超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用分析

2019-11-28熊登甲

商品与质量 2019年15期

熊登甲

青海省建筑建材科学研究院有限责任公司/青海省建筑工程质量检测站/青海省高原绿色建筑与生态社区重点实验室青海西宁 810000

1 焊接类型及焊接剖口型式及缺陷影响因素

1.1 焊接类型和截面类型

建筑钢结构体系主要有门式钢架体系和空间网格体系两种，其中门式钢架体系最为常见。焊缝类型主要有对焊和T型焊缝。对接焊缝是指将两种母材的边缘在同一平面（或表面）上对齐，并沿边缘直线（或曲线）焊接的焊缝；T型焊缝间隙是指两种母材按T型焊接在一起的焊缝间隙。为了保证焊缝中两种母材完全熔合，焊接前应根据焊接工艺要求在接头处做适当的坡口。钢结构焊缝中常见的坡口有I型（薄板对接）、V型（中板对接）、X型（厚板对接）、V型（T）和K型（T）。

1.2 常见内部缺陷

由于实际焊接过程中会受到工艺、外部环境等相关内外因素的影响，钢结构焊缝不可避免地会出现内部缺陷。一般来说，常见的内部缺陷有夹渣、气孔、裂纹、不透性和不相容性。然而，就焊接缺陷的性质而言，气孔和夹渣是一般缺陷，对整体焊接强度影响不大，而其他累积缺陷则更为严重，这将导致整体焊接强度的降低[1]。

1.3 焊接缺陷的影响

随着时代的进步，钢结构材料的性能和强度不断更新。这些优质钢结构材料已广泛应用于各种建筑中。然而，钢结构材料的主要连接方式是焊接。焊接仍然是一个重要的步骤，容易出错。无论是老技师还是新技师，他们都会或多或少地犯一些低级错误。焊接会受到环境和天气的影响，容易出现质量问题。最常见的问题是夹渣、气孔、未熔合、未焊透等。一般来说，如果只有一个孔或点夹渣，那么如果形成一组孔或不规则形状的夹渣，焊缝的整体强度不会受到很大影响。熔渣或未熔合的问题将非常严重，甚至导致整个钢结构材料的整体强度和质量。

2 超声波探伤原理及类型

超声波探伤是超声在不同介质中的反射。超声波通过部件表面的耦合剂进入部件。当它遇到缺陷或部件底部时，它会反射回探针。根据超声波探伤仪荧光屏上反射波的位置和振幅高度，计算出反射波的位置和大小。超声波探伤方法的主要优点是：定位准确、定向性强、传播过程中的散射和衰减；波形转换、折射和反射发生在非均质钢结构中，通过不同形式的缺陷反射，使探伤更加高效、准确。超声波探伤方法产生的能量大于声波，因此可以采用超声波探伤。损伤法在建筑钢结构中的应用误差小，探测深度大。在反射作用下，钢结构中的分层、裂纹、气孔、夹渣等缺陷可以全部或部分检测出来。通过对超声波探伤波形的分析，结合不同的特点，将超声波探伤仪分为A、B、C三类，其中A型超声波脉冲反射探伤仪应用广泛[2]。

3 超声波探伤在建筑钢结构中的应用分析

目前，我国钢结构无损检测方法主要有涡流检测、超声波检测、铁磁粉末检测、渗透检测、射线检测等。其中，超声波检测应在实践中加以应用。它是最常用的。超声波由于其自身的特点，常被用于建筑钢结构的缺陷检测。由于其波长短、穿透力强，可以在不同介质中传播。当遇到不同介质的界面时，会自动发生折射、反射、衍射或波形转换。此外，超声波的方向也很好，可以在黑暗环境中准确地找到所需的目标。因此，操作者可以通过定向发射来准确地检测焊缝中的缺陷。在建筑物钢结构检测中，除超声波检测外，通常采用反射法检测钢结构。在检测过程中，操作者可以通过回波声压来准确检测焊缝缺陷。通常在施工中，建议使用2-5MHz探头进行超声波探伤。2-2.5MHz具有较高的性价比。探头角度选择有多种类型。在钢材选择中，推荐使用K2.0（β600）或K2.5（β700）钢材。