钢结构无损检测中的超声探伤的应用

2018-05-24梁涛

商品与质量 2018年48期

梁涛

海洋石油工程股份有限公司天津 300461

1 超声探伤技术的原理

对于超声探伤而言，其是无损检测其中的一种，超声波探伤主要有投射、反射两种方式，在这之中，反射方式的精准性更高。脉冲发射器运用探头来将超声波短脉冲输送到试件之中，在回波从试件的缺陷或则是边界予以返回的时候，运用信号处理系统，在示波器之上可以将幅度与传播时间展现出来。假使在已经得知试件之中的声速，那么就可以依据显示波器之上获取到的脉冲传输时间，随即可以得到该缺陷的具体深度。超声探伤检测能力的因素集中表现在人为因素、探头因素以及仪器因素之上。

2 钢结构无损检测中的超声探伤的应用

2.1 超声波探伤探头选取原则

在具体选择探头的时候，要合理依据探头在检测过程之中所出现的声波束和钢结构焊缝之间的具体距离，假使该距离在1.64倍的（近场区）之内，也就是所选择出来的探头不科学，反之则是科学合理的。为了更好的实施检测，要依据钢结构构件的实际情况科学化的探头频率和角度。选择探头频率主要依据构建的厚度，针对厚度相对较大的构建，在实施检测的过程之中，并不适宜选择频率较高的探头，究其原因，由于该种探头的穿透力相对较差，在通常情况之下，假使构建的厚度处在高频率探头使用的范围之内，要优先选择运用高频率的探头，在具体检测的过程之中，要依据钢构件的具体情况来予以分析。选择探头角度与构件的厚度、焊缝类型、坡口角度则是其中重点考虑因素，海洋钢结构通常运用的折射角度适宜为45°或是60°、70°。

2.2 在海洋钢结构焊接中的应用

超声波探伤因其灵敏度高、便携设备、操作方便、检测速度快、适用于各种限制空间等优点而广泛应用于海洋钢结构焊缝的内部质量检测。超声波检测在海洋钢结构焊缝内部质量检测大致分为如下三个步骤：

初测。在实施探伤工作的过程之中，预先要将图纸与工程项目标准规范的予以了解和掌握，工程项目技术文件来针对焊接技术的有关标准。并依据探测材料来选取对比试块绘制DAC曲线（图1），在正式探测之前还得要将试块与具体构件材质之间的差异和耦合效果等等而出现传输之上的差异，并及时的补偿灵敏度。在进行缺陷探测的时候，针对各类缺陷所运用的探头扫查方式自然也不同，纵向缺陷可以运用探头锯齿来进行扫查，横向缺陷则是运用探头作斜平行来予以扫查，要严格依照工程项目来针对钢结构的标准来实施，值得注意的就是，探伤人员不能凭借自身经验来予以实施，否则就会缩减焊接的质量，在严重的时候还会出现严重的经济损失。探伤人员具备过硬的专业知识，才可以做好探伤工作。在进行初探的时候，要在基准灵敏度的基准值上来适当的加大灵敏度值，尽快的实施粗扫查，另外还得要注意观察回波信号，并针对可疑不连续点来及时的进行记录，要尽量的做到错漏，进而为后续检测工作打下坚实的基础。

图1 DAC曲线

精测。顾名思义就是精确检测，速度要慢。仔细检测初测标记的部分，找出真实焊缝内不连续的最高回声，定位，固定长度并记录下来。在精确探测过程中，应结合4种基本探测方法（图2），即前后角、左右角、旋转角等。针对已经发现的目标缺陷，探测通常包括以下三个步骤。步骤一：找到目标缺陷的最大回声，并确定回声区域。为了找到具有高灵敏度的缺陷，回声此时应该位于DAC曲线上的哪个区域I、II、III，原则上不应该记录和评估区域I下的缺陷。当回声在II区和III区时，应该继续步骤二和三。步骤二：定位目标缺陷并消除假缺陷。如果发现有缺陷，应根据回声的垂直距离和k值确定回声对应的实际深度和水平距离。步骤三：当缺陷反射波只有一个高点并且位于I、II区域之上时，使用6bB方法进行缺陷量化（图3）。当缺陷反射波的峰值波动有很多高点时，应该分别在左右两端找到最高回声，长度应该根据端点6dB法测量（图4）。当反射峰位于区域I中并且认为有必要定量记录时，探头向左和向右移动以将振幅减小到评估线的终点，并且两端之间的距离是缺陷指示长度。