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    超聲波探傷技術在鋼結構檢測中的應用

    月異的發展，建築結構體係的種類不斷的朝輕質、高強的方向（xiàng）發展，鋼（gāng）管混凝土結構、鋼結構在當代建築中使用率越來越高。尤其是在（zài）廠房建設及設備安裝中更是（shì）大量使用鋼結構。貴州中科（kē）建（jiàn）業工程質（zhì）量檢測有限（xiàn）公司告訴大家而焊接作為鋼結構的主要連接方式之一，直接影響鋼結構的施工質量，采用無（wú）損探傷的（de）手段對焊縫進行質量檢驗是確保鋼結構工程質量的重要環節。
    鋼結構無損探傷包括超聲檢測（UT）、射（shè）線檢測（RT）、磁粉（fěn）檢測（MT）、滲透檢測（PT）和（hé）渦（wō）流檢測（ET）等五種檢測（cè）方（fāng）法。超（chāo）聲檢測是目前應用（yòng）廣泛的探（tàn）傷方法之一。超聲波的（de）波長很短、穿透力強，傳播（bō）過程中（zhōng）遇不同介質的分界麵會產生反射、折射（shè）、繞（rào）射和波形轉換。超聲波像光（guāng）波（bō）一樣（yàng）具有良好的方向性，可以定向發射，猶如一束手電（diàn）筒燈光可以（yǐ）在黑暗中尋找目標一（yī）樣，能在被檢材料中發現缺陷。超聲波（bō）探傷（shāng）能探測（cè）到的最小缺陷（xiàn）尺寸約為波長的一半。超（chāo）聲波探傷又可分為（wéi）反射法和穿透法。穿透（tòu）法的靈敏度不如反射（shè）法，因而在實際探傷中一般采用反射（shè）法來進行鋼材缺陷探傷（shāng）和焊縫探傷，即根據缺（quē）陷（xiàn）反射回波聲壓的高低來評價缺陷（xiàn）的大小。
    從焊縫本身來說決定焊縫（féng）質（zhì）量的因素主要有（yǒu）3方麵，分別是焊縫內部缺陷、焊縫（féng）外觀表麵缺（quē）陷以及焊縫尺寸。因此，焊縫質量等級就存在著兩重含義，其一是針（zhēn）對焊縫內部缺陷檢（jiǎn）驗（yàn），其二是針對焊縫外觀（guān）表麵缺陷檢驗（yàn）。但目前絕大部分情況（kuàng）是設計者隻進行籠（lóng）統的規定，如“該焊縫質量等級為（wéi）二級”，此時（shí）正確的理（lǐ）解是“焊縫內（nèi）部缺陷按二級檢驗，外觀缺陷也按二級檢驗。”對於需（xū）要（yào）進行疲（pí）勞驗算的構件如吊車梁，其中某些部位的角焊縫，雖然不進行內（nèi）部缺陷的超聲波探傷（三級焊縫），但（dàn）其外觀表麵質量等級應為二級，所以籠統地說“角焊縫都是三級焊縫”就有失全麵。下麵就超聲波無（wú）損探傷在（zài）鋼結構鑒定（dìng）檢測中的應用，結（jié）合相關規範（fàn）作以下初步探討：
    一、檢測資料及（jí）檢測（cè）報告的種類
    在房屋具備相關資料的情（qíng）況下，我們進行鑒定（dìng）檢測就應（yīng）結合相關資料及檢測數據（jù）對其進行綜合評（píng）價。委托（tuō）單位提供的相關（guān）資料往往包括施工單位自檢、見證檢測及第三方檢測三種。針對以上三種資料，其相應的要求（qiú）通（tōng）常可歸納為表一所列：
    如果以下檢（jiǎn）測資料審查不合格或現場抽樣檢查不達標的情況下，就應（yīng）結合可靠性鑒定標準、鋼結構工程施工質量驗收（shōu）規範等國家相關規範，對該項目（mù）進行進一（yī）步（bù）的檢測。
    二、焊縫無損檢測的檢驗等（děng）級：
    根據《鋼焊縫手工超聲（shēng）波探傷（shāng）方法和探傷（shāng）結（jié）果分級》GB11345-89規（guī）定，超
    聲波檢驗等級分（fèn）為（wéi）A、B、C三個（gè）級別：
