小議鋼結(jié)構(gòu)T形接頭焊縫超聲波檢測(cè)方法

1、小議鋼結(jié)構(gòu)T形接頭焊縫超聲波檢測(cè)方法摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化的發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的鋼結(jié)構(gòu)廠房。它涉及到大量橫梁、立柱、焊接工字梁以及吊車(chē)梁的制造與安裝，同時(shí)還需要根據(jù)相關(guān)的技術(shù)要求與規(guī)范要求嚴(yán)格實(shí)施，以保證工程質(zhì)量。特別是在檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)T形接頭的超聲波時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇科學(xué)的檢測(cè)方法。本文將對(duì)鋼結(jié)構(gòu)T形接頭焊縫實(shí)施超聲波檢測(cè)的方案進(jìn)行討論，并對(duì)其優(yōu)劣情況進(jìn)行比較，同時(shí)分析了超聲波探傷的相關(guān)問(wèn)題。 關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；T形接頭；焊縫；超聲波 中圖分類(lèi)號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： 0 引言 采用超聲波直探頭、斜探頭在翼板的檢測(cè)和用斜探頭在腹板的檢測(cè)是進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的T形接頭檢測(cè)的

2、常用方法。通常情況下，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的腹板與翼板采取角焊接的方式，在重要部位應(yīng)進(jìn)行熔透焊。為了保證角焊縫焊透的完整性，還應(yīng)對(duì)焊透的焊縫按照相關(guān)的規(guī)范要求以及技術(shù)條件進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)國(guó)家關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)焊縫施工相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，其焊縫質(zhì)量等級(jí)見(jiàn)表一。 表一焊縫質(zhì)量等級(jí)及缺陷分級(jí) 鋼結(jié)構(gòu)T形接頭焊縫超聲檢測(cè)方案 Q235A16Mn鋼是鋼結(jié)構(gòu)中H形大梁、立柱以及吊車(chē)梁等是鋼結(jié)構(gòu)中通常選用的材料之一。其腹板的厚度通常為6毫米至14毫米之間，翼板厚度通?？刂圃?2毫米至24毫米內(nèi)。而其長(zhǎng)度則是靈活變動(dòng)的，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。手工電弧焊是T行接頭進(jìn)行焊縫的常用方式，結(jié)構(gòu)焊腳的儲(chǔ)存一般是腹板的四分之一倍。對(duì)于超重量大于5

3、0噸的中級(jí)工作制以及重級(jí)工作制，其吊車(chē)梁腹板以及翼緣的尺寸大概是腹板厚度的二分之一倍，并且超過(guò)10毫米。 根據(jù)相關(guān)規(guī)范制度，焊縫質(zhì)量主要分別三個(gè)等級(jí)，分別為一級(jí)、二級(jí)與三級(jí)。其中一級(jí)與二級(jí)焊縫需要對(duì)焊縫內(nèi)部存在的不同程度的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到與表一相應(yīng)的質(zhì)量等級(jí)。采用B級(jí)進(jìn)行超聲波的等級(jí)檢測(cè)，其探傷比例分別是百分之百與百分之二十。為了防止和避免出現(xiàn)二維缺陷漏檢情況，應(yīng)在焊縫單面的兩側(cè)采用斜探頭探測(cè)整個(gè)焊縫截面。 1.1用直探頭在翼板上檢測(cè)角焊縫 由于翼板探傷時(shí)無(wú)法看到焊縫，需要在翼板的邊緣找到焊縫中心，并同時(shí)標(biāo)注一條基準(zhǔn)線(xiàn)。見(jiàn)圖一。 圖一直探頭檢測(cè)示意圖 窄脈沖直探頭采用5N12、5N10，一比

4、一的掃描比例，并保持平底孔不漏檢，采用鋼板大平底對(duì)探傷靈敏度進(jìn)行調(diào)整。雖然在靈敏度下層能夠十分容易的探出，但是由于角焊縫的斜面與超聲波擴(kuò)散角使得反射波出現(xiàn)雜亂狀況，只能將角焊縫中部的缺陷探測(cè)出來(lái)，而無(wú)法判斷底面缺陷波。又因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)會(huì)由于扭曲出現(xiàn)變形、彎曲現(xiàn)象，使得一般上標(biāo)注的基準(zhǔn)線(xiàn)也出現(xiàn)不同程度的變化。所以，采用直探頭進(jìn)行探傷十分麻煩，同時(shí)還可能出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象。 1.2采用斜探頭在翼板外側(cè)進(jìn)行探傷 翼板斜探頭探傷檢測(cè)見(jiàn)圖二。 圖二翼板斜探頭檢測(cè)示意圖 由于無(wú)法清晰的看到角焊縫，必須將翼板的邊緣作為基準(zhǔn)，也可以畫(huà)一條基準(zhǔn)線(xiàn)在為腹板厚度的二分之一的翼板上對(duì)斜探頭位置進(jìn)行確定。因?yàn)樵诤附?/p>

5、過(guò)程中鋼結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)扭曲變形以及翼板彎曲，導(dǎo)致基準(zhǔn)線(xiàn)也隨之出現(xiàn)變動(dòng)，容易誤判斷反射波。如果根據(jù)這種變化了的基準(zhǔn)線(xiàn)進(jìn)行斜探頭位置的確定，確定出來(lái)的斜探頭位置將會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏離，導(dǎo)致腹板背面的角焊縫中相應(yīng)的缺陷位置難以判斷出來(lái)，因此，采用此方法進(jìn)行探傷十分不可取。 1.3在腹板上進(jìn)行超聲波檢測(cè) 腹板超聲波檢測(cè)示意圖見(jiàn)圖三。 圖三腹板檢測(cè)示意圖 在腹板上檢測(cè)與平板對(duì)接焊縫探傷十分相似，在焊接以后變形幅度小，基本呈平整狀態(tài)，因而對(duì)缺陷定位影響不大，在進(jìn)行探傷時(shí)能夠十分清晰的觀察T形接頭，同時(shí)能準(zhǔn)確判斷出缺陷性質(zhì)以及缺陷大小。由于在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)T形焊縫時(shí)受到幾何因素的影響，可采取兩種不同的角度檢測(cè)腹板的

