钢结构薄板焊缝超声波探伤的研究
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钢结构焊缝超声波检测探讨摘要:在钢结构焊接过程中,应制定完善的管理方案,针对焊缝进行合理的检测,使用超声波检测方式开展管控活动,在提升钢结构焊缝质量的情况下,优化整体工作模式与体系,充分发挥超声波检测技术的积极作用,为其后续发展夯实基础。
关键词:钢结构;焊缝;超声波检测在钢结构焊缝检测工作中,应合理使用超声波检测方式开展工作,及时发现焊缝的质量问题,采取科学措施解决问题,在提升超声波检测技术应用效果的情况下,优化整体工作模式与机制。
一、钢结构焊缝缺陷类型分析(一)裂纹缺陷分析钢结构焊缝的裂纹缺陷,属于尖锐端头开口位移且存在连续性的断裂的可能,缺陷面呈现锯齿状,属于危险性缺陷。
其形成原因就是在焊接过程中或焊后,焊缝金属或焊缝热影响区出现了收缩的现象,在母材焊接的时候,加热均匀性存在问题,导致出现金属母材结构及应力的发生变化,出现了裂纹的现象。
(二)焊接通透性较差在钢结构焊接管理工作中,坡口位置受到母材熔化的影响,没有提升焊接的通透行,经常会出现焊接问题,无法全面提升整体工作效果。
且在日常管理工作中,没有进行充分的处理,经常会出现熔渣现象或是氧化物清除问题,在一定程度上,会导致焊缝的应用效率降低,如果没有进行科学研究与合理分析,将会影响钢结构焊缝的处理效果,无法满足当前的工作要求。
(四)夹渣问题分析在钢结构焊接的时候,熔池中熔渣没有浮出,还存留在焊缝中,引发焊缝的夹渣问题。
一些熔渣会残留在焊缝金属内,另一些熔渣会溢出焊缝金属表面,对于残留在焊缝金属内的熔渣,无法对其进行彻底的清除处理,甚至出现均匀性问题。
且在焊接工作中,没有及时对焊渣进行处理,焊缝中出现氧化物或是硫化物等夹杂物过量,致使焊缝质量下降,影响整体结构。
(五)气孔方面的缺陷问题对于钢结构焊接工作而言,经常会出现气孔缺陷问题,严重影响整体工作的合理实施。
气孔是在钢结构焊缝中的出现的球状孔洞,是焊缝熔池在冷却过程中,熔化金属结构中会折出气体,没有完全的浮出焊缝表面,凝固在焊接金属内形成的。
超声波无损探伤检测钢结构焊接质量分析超聲波探伤技术在钢结构焊接中的逐渐应用,给我国的工业发展带来很大的便利。
超声波探伤工作对探伤人员及超声波探伤仪的要求较为严格,探伤人员需要有过硬的专业知识及技术,对不同的钢结构焊缝需要选择不同的扫查方式、探头种类和检测面等。
通过加强对各方面的要求,以提高钢结构焊缝的质量,尽可能减少焊缝问题的出现。
鉴于此,本文对超声波无损探伤检测钢结构焊接质量进行了分析探讨。
标签:焊接质量;超声波探伤;无损检测一、钢结构焊接和检测要求根据GB50205-2001《钢结构工程及验收规范》的规定,要求对全焊透的一级焊缝进行100%超声波探伤检测,二级焊缝进行20%超声波探伤检测。
特别是对按焊缝百分比探伤的长度应不小于200mm,当长度不足200mm时应对整条焊缝进行探伤。
于不小于30mm的钢板,在钢梁和支撑梁连接部分处的焊接需求进行超声波补充探测,同时要声超波探测焊缝附近的金属,防止焊接层裂的出现。
钢结构中的钢构件拼接焊接要求采用埋弧自动焊,而对箱型柱和箱型支撑钢板的连接采用二氧化碳气体保护焊打底埋弧自动焊盖面的焊接形式。
二、国内钢结构焊接中出现的问题及原因1、夹渣、气孔出现夹渣主要是因为在进行钢结构焊接时未将焊缝内的熔渣或者其他杂质清理干净,这些夹渣形状各异,主要有点状和条状夹渣之分。
点状夹渣在某种意义上与点状气孔类似,在进行超声波探伤时反射出来的信号相差不大。
条状夹渣的回波信号表现明显,通过超声波探伤仪可看出其形状与呈锯齿状类似,由于夹渣声阻抗较大,所以夹渣的反射波幅较低,且随超声波探测仪探头位置的改变而改变,波形一般表现为树枝状。
气孔是在钢结构焊接时由于温度过高,焊缝中融入大量气体,在焊缝冷凝时气体没有得到完全排除,从而随着焊缝的凝固而在焊缝中形成形状大小各不相同的孔穴。
这些孔穴的形状以球形为主,按照气孔的密集程度可以分为单个与密集气孔。
在检测过程中,因为气孔内含气体声阻抗较小,故反射回拨较高,单个气孔与密集气孔的波高、波形均会有所不同。
钢结构超声波探伤报告一、背景介绍。
钢结构在建筑、桥梁、船舶等领域中得到广泛应用,而超声波探伤技术作为一种非破坏性检测方法,被广泛用于钢结构的质量检测和缺陷评估。
本报告旨在对某钢结构进行超声波探伤检测,并对检测结果进行分析和评估,为钢结构的安全运行提供可靠的技术支持。
二、超声波探伤仪器和方法。
本次超声波探伤采用的仪器为XX型超声波探伤仪,工作频率为5MHz,采用脉冲回波法进行检测。
探伤方法为直接接触法,探头与被测材料表面紧密接触,通过超声波的传播和回波信号的接收来检测材料内部的缺陷情况。
三、检测结果分析。
在本次超声波探伤中,共检测到钢结构中的几类缺陷,包括气孔、夹杂、裂纹等。
通过对回波信号的分析和处理,我们得到了缺陷的位置、形状、大小等信息,并对其进行了评估。
根据评估结果,对于一些较大的缺陷,我们建议进行修补处理,以确保钢结构的安全运行。
四、缺陷评估和建议。
针对本次检测中所发现的缺陷,我们进行了详细的评估,并提出了相应的处理建议。
对于气孔和夹杂等小型缺陷,我们建议进行局部修补处理,以防止其扩大和影响结构的使用寿命。
对于裂纹等较大型的缺陷,我们建议进行焊接或更换受损部位,以确保结构的安全性和稳定性。
五、结论。
通过本次超声波探伤检测,我们对钢结构的内部缺陷进行了全面的评估和分析,为钢结构的安全运行提供了重要的技术支持。
