超聲波探傷在鋼結構檢測中的應用分析

2021-01-13 消費導刊雜誌社

摘要：我國科學技術的快速發展使得焊接技術取得了進步，在目前管道的安裝維修、大跨度網架結構等方面都應用到焊接技術。在不同的情況下，焊接技術的要求也存在著一定的差異性。在焊接的過程中利用探傷技術能夠檢查被焊接材料是否存在缺陷問題，能夠有效提高焊接的質量。文章通過對超聲波探傷技術在鋼結構焊接過程中的應用進行分析研究，對於鋼結構的質量以及相關技術的發展而言具有非常重要的意義。

關鍵詞：超聲波探傷技術；鋼結構檢測；應用

1、超聲波探傷技術的概念

超聲波探傷技術是指在檢測過程中，利用超聲波來對材料的深處進行檢測，當超聲波從材料的一個截面進入另一個截面的過程中，會在截面的接觸處發生反射，根據反射的信號傳播的特點來判段材料內部是否存在缺陷。超聲波傳播的過程中，如果遇到缺陷能夠形成脈衝波，通過對形成的脈衝波進行分析和研究，就能夠準確地判斷出材料中缺陷的具體位置以及缺陷的大小。

隨著科學技術的快速發展，超聲波探傷技術越來越成熟，使得操作更加方便和準確。並且，利用超聲波探傷技術相對於傳統的檢測方法而言更加簡單，避免了繁瑣的操作可能帶來的失誤情況，提高了檢測工作的效率。同時，通過利用計算機智能算法能夠對各種因素進行綜合性的分析和考慮，最終對缺陷問題做出準確的評價。根據原理的不同，超聲波探傷技術可以分為脈衝反射法、穿透法和共振法三種，在鋼結構的檢測過程中，利用手提式探測儀來進行超聲波的探傷工作。

2、鋼結構焊接質量的影響因素

（1）氣孔。在焊接的過程中，由於高溫吸氣或者材料的熱反應產生了一定的氣體，這些氣體由於金屬的迅速凝結而留在了焊接處，使得焊接處有球形或空穴型的氣孔。在實際的焊接過程中，由於金屬材料材質的不同，有時會在焊接處形成密集連續的氣孔。在超聲波探傷的過程中，對於氣孔的焊接問題會反射出穩定的波形，無論從任何方向進行探測都會反射出相似的信號波。

（2）夾渣。夾渣是指在焊接處，由於不規則的金屬溶質或者非金屬物質摻雜在接觸點，使得接觸位置內存在點狀或條狀的雜質。在超聲波探傷的過程中，該問題所反饋出的信號波與氣孔所反射的信號波類似，但是該問題所反饋出的信號波會有明顯的鋸齒狀波形。如果從不同方向進行探測，所反饋的信號也不相同。

（3）裂紋。裂紋是由於在焊接的過程中母材和焊接材料的膨脹係數不同，或者是外界環境的影響，導致焊接處出現了裂縫的現象。在超聲波探傷的過程中，該問題產生的波形又高又寬，並且有較多的波峰，從不同角度進行探測波峰也會發生上下的錯動現象。

3、超聲波探傷技術在鋼結構焊接過程中的應用

3.1對焊縫進行超聲波探傷工作

（1）最初的探傷工作。在進行超聲波探傷工作之前，相關人員應該對缺陷位置、結構缺陷位置處的材質、結構、焊接的情況等問題進行充分的了解，然後根據所調研的相關資料確定檢測的儀器。確定檢測儀器之後，需要確定相關曲線顯示情況是否正常，要對儀器的靈敏度進行檢查，保證儀器靈敏度能夠在波高的20%以上。之後，利用相關技術手段在鋼結構上進行探測，在這一過程中需要對探測儀上顯示的信號進行及時的記錄，若探測儀上所顯示的信號超過了標準值，則說明鋼結構存在缺陷問題，需要對缺陷處進行細緻的檢查，判斷缺陷的問題的種類並及時進行解決。

（2）精密的探傷工作。實際上，在超聲波探傷的過程中，精密的探傷工作和初步的探傷工作基本相同，只是精密的探傷工作，在實際的探傷過程中更加細緻、檢查速度更慢。精密探傷工作主要是針對初次探傷工作所出現的異常波形進行具體的分析和研究，通過對比來尋找缺陷位置，從而確定缺陷位置的具體信息，以便提高修補的工作效率。在精密探傷工作的進行過程中，需要對前後左右轉角環繞都進行詳細的探測，在探測過程中具體分為三個部分：首先需要對初探所懷疑的目標缺陷進行定位，並確定缺陷的回波位置。其次通過所得的回波來排除幹擾的波信號，確定缺陷的準確位置。最後確定缺陷位置，準確無誤後，就可以對相關的數據進行記錄。

3.2對T形焊接處進行探傷

在實際的超聲波探傷過程中，對於T型焊接處進行探傷，根據坡口形式的不同，可以將焊接坡口分為單邊v型和k型兩種不同的焊接接頭。除這兩種焊接接頭之外，在實際的焊接過程中，如果利用的是埋弧自動焊接技術也可能沒有坡口。對於這種焊接接頭利用配合間隙來進行檢驗。實際的超聲波探傷過程中，除了通過平板對接接頭探傷方法，還可以通過對k值探頭進行探傷來判斷接口處是否存在問題。首先利用斜探頭對該位置進行兩次的超聲波探傷，其次在外側對探頭進行直接探傷，最後再利用斜探頭對外側進行超聲波探傷。

對於T型接頭結構而言，在實際的檢測過程中，利用傳統的探傷手法無法檢測出特殊情況下的問題，因此在檢測的過程中需要針對實際情況進行具體的分析，選擇合適的檢測方法對被檢測物體進行全方位的探傷，以此提高檢測結果的準確性。

結語

綜上所述，隨著科學技術的快速發展，超聲波探傷技術已經較為完善，發展到目前已經擁有一體化設備來進行超聲波探傷工作。目前的超聲波探傷技術不僅能夠提高被測物體的質量，檢測出被測物體存在的缺陷問題，還能夠為經濟發展提供一定的支持。

參考文獻：

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(王磊 山東普泰工程檢測鑑定有限公司 山東濟南 250000)

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