试析超声波无损检测技术在建筑钢结构焊缝检测中的应用

文/吴小松 岳阳亿利达工程建设有限公司 湖南临湘 414300

钢结构相对于其他建筑材料重量轻，强度高，整体承重性良好。但是由于本身的物理性质，在实际施工过程中都会存在裂缝，需要焊接，而在焊接过程中内部可能出现气泡，小孔等，导致整体建筑性能受到巨大影响。此时就可以引入超声波无损检测技术。运用超声波无损检测技术检测时间短，设备简单，操作容易，结果绘图处理方便，可以有效检验出来焊缝的缺陷，保证整体工程的质量。

1、建筑钢结构焊缝中存在的主要问题

在实际施工过程中，钢结构的对应焊接类型主要有梯形及对接形，在沿边缘焊接时都会存在一条明显的接缝。钢材料易受外部环境影响，导致在焊接过程中内部存在裂缝，未熔合，夹渣，气孔等现象。而对于这些内部缺陷，日常的物理检测不起作用。这些不规则的夹渣，焊缝裂纹都会导致钢结构在承重过程中出现塌陷、断裂等重大安全问题，为保证焊缝的整体强度承受外界压力，迫切需要引入超声波检验技术。

2、超声波无损检测技术的概述

超声波无损检测技术主要是依靠超声波在不同介质中反射强度不同，检验钢结构内部焊缝质量。具体操作过程为，在钢结构的表面附着一层耦合剂，帮助超声波顺利进入钢结构的内部进行后续的细化检验。超声波一旦进入钢结构内部，外带的显示屏会产生不同形式的波动。对于焊接过程中的大气孔而言，超声波的波形比较稳定，而对于非常密集的小七孔来说，超声波就会产生非常密集的震动。钢结构内部一旦出现未熔合的现象，出现频率比较高的回峰。检测人员通过观察显示屏的不同波形，从而准确判断钢结构内部是否存在质量问题。

3、超声波无损检测技术在建筑钢结构焊缝检测中的具体措施

3.1 提高检验人员的专业素养

超声波具有传送能量和传送信息的功能，超声波无损检验技术在对钢结构进行检验时，可以依据钢管的密度以及均匀性，来反应焊接质量的好坏。相关检测人员要提高自身的专业素养，准确根据电子显示屏的波形判断焊接内部结构。仔细分析钢材结构内部与理论数据之间的关系，从而初步判断其损耗程度，然后进行全面的规划，利用数学的统计学原理，平行测定多组数据进行认真分析和对比研究，达到更高的准确率。对于波形相似度较高的问题，要进行后续的细节管理，并制定相应的解决措施。

例如，在焊接过程中出现重复或短缺问题时，就会导致内部密度不均匀，因此采用超声波检验过程中会出现频率回波信号，查看回波信号与主峰大小的比例关系。观察波峰边上是否含有小峰，通过超声波探头的平移旋转，可以实现波峰高度的变化。根据多次移动，可以初步确定夹杂在焊缝中的主要位置。

3.2 结合现代技术，综合应用超声波

建筑工程的钢结构内部质量直接影响着居民的人身安全。因此，要定期利用超声波检验钢结构的内部变化，对于内部腐蚀现象进行及时处理。超声波信息处理要结合现代技术，以数字化和信息化为主导。在检测过程中设立主体目标，排除外界的噪声干扰，对于钢材结构内部缺陷进行仔细分析，同时也能提高检测的准确性。此外，数字成像技术可以给工作人员提供直观的信息，有效的避免传统超声技术的数据不可靠。以超声波技术结合电气设备的自动化，人工智能，以科学技术带动超声检测不断向前发展。同时在后续管理过程中也需要进行动态的监测，保证建筑的主体寿命。

例如在检验过程中超声波的波向平稳可以表示钢结构内部的密度均匀，相反，超声波的波峰上下移动强烈，很有可能表示钢焊接封内部出现了空洞，缺实现象出现，发生了电化反应，导致了铁被腐蚀。

3.3 明确检验流程，配合设置灵敏度

在超声波探测过程中要明晰探测的工艺流程，要选择合适的工艺卡片，对于超声波无损检测器进行调零处理。根据测量的焊接板后，进行不同切实选择，如果厚度较薄，可以采取反射法。而如果厚度较厚，可以采取直接射入的方案，如一些内隔板和箱型柱等。同时在一期校准过程中，要对于超声波的垂直性和水平性进行全面测定，保证数据的准确性。如果一旦改变校准的探头，要仔细进行核查，以斜探头的灵敏度配置为准，核实偏离前沿距离。在最后汇总计算数据时，要以仪器探头和实物具体线为中心反复核查，以反射性和法线的转角距离及波幅的灵敏度进行测验核，最后根据b级检验标准进行二次管理核查，凭借灵敏度的补偿工作值确定耦合补偿的订量缺陷，减少因为粒子轨迹混乱导致的灵敏度失常。

例如，在制作工艺检测卡时，要对不同的裂缝缺陷进行仔细区分，根据实际情况选择k值和折射角，同时也要多次测定钢结构的内部质量，以平行数据来保证实验结果的准确性。

总结：

在钢结构的焊缝检验引入超声波的方法，可以很好的勘察出钢结构内部存在的问题。对于缺陷的真实情况做出合理判断，但是在超声检验过程中仍然存在一些问题，导致在缺陷定性时存在困难，进而需要全面的分析和研究。相关人员要切实提高自己的专业技能素养，明晰不同缺陷之间的区别。对于检验过程中存在的问题，进行对点性的处理，采取专人专用的管理方法，真正实现超声波检验的有效应用。