针对检测结果,我们提出了相应的处理建议,以确保钢结构的安全性和稳定性。
希望本报告能为相关部门和单位提供参考,为钢结构的维护和管理提供技术支持。
六、参考文献。
1. XXX. 超声波探伤技术及应用[M]. 北京,机械工业出版社,2018.2. XXX. 钢结构检测技术手册[M]. 上海,上海科学技术出版社,2019.七、致谢。
在本次超声波探伤检测过程中,感谢相关部门和单位的支持和配合,也感谢参与检测工作的各位工作人员的辛勤付出。
同时也感谢各位专家学者对本次检测工作的指导和帮助。
建筑钢结构焊缝超声波检测技术探析首先,建筑钢结构焊缝超声波检测技术的原理是利用超声波在声导体中传播的特性。
超声波在焊缝中的传播速度取决于材料的密度和弹性模量。
当超声波遇到缺陷时,会发生多次反射和散射,从而影响超声波的传播路径和能量。
通过检测超声波传播的时间和能量的变化,可以确定焊缝中的缺陷位置和尺寸。
其次,建筑钢结构焊缝超声波检测技术的具体步骤如下。
首先,需要选择合适的超声波传感器和检测仪器,并调整超声波的频率和功率。
然后,将传感器放置在待测的焊缝表面,并施加适当的压力来确保传播的稳定性。
接下来,将超声波的传播时间和能量的变化记录下来,并与标准数据进行比较,以确定焊缝的质量。
最后,建筑钢结构焊缝超声波检测技术具有一些优点和应用前景。
首先,该技术可以非破坏性地检测焊缝的缺陷和质量,避免了因拆除焊缝而引发的额外损失。
其次,该技术对焊缝中的各种缺陷,如气孔、夹渣和裂纹等,都有很高的检测精度。
此外,该技术还可以实时监测焊缝的质量变化,并及时采取补救措施。
然而,建筑钢结构焊缝超声波检测技术也存在一些局限性。
首先,该技术对焊缝的厚度和尺寸有一定的限制,较粗和较大的焊缝往往会影响超声波的传播和接收效果。
其次,该技术在对离焊缝较远的深层缺陷进行检测时存在一定的困难,这需要采用更复杂的检测装置和方法。
综上所述,建筑钢结构焊缝超声波检测技术是一种常用的非破坏性检测方法,通过利用超声波的传播和反射特性来检测焊缝的缺陷和质量。
这种技术具有检测精度高、操作方便等优点,但也存在一定的局限性。
随着科技的不断进步和应用经验的积累,建筑钢结构焊缝超声波检测技术将会在建筑工程领域得到更广泛的应用。
薄板焊缝超声波探伤南通市建筑工程质量检测中心薄板焊缝超声波探伤南通市建筑工程质量检测中心226006[摘要]:为适应轻型钢结构发展的检测需要,本文针对现行国家标准的盲区,讨论了薄板焊缝超声波探伤的可行性,初步研究了相应的探伤方法。
[关键词]:超声波探伤,近场区长度,薄板焊缝,探头,试块现行的GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》标准中规定适用范围为“母材厚度不小于8mm的铁素体类钢全焊透熔化焊缝的脉冲反射法手工超声波焊缝检验”。
但是随着轻型钢结构地兴起和发展,在现今的钢结构工程中经常会遇到构件母材板厚小于8mm的情况。
在很多地区,建筑工程质量检测机构又未开展X射线探伤的检测项目,对这类薄板(厚度小于8mm的板材,主要是4mm~7mm)焊缝无法进行行之有效地检测。
而即使采用X射线对薄板焊缝进行探伤也存在对人和环境危害大,对裂纹、未熔合等危害性缺陷漏检率高等缺点。
因此研究薄板焊缝超声波探伤的可行性和探伤方法就显得很重要了。
1薄板焊缝超声波探伤的可行性1.1 薄板焊缝不宜进行超声波探伤的理论依据根据声学理论基础,在不考虑介质衰减的情况下,液体介质中超声波波源附近会有由于波的干涉而出现的一系列声压极大极小值的区域,称为超声场的近场区,又叫菲涅耳区。
在近场区进行超声波探伤对定量是不利的,处于声压极小值处的较大缺陷回波可能较低,而处于声压极大值处的较小缺陷回波可能较高,这样就容易引起误判,甚至漏检。
由于薄板焊缝的母材板厚较薄,基本都处于超声场的近场区,因此为避免误判、漏检,薄板焊缝不宜进行超声波探伤。
1.2 实际声场与理想声场的比较理想声场中讨论的是液体介质,波源做活塞振动,辐射连续波等理想条件下的情况。
实际探伤时往往是固体介质,波源非均匀激发,辐射脉冲波的声场,简称实际声场。
在近场区内,实际声场与理想声场存在明显区别。
理想声场轴线上声压存在一系列极大极小值,且极大值为2P 0,极小值为零。
浅谈钢结构构件的超声波探伤摘要:现代建筑中,钢结构因自重轻、跨度大、可重复利用等优点已被越来越广泛地应用于各类工程中,钢结构在当代建筑中使用率已越来越高。
焊接时钢结构工程中应用最多的连接方式,焊接质量则是钢结构工程施工验收的重要环节。
超声波探伤以其设备轻便、操作方便、检测速度快、适宜高空作业及无损探伤等优点,在钢结构工程探伤中应用最为广泛。
