試析超聲波無損檢測(cè)技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測(cè)中的應(yīng)用

文/吳小松 岳陽(yáng)億利達(dá)工程建設(shè)有限公司 湖南臨湘 414300

鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)于其他建筑材料重量輕，強(qiáng)度高，整體承重性良好。但是由于本身的物理性質(zhì)，在實(shí)際施工過程中都會(huì)存在裂縫，需要焊接，而在焊接過程中內(nèi)部可能出現(xiàn)氣泡，小孔等，導(dǎo)致整體建筑性能受到巨大影響。此時(shí)就可以引入超聲波無損檢測(cè)技術(shù)。運(yùn)用超聲波無損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)時(shí)間短，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，結(jié)果繪圖處理方便，可以有效檢驗(yàn)出來焊縫的缺陷，保證整體工程的質(zhì)量。

1、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫中存在的主要問題

在實(shí)際施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)焊接類型主要有梯形及對(duì)接形，在沿邊緣焊接時(shí)都會(huì)存在一條明顯的接縫。鋼材料易受外部環(huán)境影響，導(dǎo)致在焊接過程中內(nèi)部存在裂縫，未熔合，夾渣，氣孔等現(xiàn)象。而對(duì)于這些內(nèi)部缺陷，日常的物理檢測(cè)不起作用。這些不規(guī)則的夾渣，焊縫裂紋都會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)在承重過程中出現(xiàn)塌陷、斷裂等重大安全問題，為保證焊縫的整體強(qiáng)度承受外界壓力，迫切需要引入超聲波檢驗(yàn)技術(shù)。

2、超聲波無損檢測(cè)技術(shù)的概述

超聲波無損檢測(cè)技術(shù)主要是依靠超聲波在不同介質(zhì)中反射強(qiáng)度不同，檢驗(yàn)鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部焊縫質(zhì)量。具體操作過程為，在鋼結(jié)構(gòu)的表面附著一層耦合劑，幫助超聲波順利進(jìn)入鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進(jìn)行后續(xù)的細(xì)化檢驗(yàn)。超聲波一旦進(jìn)入鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部，外帶的顯示屏?xí)a(chǎn)生不同形式的波動(dòng)。對(duì)于焊接過程中的大氣孔而言，超聲波的波形比較穩(wěn)定，而對(duì)于非常密集的小七孔來說，超聲波就會(huì)產(chǎn)生非常密集的震動(dòng)。鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部一旦出現(xiàn)未熔合的現(xiàn)象，出現(xiàn)頻率比較高的回峰。檢測(cè)人員通過觀察顯示屏的不同波形，從而準(zhǔn)確判斷鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在質(zhì)量問題。

3、超聲波無損檢測(cè)技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測(cè)中的具體措施

3.1 提高檢驗(yàn)人員的專業(yè)素養(yǎng)

超聲波具有傳送能量和傳送信息的功能，超聲波無損檢驗(yàn)技術(shù)在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可以依據(jù)鋼管的密度以及均勻性，來反應(yīng)焊接質(zhì)量的好壞。相關(guān)檢測(cè)人員要提高自身的專業(yè)素養(yǎng)，準(zhǔn)確根據(jù)電子顯示屏的波形判斷焊接內(nèi)部結(jié)構(gòu)。仔細(xì)分析鋼材結(jié)構(gòu)內(nèi)部與理論數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，從而初步判斷其損耗程度，然后進(jìn)行全面的規(guī)劃，利用數(shù)學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，平行測(cè)定多組數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析和對(duì)比研究，達(dá)到更高的準(zhǔn)確率。對(duì)于波形相似度較高的問題，要進(jìn)行后續(xù)的細(xì)節(jié)管理，并制定相應(yīng)的解決措施。

例如，在焊接過程中出現(xiàn)重復(fù)或短缺問題時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部密度不均勻，因此采用超聲波檢驗(yàn)過程中會(huì)出現(xiàn)頻率回波信號(hào)，查看回波信號(hào)與主峰大小的比例關(guān)系。觀察波峰邊上是否含有小峰，通過超聲波探頭的平移旋轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)波峰高度的變化。根據(jù)多次移動(dòng)，可以初步確定夾雜在焊縫中的主要位置。

