水利金屬結(jié)構(gòu)的鋼焊縫無損檢測技術(shù)分析

胡國偉

（貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽 550002）

無損檢測技術(shù)是鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測的常用手段，優(yōu)點(diǎn)在于檢測過程不會對檢測對象造成損害。檢測內(nèi)容包括檢測對象內(nèi)部與表面的結(jié)構(gòu)及狀態(tài)等。水利工程中金屬結(jié)構(gòu)鋼焊縫缺陷的檢測屬于重要環(huán)節(jié)，也是無損檢測技術(shù)的主要應(yīng)用方向之一。

1 水利金屬結(jié)構(gòu)鋼焊縫無損檢測類型

無損檢測技術(shù)，采用無損探傷法，對材料受損情況與工程器件缺陷進(jìn)行全面檢測分析。無損檢測技術(shù)包括：射線照相檢測、聲發(fā)射檢測、滲透檢測[1]。

水利工程中金屬結(jié)構(gòu)的鋼焊縫檢測，廣泛采用無損檢測技術(shù)對結(jié)構(gòu)鋼焊縫內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢測。技術(shù)要求在規(guī)定范圍內(nèi)，依據(jù)不同檢測方法對金屬結(jié)構(gòu)鋼焊縫質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。對于外部缺陷則需要借助目測、滲透技術(shù)、磁粉探傷等手段進(jìn)行。

2 無損檢測技術(shù)應(yīng)用

2.1 超聲檢測技術(shù)應(yīng)用

超聲檢測技術(shù)具有成本低、操作方便、用時短等優(yōu)勢，且對人體與周圍環(huán)境無害，便于在多種環(huán)境下操作。

超聲檢測是利用超聲波在同種介質(zhì)中沿直線傳播的速度一致，在阻抗不同的兩種介質(zhì)分界面會出現(xiàn)反射或折射的特點(diǎn)進(jìn)行檢測的技術(shù)[2]。超聲檢測技術(shù)是利用檢測設(shè)備采集到的回聲波進(jìn)行分析，并評估被檢測體內(nèi)部有無缺陷，再進(jìn)一步分析被檢測體的缺陷特征。

對鋼焊縫檢測，需要結(jié)合焊接體厚度與結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)相關(guān)規(guī)范界定焊縫種類與檢測方法。

2.2 滲透與磁粉檢測技術(shù)應(yīng)用

磁粉檢測原理是截面缺陷形成的漏磁場吸附磁粉形成磁痕顯示，對水工結(jié)構(gòu)鋼焊接中鐵磁性工件，做表面或貼近表面檢測。

滲透檢測是在工件表面涂抹染色滲透劑，利用毛細(xì)管毛細(xì)作用吸附染色滲透劑，完成表面開口性缺陷檢測。

水利工程中，鐵磁材料的工件以磁粉檢測手段為主；滲透探傷屬于替代性手段，是針對非鐵磁材質(zhì)焊接質(zhì)量的檢測，如水輪機(jī)機(jī)組葉片焊縫檢測，則以滲透探傷技術(shù)進(jìn)行表面缺陷檢測。

2.3 射線檢測技術(shù)應(yīng)用

射線檢測，是借助X 射線或γ 射線穿透待檢測器件，用膠片進(jìn)行信息記錄的無損檢測技術(shù)。對水工結(jié)構(gòu)鋼焊接內(nèi)部質(zhì)量的探查，射線檢測常用方法為探測待檢器件內(nèi)部宏觀幾何缺陷[3]。

針對不對稱大規(guī)模工程金屬結(jié)構(gòu)的檢測，常用超聲檢測技術(shù)探查金屬結(jié)構(gòu)缺陷。超聲檢測對于工件形狀與位置無過高要求，操作過程更便捷，對于危害性缺陷的檢測具有較高靈敏度，但超聲檢測無法直接進(jìn)行缺陷性質(zhì)或程度的判斷，同時溯源性不高[4]。基于此，若實(shí)際條件允許，可采用射線檢測技術(shù)作為輔助，以便于提升缺陷檢測的精準(zhǔn)度。

3 鋼焊縫無損檢測開展時機(jī)與適用條件

根據(jù)實(shí)際條件，選擇合適的無損檢測技術(shù)，是發(fā)揮檢測價值最大化的前提。水工結(jié)構(gòu)鋼焊縫檢測部位，主要是焊縫表面的質(zhì)量檢測、焊縫內(nèi)部的質(zhì)量檢測[5]。

焊縫外觀質(zhì)量檢測，需要檢測焊縫的外形尺寸，同時進(jìn)行質(zhì)量評定。表面質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則可繼續(xù)進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)質(zhì)量的探查。

焊縫質(zhì)量探查，主要是檢測水工金屬結(jié)構(gòu)鋼焊縫內(nèi)部，是否存在裂紋延遲的情況，焊縫質(zhì)量探查需要充分掌握最佳檢測時機(jī)。常規(guī)要求水工鋼焊接完成后2 d 內(nèi)完成焊縫質(zhì)量檢測，針對高強(qiáng)度鋼焊縫，必須在規(guī)定的檢測時間內(nèi)完成。

若選擇超聲波探傷檢測技術(shù)，在實(shí)際工作開展前需要對焊縫雙側(cè)進(jìn)行清潔，確保檢測部位表面不存在干擾檢測結(jié)果的物質(zhì)[6]，同時也可確保超聲探頭緊密接觸鋼結(jié)構(gòu)，以促進(jìn)兩者間耦合性。

若選擇射線檢測技術(shù)，為確保不規(guī)則焊縫表面缺陷充分顯示，則應(yīng)該減小接頭焊接高度。

4 結(jié)語

水工金屬結(jié)構(gòu)鋼焊接質(zhì)量，對工程質(zhì)量及后續(xù)運(yùn)行安全具有重要影響，因此焊縫質(zhì)量表面與內(nèi)部的檢測是金屬結(jié)構(gòu)工程施工中的重要環(huán)節(jié)。為確保檢測過程不破壞水工金屬結(jié)構(gòu)性能，多采用無損檢測技術(shù)進(jìn)行檢測，如超聲檢測與磁粉檢測技術(shù)等。因不同檢測技術(shù)存在各自優(yōu)勢與缺陷，所以需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)選擇，以充分發(fā)揮出無縫檢測技術(shù)的應(yīng)用效果。