关键词:钢结构工程;焊接检测;超声波探伤Supersonic Flaw Detection of Steel Structural ComponentsSishun Wang Lianbo Wang Wang Hao Sishun Wang Mengke Zhang (1.China State Construction Engineering Corporation,Jinan,250014)Abstract:In modern architecture,steel structure has been more and more widely used in various projects because of its light weight,large span and reusability.The utilization rate of steel structure in modern architecture has been increasing.Welding is the most widely used connection mode in steel structure engineering.Welding quality is an important link in construction acceptance of steel structure engineering.Ultrasound flaw detection is widely used in steel structure engineering because of its advantages such as portable equipment,easy operation,fast detection speed,suitable for high altitude operation and non-destructive testing. Keywords:Steel Structural Engineering;Welding Detection;Ultrasound Flaw Detection1.引言结构在当代建筑中使用率已越来越高。
薄板对接焊缝超声波探伤方法的对照洛阳市锅炉压力容器李清立关虹(洛阳锅炉压力容器检验所河南洛阳471000)一、前言在用压力容器中,一、二类在用压力容器检验中遇到了大量的板厚小于8mm以下的薄板对接焊缝的探伤。
按照关于《在用压力容器检验规程》的规定,对于焊接埋藏缺陷的检查,可以采用射线探伤或超声波探声抽查。
但这些容器很大一部分无人孔不能进入容器内部,按其现场条件和容器安装条件,无法采用双壁单投影射线探伤,只能采用超声波探伤,如果采取超声波探伤,又无适用的探伤标准,目前用于钢焊缝探伤的GB/T4730—2005《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》和GB11345—89《钢焊缝手工超都必须波探伤方法和控伤结果分级》标准又只适用于8mm以上的钢焊缝探伤。
对于8毫米以下的薄板对接焊缝控伤,是否可以参照以上二个标准?本题就这个问题进行一系列实验,试验结果如下:二、试验内容与结果1、对比试块人工缺陷的选择参照GB/T4730—2005、标准以及ZBE98001—88《常压钢质油罐焊缝超声波探伤》标准,我们制作了板厚为6mm 的薄板试块,人工缺陷为 2×长横孔,0.5×0.5×20和0.6×300长横槽三种,通过,我们选用了板厚6mm 的 2长横孔的薄板试块。
见图(1)。
用CTS —22型超声波探伤仪。
5P9×9K2探头,制作的距离一波幅曲线。
如图(2)和表(1)。
2×20b=15 4020 20 40 60 P图(2)2、距离——波幅曲线灵敏度的确定为了使检验8mm以下薄板焊缝时,不离开国家现有标准。
我们参照GB/T4730—2005标准和GB11345—89标准的精神,确定距离——波幅曲线灵敏度,见表(2)表(2)3、缺陷的定位8mm以下的薄板焊缝超声波探伤,在焊板一侧进行探伤时,为了能扫查整个焊缝截面,一般要采用多次反射法,如图(3)所示,根据几何三角形原理,多次反射法缺陷位置的确定可由下式计算。
钢结构无损检测中超声探伤的运用探讨钢结构无损检测是指通过对钢结构进行非破坏性的检测和评价,以发现结构中的缺陷和隐患,保证结构的安全可靠。
超声探伤是钢结构无损检测中经常采用的一种方法,它利用声波在物质中的传播特性来检测结构中的缺陷。
超声探伤是一种利用声波在材料中传播和反射的原理来检测结构的内部缺陷的方法。
通过将超声波引入被测结构中,通过材料的声波传播速度、反射、折射等特征来判断材料的质量状况。
超声探伤可以检测出钢结构中的裂纹、脱层、气孔等缺陷,并能够定量地评估缺陷的尺寸和位置。
1. 高灵敏度:超声波能够探测到极小的缺陷,能够发现一些肉眼不可见的裂纹和缺陷。
2. 高准确性:超声探测可以定量地测量缺陷的尺寸和位置,能够提供准确的检测结果。
3. 快速高效:超声探伤的检测速度快,可以在短时间内对大面积的结构进行检测。
4. 无破坏性:超声探伤是一种非破坏性的检测方法,对被测结构没有损伤,不会对结构的安全性产生影响。
5. 应用广泛:超声探伤适用于各种材料,可以用于钢板、焊缝、管道等不同部位的无损检测。
在钢结构无损检测中,超声探伤需要注意以下几个方面:1. 系统校准:超声探伤仪器需要经过校准,以保证其准确性和可靠性。
校准包括对超声波的传播速度、声束的方向和形状进行调整。
2. 超声波的传播路径:超声波在钢结构中会发生衰减和散射,因此传播路径的选择会影响到检测结果的准确性。
需要选择合适的探头和探测角度,以克服材料的散射和衰减的影响。
3. 缺陷的识别和评估:通过超声探伤可以检测到钢结构中的缺陷,但需要经过进一步的分析和评估。
需要对不同类型的缺陷进行识别和分类,并对其严重程度进行评估。
4. 人员培训和经验积累:超声探伤需要经验丰富的操作人员进行操作和解读结果。
需要对操作人员进行培训和考核,提高其操作技能和判断能力。
超声探伤在钢结构无损检测中具有重要的应用价值。
通过合理的超声探伤技术的运用,可以提高钢结构的安全性和可靠性,保障工程质量。
