淺談鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及實(shí)踐[權(quán)威資料]

淺談鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及實(shí)踐 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：在鋼結(jié)構(gòu)中，由于鋼材自身及焊接中常存在一些缺陷，必須對(duì)其進(jìn)行缺陷檢測(cè)或探傷檢測(cè)。超聲波檢測(cè)技術(shù)因其在不損害被檢對(duì)象未來(lái)用途和功能的前提下，能夠完成材料和工件的檢測(cè)。本文就超聲波檢測(cè)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。 關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；超聲波檢測(cè) Abstract:In the steel structure, because its and welding steel there are some defects in, we must carry on the defect inspection or flaw detection. Ultrasonic testing technology because its not damage in for future use object and function of the premise, can complete materials and the detection. This paper ultrasonic detection technology in the steel structure of the application of nondestructive testing are briefly discussed. Key words: Steel structure； Nondestructive testing technology； Ultrasonic testing V448.15+1A 無(wú)損檢測(cè)就是在不損害被檢對(duì)象未來(lái) 用途和功能的前提下，為探測(cè)、定位、測(cè)量和評(píng)價(jià)缺陷，評(píng)估完整性、性能和成分，測(cè)量幾何特征，而對(duì)材料和工件進(jìn)行的檢測(cè)。顯然，缺陷檢測(cè)或探傷是無(wú)損檢測(cè)的最重要方面。常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)方法有；渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、射線檢測(cè)和超聲檢測(cè)，其中以超聲檢測(cè)的應(yīng)用最為廣泛。在鋼結(jié)構(gòu)中，由于鋼材自身及焊接中常存在一些缺陷，本文就超聲波檢測(cè)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。 超聲波檢測(cè)的基本原理 超聲波檢測(cè)是利用超聲波的物理性質(zhì)，即通過(guò)某些介質(zhì)的聲速、聲波衰減和聲阻抗等聲學(xué)特性來(lái)檢測(cè)材料缺陷的一種無(wú)損檢 測(cè)方法。而超聲檢測(cè)中應(yīng)用最廣泛的物理量是介質(zhì)的聲速。首先，介質(zhì)的聲速與介質(zhì)的許多特性如介質(zhì)的成分、混合物的比例、溶液的濃度等有直接或間接的關(guān)系，利用這些關(guān)系，就可以通過(guò)測(cè)量聲速來(lái)檢測(cè)介質(zhì)的這些參數(shù)。第二，介質(zhì)的聲速與介質(zhì)所處的狀態(tài)如介質(zhì)的溫度、壓力、流速等有關(guān)，因此可以通過(guò)測(cè)量聲速來(lái)測(cè)量溫度、壓力、流速等參數(shù)。第三，如果某一介質(zhì)的聲速已知，利用聲波傳播的距離和傳播階時(shí)間或利用聲波波長(zhǎng)和頻率之間的關(guān)系即可測(cè)量距離。利用聲阻抗或聲衰減與介質(zhì)某些特性之間的關(guān)系來(lái)測(cè)量介質(zhì)的相關(guān)特性參數(shù)也是常用的超聲檢測(cè)原理。 超聲波傳感器 將超聲波發(fā)射出去，然后再接收回來(lái)并變成電信號(hào)的裝置叫做超聲波傳感器，也叫超聲波探頭。超聲波傳感器根據(jù)其工作原理的不同可分為壓電式、磁滯收縮式、電磁式。目前應(yīng)用數(shù)量最多的超聲波傳感器是以壓電效應(yīng)為原理的超聲波傳感器，它將來(lái)自發(fā)射電路的電脈沖加到壓電晶片上，變成同頻率的機(jī)械振動(dòng)，從而向被檢測(cè)對(duì)象輻射出超聲波。同時(shí)，它又將從聲場(chǎng)中反射回來(lái)的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送人接收、放大電路，變?yōu)榭稍跓晒馄辽嫌^察和判斷的檢測(cè)信號(hào)。 