超聲波探傷在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接中的應(yīng)用

超聲波探傷在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接中的應(yīng)用

1鋼梁的熔透焊縫廣東省的項(xiàng)目是一座大型的酒店和大樓，采用了先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)。37層是變換層，準(zhǔn)備配置各種大型水電、通風(fēng)等設(shè)備。該建筑鋼梁全為H型鋼梁,考慮到37層放置的水電設(shè)備自重大、鋼梁受力比較大等因素,設(shè)計(jì)、監(jiān)理、業(yè)主均建議對(duì)該層鋼梁的翼腹板的部分熔透焊縫進(jìn)行超聲波探傷,以控制焊肉的熔深及焊肉內(nèi)部不存在超標(biāo)的缺陷,保證工程質(zhì)量。本文基于該工程對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)常見的部分熔透焊縫的超聲波檢測(cè)方法進(jìn)行了分析,為同類構(gòu)件的檢測(cè)提供參考。2接頭加工方法(1)使用超聲波探傷儀應(yīng)符合ZBY230《A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術(shù)條件》的要求。采用2.5MHz的單斜探頭,探頭應(yīng)按規(guī)定作出標(biāo)志。其測(cè)試結(jié)果應(yīng)符合ZBY231《超聲探傷用探頭性能測(cè)試方法》的要求。直探頭的規(guī)格為5P14,斜探頭的遠(yuǎn)場(chǎng)分辯力大于6dB,直探頭的遠(yuǎn)場(chǎng)分辯力不小于30dB。(2)本方法選用RB-2對(duì)比試塊,CSK-IA標(biāo)準(zhǔn)試塊?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí),為校驗(yàn)靈敏度或時(shí)基線,可以采用其它形式的等效試塊。(3)焊縫經(jīng)外觀檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行檢驗(yàn),并且在焊后24h后進(jìn)行檢驗(yàn)。探頭移動(dòng)區(qū)應(yīng)清除焊接飛濺、銹蝕、油垢等。探測(cè)面應(yīng)平整光滑,以便于探頭能自由掃查。(4)選用水、化學(xué)漿糊等耦合劑。3試驗(yàn)?zāi)Ｊ胶驮囼?yàn)表面的選擇3.1探傷面為正截面的焊接面為便于分析,將T型焊縫劃分出5個(gè)檢測(cè)面,如圖1,對(duì)于大部分T型角焊縫的超聲波檢測(cè)時(shí)選擇圖1中的探傷面1或探傷面2,使用K值大于1.2的斜探頭對(duì)角焊縫進(jìn)行探傷過程中,若焊縫探測(cè)面的焊角尺寸H1與另一面焊角尺寸H2之比小于斜探頭K值時(shí),應(yīng)增加K1的探頭對(duì)角焊縫進(jìn)行掃查;若焊縫探測(cè)面的焊角尺寸H1小于另一面焊角尺寸H2時(shí),應(yīng)在圖1中角焊縫探傷面3或探傷面4上增加K1的斜探頭對(duì)焊縫進(jìn)行掃查,參見圖2。3.2不打開傾斜部分的t型焊接口的檢驗(yàn)要求不開坡口部分熔透T型角焊縫的探測(cè)面應(yīng)在腹板面上,具體要求見表1。斜探頭聲程跨距的示意圖見圖3。3.3開槽部分焊接t形角焊接的檢驗(yàn)要求開坡口部分熔透T形角焊縫的探測(cè)面主要在腹板上,具體見表2。3.4低角誤差檢測(cè)要求棱角部分焊縫的檢測(cè)面主要在開坡口側(cè),檢測(cè)要求見表3。4接頭的移動(dòng)范圍(1)普通部分熔透角焊縫探頭移動(dòng)區(qū)示意圖見圖4、圖5,其探頭移動(dòng)范圍如下:(1)當(dāng)檢驗(yàn)探測(cè)面?zhèn)冉呛缚p時(shí),探頭的移動(dòng)范圍P不小于如下范圍:式中,P———探頭入射點(diǎn)至蓋板距離(mm);T———探測(cè)面板厚(mm);H3———焊縫要求熔深(mm)。(2)當(dāng)檢驗(yàn)探測(cè)面下部角焊縫時(shí),探頭的移動(dòng)范圍P不小于如下范圍:(2)棱角部分焊縫的檢測(cè)探頭移動(dòng)區(qū)示意圖見圖6,其探頭移動(dòng)范圍P應(yīng)大于等于2KT+50mm。