建筑钢结构焊缝超声波检测技术探讨摘要:声波探伤是指利用超声波仪产生的高频超声波,将其发射到待检材料中,利用统一均匀介质中超声波按照恒速直线传播,从一种介质中传播到另外一种介质中的过程中会会出现反射及折射的原理,然后利用探头对这些反射或者折射的超声波进行接收,利用超声仪在超声显示屏中显示出来。
关键词:建筑钢结构焊缝超声波检测技术超声波探伤实际上就是按照显示的波形与波高对缺陷的大小及类型进行分析与判断的一种检测技术。
超声波检测技术本身在应用过程中具有操作便捷、高度灵敏以及成本低等优点,所以得到了广泛的应用。
但是其在应用过程中也存在一些缺陷,利用这种探伤方法进行定性定量,受到探伤人员技术与经验的影响,至今很难达到精确评定的要求。
1建筑钢结构的焊缝类型建筑钢结构的焊缝类型主要取决于钢结构本身的特点。
现阶段建筑钢结构主要有两种体系,一种是门式刚架体系,另一种则是网架空间体系,而这两种体系中,门式钢架体系应用的范围更广。
基于这两种结构体系的要求,焊缝的类型主要有两种,一种是对接焊缝,另一种则是T型焊缝。
1.1对接焊缝对接焊缝就是两个母材放在同一个平面或者曲面中,两者的边缘对齐,沿着边缘线进行焊接。
1.2T型焊缝顾名思义,T型焊缝就是将两个母材摆放成T字母的形式然后焊接在一起。
两种结构的解释比较简单,原理也容易理解,为了让焊缝部分的两个母材可以完全熔合在一起,在焊接前应根据工艺的要求,在接头的位置设置合适的坡口,现阶段建筑钢结构焊缝比较常见的坡口有五种主要类型,分别是适合应用与薄板对接焊缝的I型坡口、适合应用于中厚板对接的V型坡口、适合应用于厚板对接的X型接口、适合应用于T型连接的单V型坡口以及K型坡口。
2建筑钢结构的焊缝内部缺陷焊接本身是比较容易受到各方面影响的。
主要的影响因素有焊接的工艺、施工的环境等,而钢结构施工要大量应用焊接技术,钢结构焊缝也就不可避免会出现一些内部的缺陷。
比较常见的内部缺陷是夹渣、未熔合、裂纹、气孔以及未焊透等几类,按照对钢结构焊缝强度的影响程度来划分,单个的气孔和点状的夹渣是一般缺陷,对焊缝强度的影响不会特别大。
钢结构焊缝超声波检测技术探讨发布时间:2021-01-25T01:11:41.307Z 来源:《防护工程》2020年29期作者:蒋陈丽[导读] 钢结构因为自重轻、强度大、抗震性好等特点被广泛的应用到各种工程建设中,并且在长时间的施工中已经积累了大量的经验。
泰州市天衡建设工程质量检测有限公司 225500摘要:钢结构因为自重轻、强度大、抗震性好等特点被广泛的应用到各种工程建设中,并且在长时间的施工中已经积累了大量的经验。
在结构施工中,焊接是主要的工艺之一,焊接质量如何直接关系着结构的整体性能,一直以来都是质量把控的要点。
对于钢结构焊缝的检测,最为常见的便是超声波检测技术,可以通过分析超声检测波形来判断结构焊缝内是否存在质量缺陷,不仅操作简单,而且检测技术具有较高的准确性与灵敏性。
本次主要就超声波检测技术在钢结构焊缝质量检测中的应用进行了简单分析。
关键词:钢结构;焊缝质量;超声波检测钢结构连接最常见的处理方法便是焊接,因此工程结构中不可避免的会产生大量的焊缝。
对于焊缝质量是无法通过肉眼识别的,如裂纹、夹渣、气孔、未焊透等,必须要有可靠的技术手段作为支持。
超声波检测是检测钢结构焊缝质量的常用手段之一,具有较高的检测效率,操作比较方便,对现场环境的要求较低,具有较强的适应性,且可以保证检测结果的准确性,能够为钢结构焊缝质量管理提供可靠依据。
但是在实际操作中,也会因为各种因素的影响而出现误差,而这便是我们需要注意的地方,争取通过有效措施来消除该方面的隐患。
一、超声波检测技术特点超声波检测技术是工程无损检测中应用比较广泛的一种方法,可适用于绝大多数的焊缝质量检测。
简单来讲利用超声波检测,便是通过超声震动在介质中传播,并根据反馈的波形来掌握构件内部的特殊位置,判断是否存在质量病害。
此种检测技术在操作上比较简单,且不会对技术人员身体产生损害,在钢结构焊缝检测中应用比较普遍。
总结其所具有的特点:①超声波在介质中传播遇到界面会发生反射;②具有良好的穿透性;③在频率提高的同时,超声波的指向性也会更急阿明确;④检测结果准确性高,超声波的声速以及强弱等参数均可以作为构件质量判断的依据[1]。
钢结构焊缝的超声波检测安徽三兴检测有限公司HQJ摘要:本文结合现行钢结构工程施工及验收规范,对现场钢结构焊缝超声波检测的标准、检测仪器及探头的选择、缺陷波的识别、缺陷的定性及焊接质量等级的评定进行了论述。
关键词:钢结构焊缝超声检测引言近年来随着经济建设的持续高速发展,在化工建筑的施工过程中钢结构因其强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短等特点得到日益广泛的应用。
与此同时国家质量技术监督部门也开始了对钢结构制造安装的监督管理。
焊缝内部质量的优劣是保证结构整体质量的根本,必须进行相应等级的焊缝质量检测。
《钢结构设计规范》规定焊缝质量等级分为一、二、三级,一、二级焊缝必须进行焊缝内部缺陷检测,检验标准对应于《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》GB/T 11345-1989 的Ⅱ、Ⅲ级质量等级。
从事钢结构超声波检测的探伤人员必须具备一定的超声理论知识和丰富的实际操作经验,同时还应了解金属材料特性的物理化学性能、焊接工艺过程、可能产生的缺陷以及容易产生缺陷的位置等基础知识。
只有这样,才能采取正确的超声波检测工艺并对检测结果作出正确的判断。
