超声波焊缝探伤在钢结构工程中的运用

超声波焊缝探伤在钢结构工程中的运用

阙金龙

常州市安贞建设工程检测有限公司江苏省常州市213000

摘要：近年来，国内钢结构行业形势处于上升阶段，有效的带动了建筑行业的整体发展。建筑工程企业要想维持生存和发展壮大，必须确保建筑工程的质量，为人名的生命财产做保障。这就需要做好建筑工程质量检验，超声波探伤检测在钢结构工程施工中是不可缺少、也是非常重要的一个环节。

关键词：缺欠回波特征；非缺欠回波；影响；缺欠产生原因；错误；因素

引言

目前，钢结构在建筑、桥梁、化工等工程得到广泛应用，在钢结构制作安装中需要通过焊接工艺来实现，赵声波探伤技术在此过程中起着不可或缺的作用，是一项尤为重要的检验项目，因此提高检测人员的检测整体素质是确保质量检验重要的环节，也是确保工程质量的重要环节。因为检测人员的流动性强以及建设工程中各个参与单位角色各有不同的因素，导致产品质量参差不齐，检测不过关，给项目的质量控制带来了极大的困难。因此相关的检测人员的能力应当进一步强化，并且能熟悉掌握检测技术及规范，提高自身的职业素养，确保工程质量的进一步提升。

1、超声波探伤检测各类缺欠回波的特征

1.1判定工件或者焊接接头中缺欠的性质称为缺欠定位。到目前为止，在超声检测中，缺欠定性仍是个难点，因为不同性质的缺欠其回波波形区别不大。对缺欠定性在很大程度上要靠检验人员的实际经验和操作技能，并根据缺欠波的大小、位置及移动探头时波幅的变化特点，结合焊接工艺情况进行综合判断，结果往往存在较大误差。

（一）气孔的回波特征

单个气孔回波高度低，波形为单峰，较稳定。当探头饶缺欠转动时，缺欠波高大致不变，但当探头定点转动时，回波立即消失；密集型气孔会出现一簇回波，其回波随气孔大小的不同而不同，当探头做定点转动时，会出现此起彼伏的现象。

（二）裂纹的回波特征

缺欠回波高度大，波幅宽，常出现多峰。探头平移时，回波连续出现，波幅有变动，探头移动时，波峰会有上下错动现象。

（三）夹渣的回波特征

点状夹渣的回波信号类似于单个气孔。由于夹渣的反射率低，条状夹渣的回波不高且多呈锯齿状，主峰边上有小峰，探头平移时，波幅有变动；探头饶缺欠移动时，波幅也会发生变化。

（四）未焊透的回波特征

由于未焊透对超声波的反射率高，回波均较高。移动平移时，波形较稳定。在焊缝两侧检测时，均能得到大致相同的反射波幅。

（五）未熔合的回波特征

当声波垂直入射该缺欠表面时，回波高度大，移动平移时，波形稳定，在焊缝两侧检测时，回波不同，有时只能从一侧检测到，在检测过程中需要和未焊透缺欠加以区分。

2、非缺欠回波

2.1沟槽回波

由焊缝沟槽产生的回波称为沟槽回波，自动焊或者手工焊的多道焊在焊缝表面常形成一道道沟槽，当超声波扫查到沟槽时，就会出现沟槽回波，沟槽回波的特点是，在沟槽的一边检测时回波稍高，在沟槽另一边检测时或低或没有；如果用手指蘸上油在沟槽处轻轻敲击，回波会上下跳动。

2.2焊脚回波

焊缝一般都有一定的余高，余高与母材的交界处称为焊角，由焊角产生的回波称为焊角回波。焊角回波高度与余高高度有关，因此检测前须对余高观测，余高高时焊角回波高度高，余高低时焊角回波高度低，余高低到一定程度时，无焊角回波。当探头沿焊缝平行移动时，焊角回波的位置不会变动；当探头垂直焊缝作前后移动时，焊角回波的位置会相应地移动一段距离；如果根据最高焊角回波的位置计算出它的水平距离和垂直距离，计算出的焊角位置与工件上的实际位置焊角位置相同；如果用手蘸上油轻轻敲击工件的焊角处，焊角回波会上下移动，根据焊角回波的这些特点就可识别焊角回波。

