钢结构无损检测中超声波探伤技术的应用

邹芃

（宜昌市建夷建设工程质量检测中心，湖北宜昌443000）

1 引言

作为现代化的先进技术，无损伤检测中，超声波探伤技术的操作相对方便快捷，且检测准确性较高，已经广泛应用在建筑工程项目中。可见，本次研究具有现实研究意义。

2 超声波探伤技术及原理

无损检测中的超声波探伤技术，是在科学技术发展下新兴的探测技术之一[1]，是无损检测中的重要技术之一，应用范围较广。借助超声波探测技术可以实现对钢结构裂纹和夹渣等情况的检查，从而掌握钢结构的施工质量。超声波探伤技术操作过程方便和快捷，安全性能较高。设备构成包括探头、超声波探伤仪和耦合剂等，超声波在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、横波、表面波和板波。其技术原理为：借助探头发射超声波，在检验材料中进行快速传播，一旦所检测的材料中有夹渣、气孔或裂纹现象，部分超声波会被反射，由超声波接收器进行接收，显示在屏幕上，通过对回波的分析和计算，可以明确所检测材料的具体情况。

3 无损检测中超声波探伤技术检测缺陷等级的评定

3.1 无损检测的技术规则分析

采用无损检测中的超声波探伤技术对钢结构进行检测时，需要严格遵循无损检测中的技术规则。通常情况下，焊缝内部缺陷具有不同的等级，表示的探伤情况也不同。一级焊缝要求探伤比例为100%，表示所检测的材料全数探伤[2]；无损检测下二级焊缝要求探伤比例约为20%。探伤比例的计数方法应按以下原则确定：（1）对工厂制作焊缝,应按每条得缝计算百分比，且伤长度应不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，前焊缝进行探伤；（2）对现场安装焊缝，应接同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不小于l条焊缝。

3.2 焊缝处的记数方法

采用超声波探伤技术对缺陷进行检测时，焊缝处的记数是有一定方法的[3]。记数时，通常以1000mm的焊缝为临界值。工厂制作焊缝，其长度若未超过1000mm，则每条焊缝为1处；当工厂制作焊缝长度超过1000mm时，可以对其实施分段计处。例如，以1200mm的焊缝为例，可以将该长度的焊缝分为4段，每300mm为1段设置1处焊缝。

3.3 抽样检验合格判定

无损检测的抽样检验可以分为单批材料检测和全部材料的抽样检验。对于单批材料的抽样检验，若其抽样检验的不合格率未超过2%，则说明检验材料所在的整批材料都合格；若其抽样检验的不合格率超过5%，则说明检验材料的所在的整批材料不合格，并需要重新对该批材料进行加倍抽样检验，在抽样检验不合格的材料两侧焊缝位置增加焊缝的延长线。全部材料的抽样检验，若其抽样检验的不合格率未超过3%，则说明所检验的整批材料都合格；若其抽样检验的不合格率超过3%，则说明所检验的征辟材料都不合格，需要对整批材料加倍检验。在抽样检验中，批量验收不合格时，要将所检验批量材料的剩余材料进行加倍检验。

4 钢结构无损检测中超声波探伤技术的应用识别

4.1 气孔与夹渣的识别

气孔主要是在钢结构焊接期间，由于焊接熔池的温度较高，材料对大量气体和冶金反应气体进行了吸收，在焊接冷却凝固前，未及时将吸收的气体放出，由此在钢结构金属焊缝内形成了以气体为主的空穴。一般来说，气孔包括密集气孔和单气孔，不同的气孔的特点不同。密集气孔的反射波为簇状，回波的高度也是以气孔大小为依据。单个气孔呈现的波形相对稳定，应进行不同方向的探测，但探测时不能移动探头。

夹渣是焊接后，在钢结构中残留的非金属残留杂质或熔渣。夹渣包括条状渣和点状渣，其表面呈现不规则的形态。条状夹渣的反射率和波幅相对较低，对探头进行平行移动时，波幅有略微变动。点状夹渣的回波形态和信号与单个气孔具有类似性。

4.2 裂纹与未熔合的识别

裂纹是在钢结构焊接期间或焊接完毕后，因钢结构过热导致局部存在破裂的缝隙。通常情况下，裂纹呈现的反射回波高度较高。对超声探头进行平行移动时，会在波幅变动的情况下初选连续的反射波。对超声探头进行转动时，其波幅变动不明显，但其波峰有上下错动的变化趋势。未熔合是钢结构在焊接期间，未与其他填充金属材料熔合。在此种形势下，对钢结构进行探测得到的反射波的特征为，对超声探头进行平行移动时，其波形相对稳定，但对钢结构的两侧探测时，反射的波幅则呈现出不同。

5 结语

在现代建筑工程项目发展进程中，采用先进的科学技术实现对建筑材料质量的检查是保障工程质量的重要前提。目前，对于建筑工程中常用的钢结构，普遍采用无损检测中的超声波探伤技术进行检测。利用超声无损探伤技术，可以快速、及时地发现钢结构中存在的缺陷，并根据对问题的分析进行解决，从而提高钢结构在建筑工程施工中的稳定性。针对当前超声波探伤技术的检测的现状，从气孔、夹渣、裂纹、未熔合的识别，分析超声波探伤技术在钢结构无损检测中的具体应用。希望本次的相关研究可以为日后提高超声波探伤技术在钢结构检测中的应用水平提供建议。