笔者结合自身参与的中海油惠州炼油120万吨/年常减压装置、新余多晶硅项目、神华宁煤集团宁东烯烃项目、芜湖发电厂五期项目、淮化液体二氧化碳项目等多个项目施工现场的钢结构超声波检测,总结了一些经验,供大家参考。
一、钢结构验收规范对超声波检测的要求根据GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》的规定,对一级、二级焊缝内部质量应进行超声波探伤检测,检测比例分别是焊缝长度的100%和20%。
对于手工电弧焊,同一制造单位的焊工的焊接水平可能存在较大差异,抽取部分构件的20%进行焊缝检测往往不能有效的反应整批焊缝质量。
标准强调了探伤比例按每条焊缝长度的百分数计,且不小于200mm,而绝对不是构件焊缝总长度的百分数;这是保证每条焊缝质量的硬性规定。
钢结构焊缝无损检测中超声波探伤技术探讨摘要:超声波探伤技术是目前国内外应用最广泛、使用频率最高且发展最快的一种无损检测技术。
它在钢结构焊缝检测中的应用大大提高了工作精度和工作效率。
本文首先阐述了超声波探伤技术的工作原理、技术优势及局限性,然后简要分析了影响超声波探伤技术效果的因素,最后对控制超声波探伤技术效果的对策进行阐述。
关键词:钢结构;焊缝无损检测;超声波探伤技术前言:钢结构的超声波无损检测是在现代科学基础上产生和发展的检测技术,借助先进的技术和设备,在不损坏、不改变被测对象理化状态的情况下,对被检测对象的内部结构进行高灵敏度和高可靠性的检查和测试。
近年来,在科学技术不断发展的背景下,超声波探伤技术在钢结构焊缝无损检测中的应用越来越好,但也暴露出一些不足之处。
一方面取决于所采用的技术和装备的水平,另一方面更重要的是取决于检测人员的知识水平和判断能力。
因此为保证超声波探伤技术对钢结构焊缝无损检测结果的准确可靠性,作者对超声波探伤技术的影响因素实施分析显得十分必要。
1超声探伤技术工作原理声源产生超声波,采用一定的方式使超声波进入工件,超声波在工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征被改变,改变后的超声波通过检测设备接受,并对其进行处理分析,根据接受的超声波特征,判断内部存在缺陷及其特征。
焊缝检测主要采用斜探头横波检测,倾斜探头使声束倾斜入射,倾斜探头有各种倾斜角度。
当超声波穿过钢的上表面,有缺陷时,一些超声波被反射回来。
距离不同,返回探头的时间也不同。
在示波器上,将显示反射脉冲,称为损伤脉冲。
当无缺陷时,则无损伤脉冲。
当在焊缝中发现缺陷时,可以基于探头在测试件上的位置和显示器上的缺陷回波的高度来确定焊缝缺陷的位置和尺寸,就可确定出焊缝缺陷的位置和大小。
这是因为在探伤前按一定的比例在超声仪荧光屏上作有距离-波幅曲线。
2超声波探伤优势及其局限性超声波探伤优点:缺陷定位较准确;灵敏度高,可检测工件内部尺寸很小的缺陷;检测成本低、速度快、设备轻便且对人体及环境无害等。
钢结构薄钢板焊缝的超声波检测摘要:本文对钢结构焊缝的超声波检测中薄钢板(8mm以下)焊缝的检测难点进行分析,采用高频率,小晶片,大角度,短前沿的横波斜探头,配合高采样频率的超声波检测仪以直射波扫查为主的手动检测方案,取得了良好的效果。
关键词:薄钢板焊缝超声波检测超声波探头检测方法引言近年来,本公司承建的齐富增建二线、哈牡电气化改造及哈局平改立等工程项目施工中多包含跨线钢结构人行天桥,其中钢梁的部分焊缝的板厚都在6mm左右。
目前,钢结构焊缝的质量检测手段主要以超声波检测为主,依据《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001和《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》GB/T11345-2013进行评定。
而GB/T11345-2013的适用范围仅适用于厚度≥8mm的焊缝,对于<8mm板厚的焊缝检测不能规范指导。
以往对于<8mm 板厚的焊缝检测多采用射线检测及渗透检测和磁粉检测,射线检测对于薄钢板有检出率高的优越性,但检测周期长,对现场检测环境要求高,以及对周边造成辐射影响等缺点,使得实际工作中很难采用。
而使用渗透检测和磁粉检测只能对表面开口性缺陷和近表面缺陷进行检测,不能完整的评价焊缝的焊接质量。
对于实际工作中遇到6mm板厚的焊缝,在超声波检测缺乏标准适用性的情况下,参考电力行业薄壁小径管超声波检测的方法,并结合以上工程中的实践对6mm板厚的超声波检测方法进行探讨。
1.薄钢板焊缝超声波检测难点钢板较薄,超声波声程短,受近场区影响,对缺陷波判断,缺陷的定性、定量带来困难。
焊缝较宽,导致超声波入射点水平位置偏远,使一次直射波的扫查覆盖面积减小,无法保证根部缺陷的检出。
缺乏适用标准,没有规定指导的检测方法,无法对被检焊缝做出质量评定。
2.薄板焊缝超声波检测方法2.1探头的选择针对薄板检测难点,选择合适的超声波探头是解决难点的关键。
超声波检测要尽可能避开3倍的近场区,依据近场区影响长度公式N=(FS/πλ2)×(cosβ/cosα)可以确定频率一定时,减小晶片尺寸FS,可以降低近场区N。
论述超声波探伤在钢结构焊缝中的应用摘要:超声波检测是常规的无损检测方法之一。
随着国内钢结构多层建筑的不断增多,无损检测工作量也越来越大,除了在焊接工艺上加大控制以外在无损检测上也应加大检测力度,并应尽早在钢结构高层建筑焊缝无损检测标准上体现出来。
本文就是基于此,进行了超声波探伤在建筑钢结构焊缝中的运用的相关探讨的。