探頭的基本形式有直探頭和斜探頭，直探頭主要用于發(fā)射和接收 垂直于探頭表面的縱波，斜探頭的壓電品片與探頭表面成一定傾角，常用的有橫波探頭、表面波探頭和板波探頭，其他各種探頭都可以說(shuō)是它們的變型。同時(shí)為了有效地增大聲能的透過(guò)率，使聲波更好地傳人工件，常用液體如有機(jī)油、甘油、水玻璃等作為鍋臺(tái)劑置于探頭與工件之間。 超聲探傷技術(shù) 脈沖反射法是由超聲波探頭發(fā)射脈沖波到工件內(nèi)部，通過(guò)觀察來(lái)自內(nèi)部缺陷或工件底面反射波的情況來(lái)對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)的方法。圖 1 顯示了接觸法單探頭直射聲束脈沖反射法的基本原理。當(dāng)工件中不存在缺陷時(shí)，顯示波形中僅有發(fā)射脈沖 T 和底面回波 B 兩個(gè) 信號(hào)。而當(dāng)工件中存在缺陷時(shí)，在發(fā)射脈沖與底面回波之間將出現(xiàn)來(lái)自缺陷的回波 F。通過(guò)觀察 F 的高度可對(duì)缺陷的大小進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)觀察回波 F 距發(fā)射脈沖的距離，可得到缺陷的埋藏深度。當(dāng)材質(zhì)條件較好且選用探頭適當(dāng)時(shí)，脈沖回波法可觀察到非常小的缺陷回波，達(dá)到很高的檢測(cè)靈敏度。但是，脈沖反射法不可避免地存在盲區(qū)。 穿透法通常采用兩個(gè)探頭，分別置于工件兩側(cè)，一個(gè)將脈沖波發(fā)射到工件中，另一個(gè)接收穿透工件后的脈沖信號(hào)，依據(jù)脈沖波穿透工件后能量的變化來(lái)判斷內(nèi)部的缺陷情況。 當(dāng)材料均勻完好時(shí)，穿透波幅度高且穩(wěn)定；當(dāng) 材料中存在一定尺寸的缺陷或存在材質(zhì)助劇烈變化時(shí)，由于缺陷遮擋了一部分穿透聲能，引起聲能衰減，從而使穿透波幅明顯下降甚至消失。很明顯，這種方法無(wú)法得知缺陷深度的信息，對(duì)缺陷尺寸的判斷也十分粗略。脈沖反射法具有檢測(cè)靈敏度高，缺陷定位精確，操作方便，只需單面接近工件等優(yōu)點(diǎn)，在近表面分辨力和靈敏滿足要求的情況下，脈沖反射法是最好的選擇。穿透法的優(yōu)勢(shì)在于其不存在檢測(cè)盲區(qū)，缺陷的取向?qū)Υ┩杆p影響不大，同時(shí)，材質(zhì)衰減只有反射法的一半，因此，穿透法適用于缺陷尺寸較大的薄板以及衰減較大材料的缺陷檢測(cè)。 超聲波檢測(cè) 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用 5.1 鋼板檢測(cè) 鋼板的內(nèi)部缺陷大多是與板面平行的扁平狀缺陷，對(duì)于厚板大多采用縱波探傷，板厚小于 6m 的薄板可采用板波探傷。用接觸法探傷厚板時(shí)，往往用于小面積缺陷的探傷和抽查，對(duì)于大面積擦傷和批量探傷，大多采用水浸法。應(yīng)用水浸法探傷可以減少探頭近場(chǎng)區(qū)的影響，為了消除鋼板上表面的多次界面水中的傳播時(shí)間，達(dá)到鋼冰界面的多次反射被與底面的多次反射波相重合，即采用多次重合法進(jìn)行探傷。同時(shí)，還可以根據(jù)鋼板底面多次回波的高度變化來(lái)判定聲衰減的快慢，從而確定缺陷的嚴(yán)重程度。 也可采用穿透法對(duì)板材進(jìn)行探傷。 板厚小于 6m 的薄板通常采用板波探傷，這是因?yàn)榘宀▽?duì)薄板中的缺陷比較敏感，且傳播距離大，探傷速度快，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。板波探傷中，對(duì)板材采用不同的入射角時(shí)就會(huì)激發(fā)出不同波型的板波，從而對(duì)不同性質(zhì)和位置的缺陷有不同的靈敏度。因此，在探傷前最好通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定哪一種波型對(duì)探傷的板材具有最高的靈敏度和較小的損耗。 5.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)在焊接中的應(yīng)用 （ 1）點(diǎn)焊接頭的自動(dòng)檢測(cè)。電阻焊焊點(diǎn)質(zhì)量掃描檢測(cè)系統(tǒng)采用直徑 12mm、水中焦距 26.4mm、焦柱直徑 0.34mm、頻率為 10MHz 的超聲聚焦探頭，進(jìn)行二維掃查。其原理是基于超聲波的會(huì)聚效應(yīng)和由于多次反射造成的反射波衰減，使緊密結(jié)合面的底波與交界面波分開(kāi)。將超聲波的發(fā)射、接收、分析、記錄裝置與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，獲得焊點(diǎn)的聲掃描圖像，可將焊點(diǎn)中的飛濺、氣孔、縮松、裂紋等以圖像的形式區(qū)分開(kāi)來(lái)。 （ 2）長(zhǎng)焊縫檢測(cè)。對(duì)于長(zhǎng)焊縫探傷來(lái)說(shuō)，檢測(cè)人員容易疲勞，影響檢測(cè)結(jié)果，采用自動(dòng)化檢測(cè)裝置，可以解決上述問(wèn)題。檢測(cè)系統(tǒng)主要由超聲波探傷儀、自動(dòng)掃查裝置 (裝有串列探頭 )和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。檢測(cè)時(shí)系統(tǒng)控制掃查裝置進(jìn)行矩形掃查，發(fā) 現(xiàn)可疑回波后縮小掃查步距，防止漏檢。系統(tǒng)可以連續(xù)進(jìn)行缺陷位置評(píng)定和計(jì)算，結(jié)果以圖像記錄方式實(shí)時(shí)輸出。系統(tǒng)的檢測(cè)靈敏度可以達(dá)到同 1mm 氣孔相同程度的回波被高，在缺陷發(fā)生率為 3時(shí)，可達(dá)到 30m h 左右的處理能力。 （ 3） CO2 焊縫超聲波探傷。 CO2 氣體保護(hù)焊是一種高效、高速的焊接方法， CO2 焊縫超聲波探傷系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、顯示、打印輸出、輸入輸出控制等部分組成。利用超聲波探傷儀的同步周期信號(hào)，對(duì)探傷儀輸出的缺陷回波信號(hào)實(shí)時(shí)高速步進(jìn)采樣，采樣頻率為 40MHz。檢測(cè)時(shí)探頭固定，工件轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)施定向掃查。當(dāng)實(shí)施 定向掃查。當(dāng)缺陷波出現(xiàn)在報(bào)警閘門內(nèi)并超過(guò)一定高度時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，系統(tǒng)采集缺陷并自動(dòng)判定。當(dāng)缺陷在焊縫中心或中心線左右 2mm 時(shí)自動(dòng)判定為未焊透；當(dāng)缺陷處在焊縫兩側(cè)，即焊肉與母材的交界處時(shí)。自動(dòng)判定為未熔合。系統(tǒng)可打印出焊縫缺陷位置圖。根據(jù)所獲得的回波高度是否超過(guò)檢測(cè)線或測(cè)長(zhǎng)線來(lái)判斷焊縫質(zhì)量合格與否。 無(wú)損檢測(cè)就是在不損害被檢對(duì)象未來(lái)用途和功能的前提下，為探測(cè)、定位、測(cè)量和評(píng)價(jià)缺陷，評(píng)估完整性、性能和成分，測(cè)量幾何特征，而對(duì)材料和工件進(jìn)行的檢測(cè)。超聲檢測(cè)作為鋼結(jié)構(gòu)常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)方法其在工程檢測(cè)中應(yīng)用最為廣泛，其可以在不損害被檢對(duì)象未來(lái)用途和功能的前提下，能夠完成材料和工件的檢測(cè)。鑒于此，本文著重針對(duì)超聲波檢測(cè)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹以及總結(jié)一些檢測(cè)要點(diǎn)，為同類工程提供參考。 參考文獻(xiàn)： 1 林濤，張景禎鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)中的超聲探傷技術(shù)應(yīng)用 J住宅科技， 2007， 28（ 10）： 118119 2 杜海星鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究 J現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)， 2011， 27（ 01）： 3133 3 陳水龍對(duì)鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的分析 J城市建設(shè)理論研究， 2011， 31（ 07）： 5758. 閱讀相關(guān)文檔 :淺談懸挑腳手架在框架結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用 淺談生活污水處理廠污泥農(nóng)用的雙蠃 220kV GIS 設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)研究 小議城市園林建設(shè)中的問(wèn)題及對(duì)策 工程造價(jià)在建筑工程中的重要性與有效控制措施 淺析瀝青路面施工設(shè)備的管理與維護(hù) 高層建筑給排水工程施工易被疏忽的一些問(wèn)題 水利工程施工管理的探討 橋梁設(shè)計(jì)分析 化學(xué)污水處理若干問(wèn)題研究分析 互通立交縱斷面設(shè)計(jì)技巧 建筑工程預(yù)結(jié)算審核的探討 試論高層