3.2 結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，綜合應(yīng)用超聲波

建筑工程的鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量直接影響著居民的人身安全。因此，要定期利用超聲波檢驗(yàn)鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部變化，對(duì)于內(nèi)部腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)處理。超聲波信息處理要結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，以數(shù)字化和信息化為主導(dǎo)。在檢測(cè)過程中設(shè)立主體目標(biāo)，排除外界的噪聲干擾，對(duì)于鋼材結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷進(jìn)行仔細(xì)分析，同時(shí)也能提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。此外，數(shù)字成像技術(shù)可以給工作人員提供直觀的信息，有效的避免傳統(tǒng)超聲技術(shù)的數(shù)據(jù)不可靠。以超聲波技術(shù)結(jié)合電氣設(shè)備的自動(dòng)化，人工智能，以科學(xué)技術(shù)帶動(dòng)超聲檢測(cè)不斷向前發(fā)展。同時(shí)在后續(xù)管理過程中也需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，保證建筑的主體壽命。

例如在檢驗(yàn)過程中超聲波的波向平穩(wěn)可以表示鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的密度均勻，相反，超聲波的波峰上下移動(dòng)強(qiáng)烈，很有可能表示鋼焊接封內(nèi)部出現(xiàn)了空洞，缺實(shí)現(xiàn)象出現(xiàn)，發(fā)生了電化反應(yīng)，導(dǎo)致了鐵被腐蝕。

3.3 明確檢驗(yàn)流程，配合設(shè)置靈敏度

在超聲波探測(cè)過程中要明晰探測(cè)的工藝流程，要選擇合適的工藝卡片，對(duì)于超聲波無損檢測(cè)器進(jìn)行調(diào)零處理。根據(jù)測(cè)量的焊接板后，進(jìn)行不同切實(shí)選擇，如果厚度較薄，可以采取反射法。而如果厚度較厚，可以采取直接射入的方案，如一些內(nèi)隔板和箱型柱等。同時(shí)在一期校準(zhǔn)過程中，要對(duì)于超聲波的垂直性和水平性進(jìn)行全面測(cè)定，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如果一旦改變校準(zhǔn)的探頭，要仔細(xì)進(jìn)行核查，以斜探頭的靈敏度配置為準(zhǔn)，核實(shí)偏離前沿距離。在最后匯總計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)，要以儀器探頭和實(shí)物具體線為中心反復(fù)核查，以反射性和法線的轉(zhuǎn)角距離及波幅的靈敏度進(jìn)行測(cè)驗(yàn)核，最后根據(jù)b級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行二次管理核查，憑借靈敏度的補(bǔ)償工作值確定耦合補(bǔ)償?shù)挠喠咳毕?，減少因?yàn)榱Ｗ榆壽E混亂導(dǎo)致的靈敏度失常。

例如，在制作工藝檢測(cè)卡時(shí)，要對(duì)不同的裂縫缺陷進(jìn)行仔細(xì)區(qū)分，根據(jù)實(shí)際情況選擇k值和折射角，同時(shí)也要多次測(cè)定鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部質(zhì)量，以平行數(shù)據(jù)來保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

總結(jié)：

在鋼結(jié)構(gòu)的焊縫檢驗(yàn)引入超聲波的方法，可以很好的勘察出鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的問題。對(duì)于缺陷的真實(shí)情況做出合理判斷，但是在超聲檢驗(yàn)過程中仍然存在一些問題，導(dǎo)致在缺陷定性時(shí)存在困難，進(jìn)而需要全面的分析和研究。相關(guān)人員要切實(shí)提高自己的專業(yè)技能素養(yǎng)，明晰不同缺陷之間的區(qū)別。對(duì)于檢驗(yàn)過程中存在的問題，進(jìn)行對(duì)點(diǎn)性的處理，采取專人專用的管理方法，真正實(shí)現(xiàn)超聲波檢驗(yàn)的有效應(yīng)用。