2.3其他非缺欠回波

在焊接接头检测中，由于工件结构状态、表面状况和焊接状况等原因，还会产生一些其他的非缺欠回波，如上下错位回波，单面焊回波等。

3、焊接缺欠对于产品质量的影响

3.1焊缝缺欠是造成钢结构失稳和事故的主要原因，因此，必须对焊缝缺欠的危害性有充分的认识，以下是各种焊接缺欠对结构（件）的影响。

（一）咬边是一种危险性较大的外观缺欠，它不但减少焊缝的承压面积，而且在咬边根部往往形成较尖锐的缺口，造成应力集中，很容易形成应力腐蚀裂纹和应力集中裂纹。因此对咬边有严格的限制。

（二）气孔、夹渣等体积性缺欠的危险性主要表现为降低焊接接头的承载能力。如果气孔穿透焊缝表面，介质积存在孔穴内，当介质有腐蚀性时，将形成集中腐蚀，孔穴逐渐变大、变深，以至腐蚀穿孔而泄漏。

（三）未熔合和为焊透等缺欠的端部和缺口是应力集中的部位，在交变荷载作用下很可能发生裂纹。

（四）裂纹是最尖锐的一种缺口，它的缺口根部曲率半径接近于零，尖锐根部有明显的应力集中，当应力水平超过尖锐根部的强度极限时，裂纹就会扩展，以至贯穿整个截面而造成钢结构局部失效。

4、缺欠产生原因

4.1气孔产生原因：

电弧过长，熔池过大；气焊火焰调整不合适；焊炬摆动幅度大。

4.2夹渣产生原因：

多道焊层间清理不彻底；坡口设计不合理，焊层形状不良。

4.3未熔合和未焊透产生原因

运条速度过大，焊炬角度不当，电弧偏吹；坡口设计不良；焊接电流过小，电弧过长；坡口或者夹层的渣、绣清理不彻底。

5、构件施焊过程中的错误

5.1所谓错误，大致可分为三种情况

（一）没有技术难度的一般错误，比如：使用低氢型焊条不按规范烘烤或烘烤了不用保温桶，造成焊缝气孔超标而返工；坡口中存在油、锈、水不清理直接焊接而造成裂纹；乱打火造成电弧擦伤；下雨天不采取措施，不按工艺流程施工。让雨水流入炽热焊缝而造成裂纹等。

（二）经验型“低级错误”比如：明知违犯了规程，因为有不出事的经验而铤而走险；在较紧张的工期要求下，为抢时间不分钢种一律用一样的规范、不知规范要求，在厚钢板焊接接头中预热、后热不采用新技术导致温度不准确造成较为严重的后果

（三）管理失误型比如：不作工艺评定仓促施工；焊工不持证上岗或不培训上岗；原材不检验而冒险制作；心中无数盲目决策。。

6、影响检测结果的因素

6.1检测人员对规范的不理解、不熟悉、不会运用，导致检测过程中发现缺欠而不知道如何判断，误判或者不判，工作量增大，对于工程，对于业主，对于施工方，和对自身企业的不负责任。

6.2检测人员对于仪器的使用不够熟练，对于仪器的各个按钮及其功能不了解，不知道各个参数的意义及其作用，还有对于仪器长期不调试，不校准，这就导致检测过程中很难对焊缝缺欠进行判断，及其缺欠的性质和位置的判断，加大施工方的施工压力。

6.3检测人员到现场检测不知道做哪里，做什么，如何做，前期需要了解哪些资料，不会看图纸等，导致结果的不真实性。

6.4检测人员工作经验缺乏，工作态度马虎，职业素质不高。

结语

超声波探伤检测是一项既复杂又有难度的检测技术，对于检测人员的经验和职业素质都要有很高的要求，一：对于仪器的使用理解熟练。二：对规范的熟悉。三：能看懂图纸，需要做什么位置焊缝及其焊缝质量等级要求。四：会根据规范、检测区域的表面状况、非缺欠回波的判断、缺欠的定位对焊缝质量准确的判断。因此，只有提高自身的检测技能和职业素养，才能更好的保证钢结构的施工质量；为社会，为百姓创造一个安全可靠的生活环境。

参考文献

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