    A級（jí）檢驗采用一種角（jiǎo）度的探頭在焊縫的單麵單側進行（háng）檢驗，隻對允許掃查到的焊縫截麵進（jìn）行探測。一般不要求作橫向缺陷的檢驗。母材厚度〉50mm時，不得采（cǎi）用A級檢（jiǎn）驗。
    B級檢（jiǎn）驗原則上采用一種（zhǒng）角度探頭在焊縫的（de）單麵雙側進行（háng）檢驗，對整個焊縫截麵進行探測。母材厚度〉100mm時，采用雙麵雙側檢驗。受幾何條件的限製可（kě）在焊縫的雙麵單（dān）側采用兩種角度探頭進（jìn）行探傷。條件允許時應作橫向缺陷的檢驗。
    C級檢驗至少要采用兩種角度探頭在焊縫的單麵雙側進行（háng）檢驗。同時要做（zuò）兩（liǎng）個掃查方向和兩種探頭角度的橫向缺陷檢驗。母材厚度（dù）〉100mm時，采用雙麵雙側檢驗。其他附加要求（qiú）是：1．對接（jiē）焊縫餘高要磨平（píng），以便探頭在焊縫上作平行掃查；2．焊縫兩側斜探頭掃查經（jīng）過的母材部分要用直探頭作檢（jiǎn）查；3．焊縫母材厚（hòu）度（dù）≥100mm，窄間隙焊縫母材（cái）厚度≥40mm時，一（yī）般要增加串（chuàn）列式掃查。
    三、建築結構焊縫無損探傷檢驗具體要求：
    1．設計（jì）要求全焊透的焊縫，其內部缺陷的檢驗應符合下列要求：
    1)一級焊縫應進行100%的檢驗，其合格等級應為《鋼焊縫手工超聲波探（tàn）傷方法和探傷結果分級》GB11345-89中B級檢驗的Ⅱ級及Ⅱ級以上；
    2)二級焊縫應進行抽檢，抽檢比例（lì）20%，其合格等級應為《鋼焊縫（féng）手工超聲波探傷方法和探傷（shāng）結果分級》GB11345-89中B級檢驗的Ⅲ級及Ⅲ級以上；
    3)全焊透的三級焊縫（féng）可不進行無損檢測。
    2．焊接球節點網架焊縫的（de）超聲探傷及缺陷分級應符合（hé）《焊接球節點鋼（gāng）網架焊縫超聲波探傷及（jí）質量分級法》JG/T3034.1-1996的規定。
    3．螺栓球節點網架焊縫的超（chāo）聲探傷及缺陷分級應（yīng）符合《螺栓球節點鋼網架焊（hàn）縫超聲波探傷及質量分級法》JG/T3034.2-1996的規定。
    4．圓管T、K、Y節點焊縫的超聲波（bō）探傷方法及缺陷分級應符合《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ81-2002的規定（dìng）。
    四、焊縫缺（quē）陷的評定（dìng）等（děng）級
    安徽省建院工程質量檢測有限公司告訴大家缺陷的大小確定以（yǐ）後，要根據缺陷的性質和指（zhǐ）示長度結合有（yǒu）關標準的規定評定焊縫（féng）的（de）質量級別。
    超聲波檢驗焊縫內部缺陷的評定等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級，其中Ⅰ級質量高，Ⅳ級質量低（dī）。
    根據在標準試塊上繪製的距離（lí）波幅曲線，對比焊縫中缺陷最高回波的位置、和缺陷性質判斷焊縫等級。對於最大反射波幅不超過距離波（bō）幅曲線中評定線的缺陷，均評定為Ⅰ級；最大反射波幅超（chāo）過評定線的（de）缺陷檢驗者判定為裂紋等危害（hài）性缺陷時，無論其波（bō）幅和尺寸如何，均評定為Ⅳ級；反射波幅位於Ⅰ區（qū）的非裂紋性缺陷，均評定為Ⅰ級；反射波幅位於Ⅲ區的缺陷，無（wú）論其指示長（zhǎng）度如何，均評定為Ⅳ級。最大反射波幅位於Ⅱ區的缺陷，跟具缺（quē）陷指示長度。
    五、焊縫檢測（cè）記數規則及合格評定
