鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)中超聲探傷的應(yīng)用分析

杜鳴鶴

（貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院，貴州貴陽(yáng) 550000）

鋼結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中使用超聲探傷技術(shù)，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的氣孔問(wèn)題、夾渣問(wèn)題檢測(cè)，通過(guò)超聲探傷技術(shù)明確鋼結(jié)構(gòu)有無(wú)質(zhì)量問(wèn)題和缺陷，發(fā)揮超聲探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，保證鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，促使工程建設(shè)工作的良好開(kāi)展。

1 鋼結(jié)構(gòu)的無(wú)損探傷分析

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損探傷來(lái)講，目前使用的方法主要就是超聲、射線、磁粉、滲透、渦流幾種檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于超聲檢測(cè)而言，屬于當(dāng)前使用范圍最廣的無(wú)損探傷手段，主要因?yàn)槌暡ň哂胁ㄩL(zhǎng)短的特點(diǎn)，有一定的穿透力，傳播期間遇到各種介質(zhì)之后就會(huì)出現(xiàn)反射現(xiàn)象、折射現(xiàn)象、繞射現(xiàn)象等，并且超聲波像光束一樣也具備一定的方向性，能夠?qū)崿F(xiàn)定向發(fā)射的目的，就像是手電筒的一束燈光一樣，可以在黑暗中尋找目標(biāo)，及時(shí)性地了解和發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)缺陷問(wèn)題，甚至可以探測(cè)出其他技術(shù)無(wú)法檢測(cè)的微小缺陷，具有一定的檢測(cè)應(yīng)用價(jià)值。超聲波探傷技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，可以劃分成反射探傷、穿透探傷，前者比后者的靈敏度高，所以通常在鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)期間會(huì)使用反射探傷的技術(shù)手段，也就是按照缺陷問(wèn)題反射回波聲壓，按照聲壓的大小來(lái)明確缺陷的情況。

2 鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)中超聲探傷的應(yīng)用措施

2.1 常見(jiàn)焊縫缺陷的檢測(cè)應(yīng)用措施

鋼結(jié)構(gòu)在焊接方面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些缺陷問(wèn)題，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的使用質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生影響，因此在無(wú)損檢測(cè)期間應(yīng)重視焊縫缺陷的合理檢測(cè)。①針對(duì)氣孔進(jìn)行檢測(cè)。氣孔屬于鋼焊接操作過(guò)程中熔池高溫狀態(tài)下吸收大量的氣體或者是冶金操作形成的氣體，在冷卻凝固以前沒(méi)有及時(shí)性的排除，殘留在焊縫區(qū)域，會(huì)出現(xiàn)空穴，多數(shù)都是橢圓形狀，分為單個(gè)、密集類(lèi)型的氣孔。使用超聲探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)的過(guò)程中，單個(gè)氣孔所生成的回波高度很小，并且波形具有穩(wěn)定性的特點(diǎn)，從不同的方向開(kāi)展探傷檢測(cè)工作可以發(fā)現(xiàn)，雖然反射波的高度處于相同狀態(tài)，但是只有稍微一動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)探頭消失的現(xiàn)象。在密集類(lèi)型氣孔的超聲探傷檢測(cè)期間，會(huì)形成一簇反射波，波高會(huì)因?yàn)闅饪椎拇笮〔煌l(fā)生變化，在探頭進(jìn)行定點(diǎn)移動(dòng)的時(shí)候，會(huì)呈現(xiàn)出此起彼落的狀態(tài)；②科學(xué)開(kāi)展夾渣的檢測(cè)工作。對(duì)于夾渣來(lái)講屬于鋼材料焊接之后在焊縫內(nèi)部殘留的金屬、非金屬雜質(zhì)，一般情況下表面呈現(xiàn)出不規(guī)則的狀態(tài)，分為點(diǎn)狀、條狀兩種，采用超聲無(wú)損探傷技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)狀?yuàn)A渣所形成的回波信號(hào)和點(diǎn)狀氣孔的回波信號(hào)較為相似，條狀?yuàn)A渣所生成的回波信號(hào)大多數(shù)都會(huì)呈現(xiàn)出鋸齒的狀態(tài)，反射率和波幅較低，波形經(jīng)常會(huì)呈現(xiàn)樹(shù)枝狀態(tài)，主峰部分帶有小峰，在移動(dòng)探頭的時(shí)候，波幅會(huì)出現(xiàn)變化，從不同的方向開(kāi)展探測(cè)工作，可以發(fā)現(xiàn)反射波幅也存在一定差異；③著重進(jìn)行未焊透的探傷檢測(cè)。未焊透就是在鋼材料焊接期間接頭金屬?zèng)]有完全性的熔透，一般情況下會(huì)處于焊縫中心線位置，長(zhǎng)度較大，使用超聲探傷技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，探頭平行移動(dòng)的過(guò)程中，波形非常穩(wěn)定，在對(duì)兩側(cè)區(qū)域進(jìn)行探傷期間，會(huì)獲得到基本相同的反射波幅；④未熔合的合理檢測(cè)。就是相關(guān)的填充金屬和鋼材之間、填充金屬相互之間未能全面的熔合，應(yīng)用超聲探傷技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，在探頭處于平行移動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候，波形會(huì)呈現(xiàn)出穩(wěn)定性的特點(diǎn)，對(duì)兩側(cè)區(qū)域進(jìn)行探測(cè)期間所反射出來(lái)的波幅存在差異，甚至有的時(shí)候只能在一側(cè)探測(cè)的時(shí)候獲得到反射波幅；⑤裂縫的科學(xué)檢測(cè)。此類(lèi)缺陷就是在鋼材料焊接期間或者是完成焊接操作之后，焊縫、木材的熱影響區(qū)域出現(xiàn)了局部破裂現(xiàn)象，產(chǎn)生相應(yīng)的縫隙，利用超聲探傷檢測(cè)技術(shù)，其中的裂紋回波高度很高，波幅也非常寬泛，對(duì)探頭進(jìn)行平行性的移動(dòng)，會(huì)呈現(xiàn)出連續(xù)性的反射波，波幅也會(huì)隨之發(fā)生改變，在對(duì)探頭進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，波峰會(huì)隨之向上或向下錯(cuò)動(dòng)。