6、雙面單側(cè)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出整個(gè)焊縫的截面，保證焊接質(zhì)量。采用此方法十分可取。由此看來(lái)，在翼板上采用直探頭對(duì)角焊縫進(jìn)行檢測(cè)或在翼板外側(cè)采用斜探頭進(jìn)行探傷都無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)到缺陷位置，而通過(guò)腹板的超聲波檢測(cè)卻可以檢測(cè)到焊縫截面情況，保證焊接質(zhì)量。 超聲波探傷 2.1超聲波探傷條件選擇 首先應(yīng)選好超聲波探傷儀，本次檢測(cè)選擇的是A型脈沖反射式，并要求儀器的性能指標(biāo)必須在相關(guān)要求的規(guī)定范圍內(nèi)。由于腹板不厚，要求儀器具有良好的近場(chǎng)區(qū)雜波抑制能力。采取單斜探頭直接接觸方式進(jìn)行探傷，并根據(jù)腹板的厚度選取探頭。按照一比一的水平比例進(jìn)行時(shí)基線(xiàn)調(diào)節(jié)，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)整靈敏度。在探傷過(guò)程中，在焊縫腹板側(cè)內(nèi)斜探頭采用鋸齒

7、形的掃查方式，移動(dòng)過(guò)程中保持在10度至160度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，相鄰兩次探頭移動(dòng)間隔保證至少有探頭寬度10%的重疊。 2.2制作距離波幅曲線(xiàn) 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，首先選取CSK-IA試校核儀器以及探頭參數(shù)。將RB試塊標(biāo)注時(shí)基線(xiàn)，同時(shí)進(jìn)行靈敏度的調(diào)整，根據(jù)聲程的不同得出距離-波幅曲線(xiàn)，如圖四所示。 圖四實(shí)用距離-波幅曲線(xiàn) 2.3鋼結(jié)構(gòu)T形接頭實(shí)際探傷 在鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過(guò)程中，T形接頭焊縫的腹板厚度通?？刂圃?毫米至14毫米范圍內(nèi)，其靈敏度是通過(guò)前面制作實(shí)用距離-波幅曲線(xiàn)時(shí)的人工缺陷得出來(lái)的，在對(duì)比試塊制作中，1mm橫通孔的靈敏度要高于標(biāo)準(zhǔn)RB試塊3mm橫通孔，可以滿(mǎn)足要求。在探頭的選擇上，根據(jù)腹板

8、厚度，探頭一般選擇K2或K2.5,假設(shè)腹板的厚度為8毫米T形接頭，受鋼板厚度與焊縫寬度的影響，實(shí)際探傷缺陷波與中底波之間的間距較小，分辨較難，根據(jù)上述方法，分別作出8mm、10mm、12mm和14mm的試塊曲線(xiàn)，然后對(duì)儀器進(jìn)行校核，在探傷的過(guò)程中就很容易對(duì)缺陷當(dāng)量進(jìn)行查出。為了使超聲波束對(duì)整個(gè)焊縫界面能夠掃查到，需選擇另一個(gè)斜探頭K1，進(jìn)行一次翼板外側(cè)的反射法探傷，如圖五所示，這就可以滿(mǎn)足不同角度的探傷需要。在腹板厚度為6mm時(shí)，也可參考此方法進(jìn)行探傷，保證鋼結(jié)構(gòu)T型接頭的焊接質(zhì)量。 圖五 T型接頭實(shí)際探傷示意圖 圖六中，l表示水平距離，h表示缺陷深度，T表示始波，F(xiàn)表示缺陷波；B表示底波。

9、2.4 T形接頭焊縫超聲波探傷特點(diǎn) 首先，在超聲波檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)T形接頭焊縫過(guò)程中，由于焊縫十分窄、腹板較薄，常常容易引起誤判斷。因此應(yīng)將聲程距離準(zhǔn)確的確定好，并按照其水平位置狀況確定其深度進(jìn)行綜合判斷。 其次，當(dāng)采用兩種不同的角度探頭進(jìn)行探傷時(shí)，為了使得缺陷與超聲波束處于垂直的狀態(tài)，探頭應(yīng)選擇K值較大的類(lèi)型，一般情況下，K2.5以及K2是通常選用的探頭類(lèi)型，便于及時(shí)將焊縫中的大部分缺陷檢測(cè)出來(lái)。 結(jié)束語(yǔ) 為了確保檢測(cè)質(zhì)量的良好性，促進(jìn)工作效率的提高，在超聲波檢測(cè)剛結(jié)構(gòu)T形接頭焊縫時(shí)，必須根據(jù)具體情況選擇適合的探傷方法。通過(guò)采用備件材料進(jìn)行對(duì)比試塊的制作，能夠有效避免耦合補(bǔ)償。通過(guò)距離-波幅曲線(xiàn)探傷的制作，能夠準(zhǔn)確得出缺陷定量。采用此方法，不僅符合了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)具有較高的檢測(cè)速度，十分準(zhǔn)確的缺陷定位、定量，還提高了工作效率，是一個(gè)科學(xué)實(shí)用的好方法。 參考文獻(xiàn)： 1顧正學(xué),楊秀山,谷書(shū)平