关键词:无损探伤技术;超声波探伤;高层建筑Abstract: ultrasonic detection is one of the normal NDT methods. With domestic steel structure of multi-storey building is on the increase, nondestructive testing is more and more big workload, except in welding technology to increase control in the outside nondestructive testing should be increased detection dynamics, and should soon in steel structure high-rise building weld nondestructive testing standards reflected. This paper is based on this, the ultrasonic inspection in construction steel structure of the use of the weld the relevant discussion.Keywords: NDT technology; Ultrasonic inspection; High-rise building一、钢结构焊缝无损探伤技术钢结构在大型厂房、桥梁、多层建筑等都有着广泛的应用。
钢结构焊缝超声波探伤检测存在的问题与管控措施分析摘要:随着钢结构建筑工艺的广泛应用,使用超声波检测技术控制施工质量相对增加。
本文概述了超声波检测技术的原理、分类、应用特点,剖析了钢结构焊缝类型、缺陷类型,以及超声波检测中存在的问题。
并以此为基础,提出了几点较有针对性的管控措施。
关键词:钢结构焊缝;超声波检测;问题;管控措施超声波探伤检测也称超声波无损检测,基本原理是将超声波发射到不同介质后形成反射信息。
主要分为发生中的缺陷检测、发生后的缺陷检测,后一种检测又分为表面缺陷、内部缺陷检测。
应用特点集中在对焊缝位置、类型、数量、性质、大小等具体特征的确定方面。
下面对其应用展开具体讨论。
1、钢结构焊缝及缺陷类型分析钢结构连接方式中以焊接连接为主,通常情况下为了保障焊接质量,要求焊接工作人员控制好熔池温度与焊接电流、焊条、焊丝直径、焊接角度、电弧燃烧时间,并严格执行焊接工艺要求。
钢结构焊缝缺陷包括表面缺陷类型与内部缺陷类型。
不同缺陷形成的原因存在较大差异,例如,热裂纹主要由钢材与焊材中存在的硫、磷造成,而冷裂纹由焊接时的温度下降时的延迟所致。
再如,钢材厚度较大、杂质较多时,硫含量偏大,此时焊接时受到垂直方向的作用力影响会造成层状撕裂缺陷。
除此之外,焊材与焊接工艺参数选择不当或坡口母材料清洁不足时,容易引起毛孔、珠粒、孔隙度大等缺陷。
其中,表面缺陷主要包括毛孔、焊接珠粒、表面燃烧等,内部缺陷主要表现为焊接裂缝、焊接孔隙度、焊接泄漏、焊渣夹杂物等。
2、钢结构焊缝超声波探伤检测存在的问题2.1技术方案研发设计水平低目前,在钢结构焊缝无损检测中,超声波探伤检测效果较好,应用相对地普遍。
尤其从2018年开始实施“互联网+”改革后,钢结构焊接施工中进一步强化了对该技术的应用,通过数据采集、传输、存储、抽取、分析、利用等完整的数据化管理方式,扩增了该技术的应用效果。
但是,在全球同行业竞争条件下,我国在该技术的应用中普遍存在技术方案研发设计水平较低的问题。
钢结构无损检测中超声探伤的运用探讨超声探伤是将高频声波传导到被测物体中,利用声波在物体中的传播和反射特性,通过接收和分析回波信号来判断被测物体内部的缺陷或腐蚀程度的方法。
在钢结构无损检测中,超声探伤可以用来检测钢结构中的裂纹、夹杂、氧化皮等缺陷,以及估计钢材的腐蚀程度和厚度。
超声探伤在钢结构无损检测中的运用可以提高钢结构的安全性和可靠性。
钢结构是各种工程中运用广泛的结构材料,其安全性和可靠性是重要的保障。
超声探伤可以及时发现钢结构中的裂纹、夹杂等缺陷,以及腐蚀程度与厚度,可以帮助工程师及时采取修补措施或更换受损部位,防止因结构缺陷引起的安全事故。
超声探伤的运用可以提高钢结构的质量控制水平。
钢结构制造过程中,存在一定的制造误差和质量控制难度。
超声探伤可以在制造过程中对钢结构进行检测,发现和排除制造过程中的缺陷,提前发现问题并及时修复,有效地提高了钢结构制造的质量。
超声探伤技术具有无损性、快速性和准确性的特点,适用于对各种形状和规格的钢结构进行检测。
超声探伤不需要破坏性地对被测物体进行检测,可以在钢结构上直接施加超声波,并通过分析回波信号来判断结构的缺陷,从而准确判断钢结构的质量。
超声探伤的检测速度相对较快,可以在较短的时间内对大量的钢结构进行检测分析。
超声探伤在钢结构无损检测中也存在一些限制和挑战。
超声探伤需要经过专业培训和丰富经验的探伤人员才能进行准确的检测分析,这对探伤人员的素质和技术水平提出了要求。
超声波在钢结构中的传播受到材料的密度、声速等因素的影响,因此需要根据具体的材料性质和结构形态进行适当调整和精确判断。
钢结构中存在一些复杂的形状和结构,这对超声波的传播和信号分析提出了一定的挑战。
超声探伤在钢结构无损检测中的运用具有重要意义。
其可以提高钢结构的安全性、可靠性和质量控制水平,为钢结构的设计、制造和使用提供了重要的技术支持。
随着无损检测技术的不断发展和完善,超声探伤将在钢结构无损检测中发挥更加重要的作用。
