建筑鋼結構超聲波探傷檢測應用分析

楊濤

大連市建筑工程質量檢測中心有限公司 遼寧大連 116000

隨著當前我國城市化建設發(fā)展速度不斷加快，人們對建筑工程的需求標準也發(fā)生了一定的改變，鋼結構建筑工程有著自身所獨有的優(yōu)勢，受到人們廣泛的關注和重視。但如何確保鋼結構建筑的質量，就需要有全面的鋼結構檢測作支撐，因此加強建筑鋼結構檢測技術的應用研究，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 超聲波探傷檢測的原理與價值

超聲波檢測法屬于無損檢測法，利用材料和缺陷處對超聲波傳播波形反射和穿透時間變化來確定材料內部缺陷。超聲波檢測優(yōu)點是檢測產(chǎn)品厚度大、靈敏度高、成本低，并且能夠對缺陷處進行定位和定量；缺點是不能直觀顯示缺陷，對產(chǎn)品表面要求平滑，有經(jīng)驗的檢驗人員才能辨別缺陷種類，但是薄工件不能檢測，較適合于厚度較大的零件檢驗，具有其局限性。影響超聲檢測效率的因素有探頭效能、探頭與被測試件的耦合情況、儀器的激勵頻率等[1]。中鐵檢驗認證中心有限公司任國強分別采用了頻率為2.5MHz的橫波斜探頭、頻率為2.5MHz的橫波斜探頭組成一發(fā)一收的雙探頭、頻率為5MHz的雙晶探頭，在電纜與鋼軌焊接接頭處的軌頂面檢測銅焊點,記錄最強反射回波的位置和反射回波強度,如果與記錄信息不同，判斷是缺陷波。江蘇省高速建設指揮部潘衛(wèi)育等人采用超聲波對鋼管鋼結構檢測，實驗表明,超聲波對鋼管壁和鋼結構脫開縫隙等的缺陷相當敏感，所以檢測過程中要采用頻率匹配的40-

10 0kHz中低頻傳感器。

在鋼結構的檢測工作中需要通過更加先進的檢測技術來加以開展，無損檢測技術是近階段鋼結構檢測過程中比較常見的技術類型，其中超聲波探傷技術可以實現(xiàn)對鋼結構內部一些隱蔽的損傷問題進行有效的檢查，不會對鋼結構產(chǎn)生不良的影響，并且提高了鋼結構檢測工作的效率[2]。

2 建筑鋼結構超聲波探傷檢測的具體應用

2.1 氣孔與夾渣檢測

在與現(xiàn)階段鋼結構焊接工作的具體開展情況進行結合分析時，發(fā)現(xiàn)由于在對外部進行焊接時的整個溫度相對比較高，所以在實踐中會產(chǎn)生出大量氣體，這些氣體自然而然地就會被鋼結構所吸收。緊接著，就會在鋼結構表面形成了大量氣泡問題，產(chǎn)生這種問題會影響到鋼結構的安全性和穩(wěn)定性。因此，在焊接冷卻凝固之前沒有將氣體進行徹底的排放，造成了鋼結構當中出現(xiàn)較多的空洞，大量的空洞會對鋼結構的強度形成不良的影響。這種情況下密集氣孔的探傷反射不屬于一種簇狀，在檢測過程中可以有效的檢測出回波的實際高度，同時依照氣孔的大小和形狀大小的不同，可以有效的檢測出氣孔的波形狀態(tài)。必須要對符合實際要求的探測模式進行合理的選擇和利用，這樣做的根本目的是為了及時發(fā)現(xiàn)氣體的空洞現(xiàn)象[3]。在檢測工作的具體開展過程中，切忌不可以對探頭進行隨意的移動，這樣可以盡可能避免檢測形狀會受到各個不同因素的影響，進而出現(xiàn)嚴重的不良變化形式，同時殘渣在其中也是必須要注意的問題之一。在焊接結構當中出現(xiàn)金屬和非金屬殘渣遺留在鋼結構當中，在高溫的作用下會形成小而規(guī)則的狀態(tài)，這種問題會影響到整個鋼結構的穩(wěn)定性，并且在產(chǎn)生震動和壓力的作用下，鋼結構出現(xiàn)損壞和斷裂的幾率也相對較大。

2.2 裂紋與未熔合檢測

很多鋼結構在焊接過程中由于自身的溫度過高，造成了局部受熱不均勻的不良現(xiàn)象，進而出現(xiàn)了熱脹冷縮裂縫問題。通常裂縫如果產(chǎn)生之后，在探測過程中會出現(xiàn)波度較高的情況，因此在進行超聲波探傷過程中，對探測頭進行平移時會產(chǎn)生波幅的不同程度變化，如果出現(xiàn)連續(xù)性反射波，那么整個裂紋現(xiàn)象將會比較嚴重，如果超聲波探頭在轉動過程當中變化較小，只出現(xiàn)了上下錯動變化的趨勢，那么則說明鋼結構的裂縫問題相對較輕。在焊接過程中焊接工作人員沒有重視鋼結構的輕度裂紋問題，造成了后續(xù)裂縫不斷擴張形成了鋼結構的損傷問題，因此基于這一問題條件下需要對整個鋼結構表面來進行超聲波探傷對收集到的反射波的特性來進行有效的分析和了解，在針對超聲波探頭進行平移過程中，如果波形比較平穩(wěn)則說明鋼結構沒有未融合點[4]。

3 鋼結構超聲波探傷檢測技術的發(fā)展方向

就目前狀況而言，鋼結構無損檢測技術還不是很全面，比如從范圍上來講，這類技術只能檢測對小區(qū)域進行檢測，對于那些龐大的建筑物來說無損檢測還是有一定的困難的，而且精準度也會大大降低。因此，鋼結構無損檢測技術需要加強技術層面上的研究，提高技術的準確性，實現(xiàn)技術方面的進一步提高。同時，鋼結構無損檢測技術還需要與實際的工程相結合，對不同的工程采用不同的技術，許多技術的開發(fā)往往都是為了實際應用，因此，把理論和實際相結合，研究出新型的檢測技術方法。檢測技術的提高是一方面，因而也可以從提高鋼結構質量這一方面實現(xiàn)整體上的提高，實現(xiàn)鋼結構無損檢測的可持續(xù)發(fā)展，甚至可以把這種檢測技術運用到其他層面上，隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展與不斷完善，無損檢測的運用范圍將會更廣，更全面，技術也會有更高一層的提高[5]。

通過本文的分析和研究，可以看出在鋼結構的無損檢測工作中，超聲波探傷技術的應用效果非常明顯，可以對鋼結構當中一些輕微的損傷問題進行有效的檢測，可以對鋼結構當中的氣孔、殘渣、裂紋等相關損傷問題進行準確的識別，有效提高了鋼結構無損檢測工作的質量和效果。