钢结构无损检测中超声探伤的应用分析

杜鸣鹤

（贵州省建材产品质量检验检测院，贵州贵阳 550000）

钢结构的无损检测过程中使用超声探伤技术，应重点进行钢结构的气孔问题、夹渣问题检测，通过超声探伤技术明确钢结构有无质量问题和缺陷，发挥超声探伤无损检测技术的优势，保证钢结构的质量，促使工程建设工作的良好开展。

1 钢结构的无损探伤分析

对于钢结构无损探伤来讲，目前使用的方法主要就是超声、射线、磁粉、渗透、涡流几种检测技术，对于超声检测而言，属于当前使用范围最广的无损探伤手段，主要因为超声波具有波长短的特点，有一定的穿透力，传播期间遇到各种介质之后就会出现反射现象、折射现象、绕射现象等，并且超声波像光束一样也具备一定的方向性，能够实现定向发射的目的，就像是手电筒的一束灯光一样，可以在黑暗中寻找目标，及时性地了解和发现钢结构缺陷问题，甚至可以探测出其他技术无法检测的微小缺陷，具有一定的检测应用价值。超声波探伤技术应用的过程中，可以划分成反射探伤、穿透探伤，前者比后者的灵敏度高，所以通常在钢结构无损检测期间会使用反射探伤的技术手段，也就是按照缺陷问题反射回波声压，按照声压的大小来明确缺陷的情况。

2 钢结构无损检测中超声探伤的应用措施

2.1 常见焊缝缺陷的检测应用措施

钢结构在焊接方面经常会出现一些缺陷问题，对整体结构的使用质量会产生影响，因此在无损检测期间应重视焊缝缺陷的合理检测。①针对气孔进行检测。气孔属于钢焊接操作过程中熔池高温状态下吸收大量的气体或者是冶金操作形成的气体，在冷却凝固以前没有及时性的排除，残留在焊缝区域，会出现空穴，多数都是椭圆形状，分为单个、密集类型的气孔。使用超声探伤无损检测技术检测的过程中，单个气孔所生成的回波高度很小，并且波形具有稳定性的特点，从不同的方向开展探伤检测工作可以发现，虽然反射波的高度处于相同状态，但是只有稍微一动就会出现探头消失的现象。在密集类型气孔的超声探伤检测期间，会形成一簇反射波，波高会因为气孔的大小不同而发生变化，在探头进行定点移动的时候，会呈现出此起彼落的状态；②科学开展夹渣的检测工作。对于夹渣来讲属于钢材料焊接之后在焊缝内部残留的金属、非金属杂质，一般情况下表面呈现出不规则的状态，分为点状、条状两种，采用超声无损探伤技术进行检测可以发现，点状夹渣所形成的回波信号和点状气孔的回波信号较为相似，条状夹渣所生成的回波信号大多数都会呈现出锯齿的状态，反射率和波幅较低，波形经常会呈现树枝状态，主峰部分带有小峰，在移动探头的时候，波幅会出现变化，从不同的方向开展探测工作，可以发现反射波幅也存在一定差异；③着重进行未焊透的探伤检测。未焊透就是在钢材料焊接期间接头金属没有完全性的熔透，一般情况下会处于焊缝中心线位置，长度较大，使用超声探伤技术进行检测，探头平行移动的过程中，波形非常稳定，在对两侧区域进行探伤期间，会获得到基本相同的反射波幅；④未熔合的合理检测。就是相关的填充金属和钢材之间、填充金属相互之间未能全面的熔合，应用超声探伤技术进行检测可以发现，在探头处于平行移动状态的时候，波形会呈现出稳定性的特点，对两侧区域进行探测期间所反射出来的波幅存在差异，甚至有的时候只能在一侧探测的时候获得到反射波幅；⑤裂缝的科学检测。此类缺陷就是在钢材料焊接期间或者是完成焊接操作之后，焊缝、木材的热影响区域出现了局部破裂现象，产生相应的缝隙，利用超声探伤检测技术，其中的裂纹回波高度很高，波幅也非常宽泛，对探头进行平行性的移动，会呈现出连续性的反射波，波幅也会随之发生改变，在对探头进行转动的过程中，波峰会随之向上或向下错动。