■建筑结构福建建设科技 20101No1223 钢结构薄板焊缝超声波探伤的研究陈 华(福建省建筑科学研究院 福州 350025)[摘 要] 本文就钢结构薄板焊缝缺陷的超声波检测所涉及的关键性问题进行分析,通过对特制试样的研究,提出相应的检测方法。
[关键词] 钢结构 薄板 焊缝 超声波探伤Resear ch of ultra sonic test ing of w el ds for st eel sheet sAbstract:By t he analysis of key problems about welding f la w of steel shee ts and the re search of special sa mple s,the a utho r ad2 va nced t he cor responding testing methods.K e y words:steel struct ur e;shee t;weld;ult rasonic testing 1前言在建筑工业领域中,根据钢板的厚度的不同,将钢板分为薄板、中厚板和厚板。
一般薄板厚度δ<8mm,中厚板δ≥8mm。
目前,国内钢结构焊缝的超声检测与评定按《钢结构工程施工质量验收规范》G50205-2001和《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》G B11345-89执行。
而G B11345-89仅适用于板厚在8mm以上的焊缝,对于板厚在8mm以下的焊缝,目前国内外并没有具体的、系统的检测标准参照,近些年建筑钢结构的兴起,检测标准没有相应修改,板厚在8mm以下的焊缝经常出现严重的焊接缺陷。
本文运用超声波检测新技术,就焊缝内部缺陷的超声波检测及安全评定过程中所涉及的关键性问题进行分析,研究超声探头各个参数对探测缺陷能力的影响,通过对特制试样的试验研究,解决厚度在2.8mm~8mm的薄板焊缝超声波检测所存在的问题,填补了G B11345-89规范仅限于≥8mm 的钢焊缝超声波检测方法的空白,通过细化对探头参数的选择,调整了DAC曲线灵敏度取值及缺陷质量分级,补充了《钢结构超声波探伤及质量分级法》J G/T203-2007中对建筑用薄钢板焊缝超声波检测的办法。
2焊接缺陷类型影响焊缝性能的焊接缺陷有裂纹、未焊透、未熔合、夹渣和气孔等。
2.1裂纹裂纹是一种具有尖锐端头且其开口位移长、长宽比极高的断裂型非连续性、锯齿形缺陷,它是焊缝中最危险的缺陷,其形成原因是由于焊接中熔融金属凝固时的收缩,以及母材在焊接过程中加热不均匀,使熔融金属与母材都处于张力状态所致,所以在焊缝内或热影响区容易产生裂纹。
代表性的裂纹如图2.1所示。
2.2未焊透在焊缝的坡口处或根部,由于电弧未将母材熔化或未填满熔化金属所引起的缺陷,称为未焊透。
不完全焊透时坡口的根部或清根不充分时坡口的底部残留着未熔合部分,成为如图2.2所示的未焊透。
坡口角度过小或根部间隙过于狭窄时容易产生未焊透。
多数情况是连续产生一定长度的未焊透。
特别是在背面不可能进行焊接的管材的对接焊缝容易产生。
也有沿焊接线全长产生未焊透的极端情况。
3未熔合⑴焊口裂纹 ⑵热影响区的横裂纹 ⑶焊道下裂纹 ⑷焊接金属的根部裂纹 ⑸结合裂纹 ⑹缝边裂纹 ⑺焊接金属的纵裂纹 ⑻焊接金属的横裂纹图2.1 焊接裂纹的种类图2.2 未焊透所谓未熔合系指母材与焊缝金属(焊条熔化进入坡口的金属)没熔合及在焊接中前层焊缝金属和后续焊缝金属未熔合。
坡口角度过小,母材或前层焊缝金属熔合不充分时,和焊接时焊缝的表面附着的熔渣和氧化物清除不彻底时产生熔合不良。
后者多在熔合不良缺陷中含有熔渣,多数情况下不能清楚地和夹渣区别。
在结合部产生的熔合不良例子如图2.3所示。
图2.3 未熔合2.4夹渣夹渣为焊接时熔池里熔渣未浮出而残留在焊缝中的缺陷。
熔渣的一部分常残存在焊接金属内部,另一种情况是,当附着在下层焊接金属表面上的熔渣清除不彻底时,在上层焊接中不熔化而残存着。
一般来说前者较小且分布比较均匀,反之,后者在多数情况下较大且形状不规则。
夹渣的发生位2.置如图2.4所示,夹渣常沿着结合部位发生。
焊缝中的夹渣主要是氧化物、硫化物等金属夹杂物。
图2.4 夹渣的发生位置2.5气孔气孔是在焊接金属中存在的球状孔洞。
这是在焊接金属冷却时,包含在熔化金属中的气体析出,没有完全浮到表面时就凝固而留在焊接金属中引起的。
形成气孔的气体多数情况下是氢和二氧化碳气体,另外,还有焊条干燥不充分和电弧保护不好等原因。
细小气孔数量多的情况称为多孔性,长而连续的情况称为虫形气孔,如图2.5所示。
图2.5 多孔性和虫形气孔在使用低氢焊条时焊道的起点和二氧化碳气体焊缝,容易产生如图2.5(a )的密集气孔。
在初层焊接中常产生如图2.5(b )所示的直线状气孔。
在这种场合下,往往同时存在着未焊透。
气孔本身并不那么有害,但在产生气孔那样的焊接状况下,也有可能产生其他有害的缺陷。
3薄板焊缝超声波探伤专用探头、试块的研制及试样制备3.1超声波探伤专用试块的设计制作用试块作为调节仪器、定量缺陷的参考依据,是超声波探伤的—个特点。
根据检测需要制作B H —I 、B H —Ⅱ型试块,其中,试块长度可按具体情况调整。
对比试块采用与被检测材料相同或声学性能相近的钢材,其形状和尺寸如图3.1所示。
图3.1-1 B H —I 试块3.2薄板焊缝缺陷试样的设计制作3.2.1坡口未熔合先刨削加工好试板的坡口面,在一侧的坡口面上放上并环焊好废旧手工钢锯条断片(其大小、数量根据需要定),再与另一侧对接焊即可。