2.2 完善超聲探傷的模式

超聲探傷技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)工作中的應(yīng)用，具有較高的靈敏度，機(jī)械設(shè)備攜帶非常便利，操作也很簡(jiǎn)單，檢測(cè)工作的速度很快，適合應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部質(zhì)量、內(nèi)部缺陷檢測(cè)工作中。為了保證超聲探傷技術(shù)的合理應(yīng)用，在鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)期間應(yīng)完善相關(guān)的技術(shù)模式，增強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)的工作有效性。①應(yīng)明確精探的步驟和要求，通過(guò)精探的方式精細(xì)化的對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，明確缺陷的回聲特點(diǎn)，開(kāi)展缺陷問(wèn)題的定位工作，詳細(xì)記錄有關(guān)的信息，便于進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的管理控制。采用超聲探傷精探方式的過(guò)程中，首先應(yīng)該明確鋼結(jié)構(gòu)目標(biāo)缺陷的最高回聲，確定回聲的位置，敏銳性的查找缺陷問(wèn)題。此期間可以利用DAC曲線的形式顯示鋼結(jié)構(gòu)缺陷情況。其次，應(yīng)做好目標(biāo)缺陷的定位工作，去除其中存有的假缺陷問(wèn)題，也就是在操作過(guò)程中按照回聲垂直距離、k數(shù)值等明確深度與水平距離，準(zhǔn)確進(jìn)行定位，同時(shí)消除假缺陷，以免發(fā)生無(wú)損檢測(cè)的問(wèn)題[1]。最后，在相關(guān)缺陷反射波只存在一個(gè)高點(diǎn)的時(shí)候，就要利用6dB的形式量化性的測(cè)量處理。如果反射波的峰值波動(dòng)存有多處高點(diǎn)，就應(yīng)該在左端和右端區(qū)域?qū)ふ易罡呋芈?，依然使?dB的形式進(jìn)行端點(diǎn)的測(cè)量處理。這樣在科學(xué)開(kāi)展精探工作的情況下，能夠準(zhǔn)確查找鋼結(jié)構(gòu)的缺陷問(wèn)題和損傷問(wèn)題，系統(tǒng)化的掌握鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量缺陷；②做好復(fù)探工作。復(fù)探工作的開(kāi)展是為了對(duì)超聲探傷的檢查結(jié)果進(jìn)一步檢查，明確有無(wú)無(wú)損檢測(cè)的遺漏現(xiàn)象，進(jìn)一步進(jìn)行缺陷問(wèn)題的查找和檢測(cè)分析，預(yù)防出現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)方面的問(wèn)題，確保超聲探傷技術(shù)的高效化應(yīng)用。

3 鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)中超聲探傷的應(yīng)用反思

雖然近年來(lái)在我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)方面已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用超聲探傷技術(shù)，但是在應(yīng)用的過(guò)程存有不足，不能保證超聲探傷的檢測(cè)效果，難以及時(shí)了解和掌握鋼結(jié)構(gòu)缺陷問(wèn)題和質(zhì)量問(wèn)題。為解決此類(lèi)問(wèn)題，保證超聲探傷技術(shù)的精確性、合理性應(yīng)用，下面進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用的反思，提出幾點(diǎn)超聲探傷技術(shù)的應(yīng)用注意事項(xiàng)。

