钢结构无损检测中的超声探伤技术的创新2600字|钢结构无损检测有哪些

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钢结构无损检测中的超声探伤技术的创新2600字

钢结构无损检测中的超声探伤技术的创新2600字 摘 要:随着我国城市化水平的不断提升,建筑行业取得了十分巨大的进步, 而钢结构在这一过程中扮演着十分重要的角色,起着骨干支撑的作用,决定着我 国发展的质量,对钢结构的工程质量进行必要的检验能够及时地发现并解决问题, 尽可能地减少损失,具有十分重要的意义。本文通过分析钢结构的自身缺陷,对 超声探伤技术及其原理进行了较为详细的阐述,并针对探伤仪波形表现的不同情 况所对应的钢结构缺陷进行了详细的分析。

1 引言 在现代建筑体系中,钢结构作为重要的承重支撑结构体系,以其诸多优点被 广泛应用于各类建筑中,尤其是大体量建筑,这对于钢结构的质量要求也十分严 格,一旦质量出现问题,将会造成严重的后果。因此,在施工过程中,对钢结构 的质量进行检验是十分必要的。超声探伤技术作为一种现代化技术,以其操作方 便、检验准确等优点被广泛应用在钢结构无损检测过程中,下面笔者将针对相关 问题进行详细的阐述和分析。

2 钢结构的缺陷 尽管钢结构有着许多其他材料不可替代的优点,但是也存在着诸多的缺陷, 严重影响着结构的质量,主要包括以下几个方面:
2.1 钢结构设计缺陷 针对当前我国钢结构设计现状,由于从事相关设计的专业人员相对较少,且 经验比较少,在实际设计过程中会过分的依赖数据计算,能够参考的设计经验比 较少,人工干预的能力相对不足。而且目前存在过分追求低造价的情况,导致了 钢结构的可靠性相对较低,这主要是人为因素导致的。

2.2 钢结构材质缺陷 钢材的分类有多种,因为其各种元素所占的比例不同而使得钢材的性能质量 不同,在冶炼之前需要对原材料进行严格的选择。在冶炼和轧制过程中由于工艺 设备等方面的原因也会对钢材的质量造成一定的影响,主要表现为各种形式的裂痕,在选择材料的时候需要严格进行严格的监督审核。

2.3 钢结构连接缺陷 建筑物的钢结构体系是由各种形式的钢产品的组合体,主要是以焊接的方式 来进行连接的。焊接能够有效地节省材料,极大地节约连接空间,有效地保证结 构的刚性连接,但受到焊接环境和焊接工艺水平的影响,会对钢结构内部的完好 性造成损坏,产生气孔、夹渣、裂缝等等,这会对结构的稳定性产生严重影响。

3 超声探伤技术的简介和原理 超声探伤技术顾名思义,就是利用超声波来对钢结构进行探伤检测,是无损 检测的重要方法,具备很广泛的适用范围。超声探伤设备构造简单,使用条件不 是特别苛刻,安全性能好,由于超声波穿透能力强,所以检测结果相对比较准确 和可靠,具备很广阔的发展前景。整套超声探伤设备主要包括超声探伤仪、耦合 剂、探头、标准试块等部分。根据设备运行产生的波形式的不同,可以将机械波 分为纵波、横波、板波和表面波等,其中横波和纵波为常用波形。

超声探伤技术的应用主要是为了检测钢结构中是否存在气泡、缩孔、夹渣、 焊接裂缝、不同部件的熔合连接状况,同时还能够测定铸件的厚度。其主要原理 如下:超声波的频率都在20000MHz以上,具备很强的穿透能力,设备产生超声波, 通过探头发射出来,声波就会在被检验部件中以一定的速率传播,当遇到诸如气 孔、夹渣等异面介质的时候,超声波就会有一部分被反射回来,通过接收器的处 理,能够在示波屏幕上呈现出缺陷的回波,进而通过相关计算获得缺陷的深度及 大小。

4 仪器波形表现的不同情况及对应的钢结构缺陷 在实际探伤过程中,根据设备所显示的波形状况,能够对钢结构缺陷的形式 进行较为准确的了解和判断,进而采取有效措施,对缺陷进行适当的处理,保证 钢结构的安全和稳固,相关分析如下:
4.1 气孔问题 如果设备显示回波高度较低且比较稳定,从不同的方向进行探测,反射波的 高度大致相同,且移动探头波形就会消失,证明钢结构内部存在气孔,且为单个气孔。如果波形呈现簇状,且将探头定于某点进行转动时,波形会出现此起彼落 的情况,说明内部存在密集气孔。气孔是在进行焊接时,由于高温熔池吸收的气 体过多,在冷却之前没有完全溢出而产生的,在实际操作过程中,为了减少气孔 的出现,需要对焊条进行适当的烘焙,并选择适当的电流进行焊接,降低焊接速 度。

4.2 焊接裂缝问题 如果设备显示波幅很宽,且高度相对较高,且波峰数量较多,移动探头会频 繁出现反射波,将探头进行原位置转动波峰出现上线错开的情况,说明结构存在 焊接裂缝。焊接裂缝的出现是由母材及焊缝热影响区域散热不均匀而引起的。在 实际焊接操作过程中,为避免出现焊接裂缝,需要选择恰当的焊接工艺参数和操 作程序,禁止采用过大电流焊接,同时要在焊缝接头处搭接10—15mm,并注意在 焊接过程中保证焊件的固定。

4.3 未熔合问题 如果在平移探头时设备显示的波形比较稳定,在进行两侧探测时反射波的幅 度不同,说明各个金属层之间没有完全融合在一起。为了解决此问题,在实际操 作过程中需要对焊接面进行必要的加工和处理,清楚存在的杂质,保证焊接面的 整洁。

4.4 未焊透问题 如果在进行探伤过程中,平移探头所显示的波形较稳定,对焊缝两侧进行探 伤能够得到大致相同的反射波幅度,说明结构存在未焊透的状况,这是因为不同 部件的接触部位的金属没有完全熔透。在实际焊接过程中,需要掌握好焊接温度, 适当延长焊接时间,使接触面充分熔透。

5 结束语 对钢结构进行超声无损探伤,能够及时地发现钢结构体系中存在的安全隐患, 进而能够采取适当的措施排除问题,保证钢结构体系的稳定性,这对于当前我国 建筑行业的安全迅速发展有十分重要的意义。从目前来看,超声探伤技术正朝着 检测设备自动化,数据处理智能化、信息融合化的方向发展,具有十分广阔的发展前景。


[1]张劲松,贾强,赵峰.无损检测技术工程应用[A].特种混凝土新技术研究 进展及工程应用——“第二届全国特种混凝土技术及工程应用”学术交流会暨中 国土木工程学会混凝土质量专 业委员会2011年年会论文集[C].2011. [2]何春凯,张仁瑜.建设工程无损检测技术发展报告[A].“发展绿色技术, 建设节约结构”——第十四届全国混凝土及预应力混凝土学术会议论文集 [C].2007. [3]任黎明.建设工程质量监督与控制之无损检测[J].甘肃科技纵横,2009 (03).

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