如采用厚度为1—1.5mm 的小铁片,效果也一样。
3层间未熔合在焊缝的层与层之间放上并环焊好废旧手工钢锯条断片,继续焊好即可。
33内部未焊透图3.1-2 B H —Ⅱ试块可以将钝边尺寸加大或不刨坡口,再配以较粗的焊条,用较低电流施焊即可。
3.2.4根部未焊透两块钢板将钝边顶死将钢板拼在一起,然后焊好坡口,再把钢板翻过来把底部的缝隙封焊好即可。
3.2.5内部裂纹采用断裂法制作内部裂纹。
先将刨好的试块局部焊接起来,焊接长度稍大于欲得到的裂纹长度。
冷却后,用外力(如锤击或材料实验机加压力等)使之断裂或断开。
再摆平对好,用较低焊接电流将断处封焊好,其余都按正常工艺焊接即成。
3.2.6表面裂纹在焊接普通钢板时,最初几层用碳钢焊条焊接,但焊到倒数第二层时改为先用奥氏体不锈钢焊条间断地焊几小段(一般是1~3段,每段长30mm 左右),再用碳钢补全该层(也可是整个倒数第二层都用不锈钢焊条)。
最后一层即表面层全部都用碳钢均匀盖好,立即喷冷水。
这样在凡有不锈钢的部位都会有表面裂纹产生。
3.2.7气孔要使焊缝产生气孔只需要焊条潮湿、有锈、油污即可。
3.2.8夹渣电流太小,熔池温度不够都易产生夹渣,在焊缝的层与层之间放入一小段瓷片或在焊完一层之后不敲渣即可产生夹渣。
3.3研制特种换能器在声学领域,换能器主要是指电声换能器,它能实现电能和声能之间的相互转换。
超声波探头在工作时实现了电能和声能的相互转化,因此把探头叫做换能器。
3.3.1探头类型在焊缝超声探测时,总希望声速尽可能地垂直于缺陷反射面,以获得较大稳定地缺陷反射波.薄板焊缝探伤时,由于板厚较薄,除满足声束角度方面的要求外.还希望减少变形波、表面波的干扰,并对声速垂直方向上的分辨力有一定的要求,这样就使得探伤时对探头晶片的频率、探头入射角度、晶片尺寸等参数的选择存在一定的局限性。
为了满足薄板焊缝超声波探伤的需要,我们研制了双晶双倾角聚焦横波斜探头。
3.3.2探头频率的选择由于薄板焊缝探伤时声束基本上是工作在1.6N 以内,焊接件晶粒较细,为了能达到相应的灵敏度要求,应选择较高频率的探头,同时也可以减少表面波的干扰,选择探头频率5M Hz 。
3.3.3探头晶片尺寸选择小晶片有利于提高声束的纵向方向分辨力。
大K 值探头可使假象源的尺寸在垂直方向进一步缩小。
否则,将产生严重的表面波和变形波的干扰,使缺陷波难以分辨。
晶片尺寸对声束指向性、近场区长度、近距离扫查范围和远距离缺陷检出能力有较大的影响,综合考虑,选择探头晶片尺寸为3×5×(双)和6×6(单)。
(下转第页).2.2.2.2mm mm 22力8.8N/mm 2<0.8f c k =0.8×29.6=23.7N/mm 2。
4细部设计(1)加劲横隔梁(L1)的布置及尺寸:为增加预应力梁板的整体性,增强次梁之间协同受力的能力,在次梁之间沿B 轴、C 轴、E 轴以及5/E 轴设置4道加劲横隔梁(L1),一般横隔梁的高度取为预应力次梁高度的3/4,宽度为200~250[5],配筋按构造进行设置。
(2)后浇带的设置:由于力筋的张拉对预应力次梁要形成轴向变形,为防止该变形对8~12轴以外的非预应力部分形成影响,在8轴及12轴附近设置后浇带,待预应力张拉完成后再进行混凝土浇注。
(3)节点设计:预应力次梁Y L1与主梁W K L2相交形成相交节点,一般有外凸式和内凹式两种方式,对于外凸式,一方面锚头外露,建筑立面上不好处理,另一方面,张拉时的预压力将沿主梁表面产生较大的分力,所以必须验算外凸部分与主梁接触面的抗剪承载力。
对于凹入式,基本可以克服上述缺点,张拉时缺口处的抗剪面比外凸式要大得多,只要构造得当,一般不会对主梁造成不利影响。
工程采用凹入式节点,如图7所示。
图7 预应力次梁与边主梁相交凹入式节点大样5结论(1)本大跨屋盖采用预应力次梁密肋梁板结构方案,该方案的最大特点在于把次梁布置在柱网尺寸大的方向,并施加预应力,把主梁放在柱网尺寸小的方向,一般不必施加预应力。
该方案传力途径清晰,比较经济合理;(2)大跨次梁体系中,中间支座处主梁的抗扭是该体系中一个较为突出的问题,本工程采取将次梁简支于中间主梁之上来解决主梁抗扭问题。
对于中间跨较长,两侧延伸跨较短的3跨连续梁,两侧短跨对中间跨约束较少,次梁两端的约束按半刚接考虑;(3)除预应力次梁自重以外,覆土荷载以及使用活荷载较大是本工程另一个较为突出的问题,合理选用裂缝控制等级是解决施工阶段预应力反拱不超过规定限值的一个有效措施;(4)加劲横隔梁的设置能有效增加预应力梁板的整体性,增强次梁之间协同受力的能力。
后浇带的设置是减少力筋张拉对非预应力结构影响的重要手段;(5)预应力次梁与边主梁相交时,凹入式节点优于外凸式节点。
参考文献[1]李唐宁、秦士洪、周晓雪、何洪建,大跨预应力次梁楼盖结构体系设计,北京:工业建筑,1999.10[2]大跨度预应力次梁楼盖结构体系工程实践和理论研究总报告,重庆建筑大学建筑工程学院,1997[3]中华人民共和国国家标准,混凝土结构设计规范(G B50010-2002),北京:中国建筑工业出版社,2002.01[4]吕志涛、孟少平,现代预应力设计,北京:中国建筑工业出版社,1998.5[5]东南大学、同济大学、天津大学合编,混凝土结构(下)-混凝土桥梁设计,北京:中国建筑工业出版社,2003.1[6]刘宜丰、黄利平,阶梯教学楼大跨度预应力次梁楼盖结构设计,北京:建筑结构,2004.08作者简介:郑国和,男,1967年8月出生,工程师,福建交通职业技术学院任教。