3.1 注意人員的專(zhuān)業(yè)性

鋼結(jié)構(gòu)超聲探傷操作的過(guò)程中，人員專(zhuān)業(yè)性、技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性直接影響探傷的準(zhǔn)確性和操作效果，因此，技術(shù)人員必須要掌握超聲探傷的知識(shí)和原理，保證技術(shù)在工作中的良好應(yīng)用。首先，檢測(cè)人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)、掌握基本性的超聲探傷技術(shù)原理和操作技能，可以在鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)的過(guò)程中，全方面的監(jiān)測(cè)出內(nèi)部缺陷問(wèn)題，保證技術(shù)操作的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)化程度，不會(huì)出現(xiàn)超聲探傷方面的操作技術(shù)問(wèn)題。其次，應(yīng)完善人員的操作流程、操作標(biāo)準(zhǔn)、操作技術(shù)指標(biāo)，設(shè)定超聲探傷過(guò)程中技術(shù)人員的責(zé)任標(biāo)準(zhǔn)，要求每位技術(shù)人員都要按照責(zé)任要求操作，不可以出現(xiàn)技術(shù)方面和專(zhuān)業(yè)性方面的問(wèn)題，在確保技術(shù)規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性的情況下，增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的無(wú)損探傷工作效果[2]。

3.2 注意材料的合理處理

超聲探傷期間可能會(huì)受到材料因素的影響而出現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)問(wèn)題，例如鋼結(jié)構(gòu)的粗糙度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致聲耦合受到影響，鋼結(jié)構(gòu)的表面粗糙度過(guò)大，會(huì)使反射波幅受到影響。因此，在超聲探傷無(wú)損檢測(cè)操作期間，應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)展工件的清理工作、打磨工作，保證不會(huì)有雜質(zhì)現(xiàn)象或是粗糙問(wèn)題，使探傷檢測(cè)工作順利開(kāi)展，獲得準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。與此同時(shí)，在選擇耦合劑材料的過(guò)程中，也應(yīng)該按照實(shí)際情況，保證耦合劑具有一定的應(yīng)用性能，確保在超聲耦合的過(guò)程中聲強(qiáng)透射率達(dá)標(biāo)，將超聲耦合的效果控制在合理范圍內(nèi)，以免發(fā)生探傷檢測(cè)的質(zhì)量問(wèn)題[3]。

3.3 注意儀器設(shè)備的應(yīng)用性能

鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)的工作中使用超聲探傷技術(shù)，如果儀器設(shè)備性能較差、使用效果較低，將會(huì)導(dǎo)致超聲探傷、無(wú)損檢測(cè)的準(zhǔn)確性受到影響，對(duì)質(zhì)量的檢測(cè)分析都會(huì)產(chǎn)生不利的危害。因此，在超聲探傷工作開(kāi)展之前，應(yīng)重點(diǎn)分析和檢查儀器設(shè)備的性能，開(kāi)展試檢測(cè)工作，要求儀器設(shè)備在探傷期間水平、垂直線性都能夠與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)之間相符，探頭的主聲束不會(huì)出現(xiàn)偏斜的現(xiàn)象，并且探頭接觸性能良好，處于穩(wěn)定性的狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的誤差。與此同時(shí)，在儀器設(shè)備性能管理期間還應(yīng)做好系統(tǒng)化的分析工作，安排專(zhuān)業(yè)的人員檢查每臺(tái)儀器設(shè)備的運(yùn)行性能、穩(wěn)定性、精確度，保證應(yīng)用性能的情況下才能應(yīng)用在探傷工作中，確?？梢钥焖偻ㄟ^(guò)無(wú)損檢測(cè)的方式，從而明確鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問(wèn)題和內(nèi)部缺陷[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)工作領(lǐng)域中合理使用超聲探傷技術(shù)能夠加快檢測(cè)工作的速度，設(shè)備攜帶較為便利，操作起來(lái)非常簡(jiǎn)單，可以確保無(wú)損檢測(cè)工作的快速、準(zhǔn)確開(kāi)展。因此，在鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)期間應(yīng)該重視超聲探傷技術(shù)的應(yīng)用，完善技術(shù)應(yīng)用步驟與模式，明確技術(shù)的應(yīng)用注意事項(xiàng)，確保所使用儀器設(shè)備的性能，增強(qiáng)人員的操作專(zhuān)業(yè)性，發(fā)揮超聲探傷的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。