2.2 完善超声探伤的模式

超声探伤技术在钢结构无损检测工作中的应用，具有较高的灵敏度，机械设备携带非常便利，操作也很简单，检测工作的速度很快，适合应用在钢结构的内部质量、内部缺陷检测工作中。为了保证超声探伤技术的合理应用，在钢结构无损检测期间应完善相关的技术模式，增强无损检测的工作有效性。①应明确精探的步骤和要求，通过精探的方式精细化的对结构进行检测，明确缺陷的回声特点，开展缺陷问题的定位工作，详细记录有关的信息，便于进行钢结构质量的管理控制。采用超声探伤精探方式的过程中，首先应该明确钢结构目标缺陷的最高回声，确定回声的位置，敏锐性的查找缺陷问题。此期间可以利用DAC曲线的形式显示钢结构缺陷情况。其次，应做好目标缺陷的定位工作，去除其中存有的假缺陷问题，也就是在操作过程中按照回声垂直距离、k数值等明确深度与水平距离，准确进行定位，同时消除假缺陷，以免发生无损检测的问题[1]。最后，在相关缺陷反射波只存在一个高点的时候，就要利用6dB的形式量化性的测量处理。如果反射波的峰值波动存有多处高点，就应该在左端和右端区域寻找最高回声，依然使用6dB的形式进行端点的测量处理。这样在科学开展精探工作的情况下，能够准确查找钢结构的缺陷问题和损伤问题，系统化的掌握钢结构的质量缺陷；②做好复探工作。复探工作的开展是为了对超声探伤的检查结果进一步检查，明确有无无损检测的遗漏现象，进一步进行缺陷问题的查找和检测分析，预防出现无损检测方面的问题，确保超声探伤技术的高效化应用。

3 钢结构无损检测中超声探伤的应用反思

虽然近年来在我国的钢结构无损检测方面已经开始应用超声探伤技术，但是在应用的过程存有不足，不能保证超声探伤的检测效果，难以及时了解和掌握钢结构缺陷问题和质量问题。为解决此类问题，保证超声探伤技术的精确性、合理性应用，下面进行技术应用的反思，提出几点超声探伤技术的应用注意事项。

3.1 注意人员的专业性

钢结构超声探伤操作的过程中，人员专业性、技术应用的规范性直接影响探伤的准确性和操作效果，因此，技术人员必须要掌握超声探伤的知识和原理，保证技术在工作中的良好应用。首先，检测人员应认真学习、掌握基本性的超声探伤技术原理和操作技能，可以在钢结构无损检测的过程中，全方面的监测出内部缺陷问题，保证技术操作的规范性与标准化程度，不会出现超声探伤方面的操作技术问题。其次，应完善人员的操作流程、操作标准、操作技术指标，设定超声探伤过程中技术人员的责任标准，要求每位技术人员都要按照责任要求操作，不可以出现技术方面和专业性方面的问题，在确保技术规范性、标准性的情况下，增强钢结构的无损探伤工作效果[2]。

3.2 注意材料的合理处理

超声探伤期间可能会受到材料因素的影响而出现无损检测问题，例如钢结构的粗糙度过高，会导致声耦合受到影响，钢结构的表面粗糙度过大，会使反射波幅受到影响。因此，在超声探伤无损检测操作期间，应重点开展工件的清理工作、打磨工作，保证不会有杂质现象或是粗糙问题，使探伤检测工作顺利开展，获得准确的检测结果。与此同时，在选择耦合剂材料的过程中，也应该按照实际情况，保证耦合剂具有一定的应用性能，确保在超声耦合的过程中声强透射率达标，将超声耦合的效果控制在合理范围内，以免发生探伤检测的质量问题[3]。

3.3 注意仪器设备的应用性能

钢结构无损检测的工作中使用超声探伤技术，如果仪器设备性能较差、使用效果较低，将会导致超声探伤、无损检测的准确性受到影响，对质量的检测分析都会产生不利的危害。因此，在超声探伤工作开展之前，应重点分析和检查仪器设备的性能，开展试检测工作，要求仪器设备在探伤期间水平、垂直线性都能够与检测标准之间相符，探头的主声束不会出现偏斜的现象，并且探头接触性能良好，处于稳定性的状态，不会出现检测结果的误差。与此同时，在仪器设备性能管理期间还应做好系统化的分析工作，安排专业的人员检查每台仪器设备的运行性能、稳定性、精确度，保证应用性能的情况下才能应用在探伤工作中，确保可以快速通过无损检测的方式，从而明确钢结构的质量问题和内部缺陷[5]。

4 结语

综上所述，钢结构的无损检测工作领域中合理使用超声探伤技术能够加快检测工作的速度，设备携带较为便利，操作起来非常简单，可以确保无损检测工作的快速、准确开展。因此，在钢结构无损检测期间应该重视超声探伤技术的应用，完善技术应用步骤与模式，明确技术的应用注意事项，确保所使用仪器设备的性能，增强人员的操作专业性，发挥超声探伤的技术应用优势。