    1．焊縫內部缺陷無損檢測記（jì）數規則 一級（jí）焊縫探傷比例100%，即（jí）全數探傷；二級焊（hàn）縫探傷比例20%，對於工（gōng）廠製作焊縫，應（yīng）按每條焊縫長度計算比例，且探傷長度≥200mm，當焊縫長度≤200mm時，應（yīng）對（duì）整條焊縫進行探傷；對於現場安（ān）裝焊縫，應按同一（yī）類型、同一施焊（hàn）條件的焊（hàn）縫條（tiáo）數計算比例，探傷長度應≥200mm，並（bìng）應不少於1條焊（hàn）縫；三級焊縫不要求進行內部缺陷的無損探傷。
    2．焊縫（féng）處數的記數方法（fǎ） 工廠製作焊縫（féng）長度≤1000mm時，每條（tiáo）焊縫為1處，長度>1000mm時，將其劃分為每300mm為1處，現場安裝焊縫每（měi）條焊縫為1處。
    3．抽（chōu）樣檢驗的合格（gé）判定 抽樣（yàng）檢查的焊（hàn）縫數如（rú）不合格率5%時，應加倍抽檢，且必須在原（yuán）不合格部位兩側的焊（hàn）縫延長線各（gè）增加（jiā）1處，如在所有抽檢（jiǎn）焊縫中不合格率≤3%時，該（gāi）批驗收應定為合格，>3%時,該批驗收應定為不合格。當批量驗收不合格時，應對該批餘下焊（hàn）縫的全數進行檢查。
    六、焊縫中（zhōng）常見缺陷的類型及其在超聲探傷中的識別
    焊縫中常見的缺陷主要有氣孔、夾（jiá）渣、未焊透、未熔合和裂紋等幾種，他們（men）各自的回（huí）波均有其特性。
    1．氣（qì）孔
    氣孔（kǒng）是在焊接過程中焊接熔池高溫時（shí）吸收了過量（liàng）的氣體或冶金反應（yīng）產生的氣體（tǐ），在冷卻凝固之前來不及逸出而殘留在（zài）焊縫金屬（shǔ）內所形（xíng）成的（de）空穴，多（duō）呈球形或橢球形。氣孔可分為單個（gè）氣孔和密集氣孔。單個氣孔回波高度低，波形（xíng）較穩定（dìng）。從各個（gè）方向探（tàn）測，反射波高（gāo）大致相同，但稍一移動探頭就消失。密集氣孔為一簇反射波，其波高隨氣孔的大小而不同，當探頭作定點（diǎn）轉動時（shí），會出現此起彼落（luò）的現象。
    2．夾渣
    夾渣是指焊後殘留在焊縫金屬內的熔渣或（huò）非金（jīn）屬夾雜物，夾渣表麵不規則。夾渣分（fèn）點狀夾（jiá）渣和條狀夾渣。點狀（zhuàng）夾渣的回波（bō）信號（hào）與點狀氣孔相似（sì）。條狀夾渣回波信號多呈鋸齒（chǐ）狀。它的反射率（lǜ）低，一般波幅（fú）不高，波形常呈樹枝（zhī）狀，主峰邊上有小峰。探頭平移時，波幅（fú）有變動，從各個方向探測，反射波（bō）幅不相（xiàng）同。
    3．未焊（hàn）透
    未焊透是指（zhǐ）焊接接頭部分金屬（shǔ）未（wèi）完全熔透的現象。一般位於焊縫中心線上（shàng），有一定的長度。探傷中（zhōng）探頭平（píng）移時，未（wèi）焊透波形較穩定，焊縫兩（liǎng）側探（tàn）傷時，均能得到大致相同的反射波。
    幅。
    4．未熔合
    未熔合主（zhǔ）要是指填充金屬與母材之間沒有（yǒu）熔合在一起或填充金屬層之間沒有熔（róng）合（hé）在一起。未熔合反射波的特征是：探頭平移（yí）時（shí），波形較穩（wěn）定。兩側探測時，反射波幅不同，有時隻能從一側探到。
    5．裂紋
    貴州中科建業工程質量檢測有限公司告（gào）訴大家裂紋是指在（zài）焊接過程中（zhōng）或焊後，在焊縫或母材的熱影響區局部（bù）破裂的縫隙。一般來說（shuō），裂紋的回（huí）波高度較大，波幅寬，會出現多峰。探頭平（píng）移時，反射波連續出現，波幅有變（biàn）動；探（tàn）頭轉動時，波峰（fēng）有上、下錯（cuò）動現象。

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