5調(diào)整和測(cè)試儀器5.1探傷靈敏度的測(cè)量儀器熒光屏?xí)r基線刻度可按水平1:1、深度1:1、水平1:2、深度1:2、聲程1:1等調(diào)節(jié)。斜探頭探傷靈敏度的調(diào)節(jié)在RB-1或RB-2對(duì)比試塊上調(diào)節(jié),直探頭探傷靈敏度的調(diào)節(jié)在Φ3mm、Φ4mm平底孔對(duì)比試塊上調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)探傷靈敏度的聲程應(yīng)和探傷時(shí)的聲程相同。距離-波幅曲線按所用的探頭和儀器在試塊上實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)繪制而成。距離-波幅曲線的靈敏度參照GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果的分級(jí)》規(guī)范的要求。5.2校驗(yàn)點(diǎn)及點(diǎn)檢驗(yàn)前,應(yīng)對(duì)儀器的時(shí)基線掃描和探傷靈敏度進(jìn)行校驗(yàn),校驗(yàn)點(diǎn)不少于2點(diǎn)。檢驗(yàn)過程中每4h之內(nèi)和檢驗(yàn)工作結(jié)束后,應(yīng)對(duì)時(shí)基線掃描和探傷靈敏度進(jìn)行校驗(yàn),校驗(yàn)點(diǎn)不少于2點(diǎn)。6焊縫上側(cè)部分缺陷掃查廣州某工程37層的H型鋼梁為開坡口的部分熔透焊縫,翼板厚25mm,腹板為20mm,設(shè)計(jì)熔深為不少于7mm,加工廠采用雙面埋弧焊焊接。本次檢測(cè)主要采用2.5P10×16K1.5(前沿為11mm)的斜探頭及5P14規(guī)格的直探頭來檢測(cè)焊縫內(nèi)部的缺陷。當(dāng)檢驗(yàn)探測(cè)面角焊縫時(shí),根據(jù)圖4的探頭移動(dòng)區(qū)域圖,現(xiàn)場(chǎng)用鋼尺測(cè)得H1=H2=8mm,用直探頭及鋼尺測(cè)得H3=7mm,采用二次波一個(gè)跨距的聲程掃查,如圖7,算得斜探頭入射點(diǎn)的移動(dòng)區(qū)域?yàn)榫嚯x蓋板49.5mm~68mm的位置,用筆在這兩個(gè)距離的位置各畫一條線,探頭的聲波入射點(diǎn)則保持在這個(gè)范圍內(nèi),移動(dòng)探頭掃查,然后根據(jù)回波的深度來確定焊縫焊肉內(nèi)部是否存在缺陷。必要時(shí)可以用直探頭在H2+H3的位置進(jìn)行掃查,以再次確認(rèn)焊縫焊肉內(nèi)部是否存在缺陷。同理,當(dāng)檢驗(yàn)探測(cè)面下部角焊縫時(shí),用三次波一個(gè)半跨距的聲程掃查,算得斜探頭入射點(diǎn)的移動(dòng)區(qū)域?yàn)榫嚯x蓋板109.5mm~128mm的位置。同樣通過回波的深度以確定焊縫內(nèi)部是否存在超標(biāo)缺陷。掃查時(shí)靈敏度不低于評(píng)定線。采用斜探頭進(jìn)行掃查時(shí),為確定缺陷的位置、方向、形狀,觀察缺陷動(dòng)態(tài)波形或區(qū)分缺陷訊號(hào)與偽訊號(hào),斜探頭可采用前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)繞等四種探頭基本掃查方式。采用直探頭進(jìn)行掃查時(shí),為確定缺陷的位置、大小、方向、形狀,觀察缺陷動(dòng)態(tài)波形或區(qū)分缺陷訊號(hào)與偽訊號(hào),移動(dòng)直探頭對(duì)缺陷進(jìn)行全面掃查,直到缺陷的邊沿。缺陷當(dāng)量和指示長度的測(cè)定、不允許存在的缺陷等參照GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果的分級(jí)》規(guī)范中的要求。7檢測(cè)判斷標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)重要部分熔透構(gòu)件的焊縫超聲波檢測(cè)方法的分析,使得部分熔透焊縫的內(nèi)部質(zhì)量得到控制。當(dāng)然,由于部分熔透焊縫的超聲波探傷比熔透焊縫的操作復(fù)雜,檢測(cè)判斷也存在一定的爭(zhēng)議,這就需要各方共同把關(guān),