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        貴州皓天工程質(zhì)量鑒定檢測有限公司【官網(wǎng)】

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        1189號

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        超聲波探傷技術(shù)在鋼結構檢測中的應用

        月異的發(fā)展,建筑結構體系的種類(lèi)不斷的朝輕質(zhì)、高強的方向發(fā)展,鋼管混凝土結構、鋼結構在當代建筑中使用率越來(lái)越高。尤其是在廠(chǎng)房建設及設備安裝中更是大量使用鋼結構。貴州中科建業(yè)工程質(zhì)量檢測有限公司告訴大家而焊接作為鋼結構的主要連接方式之一,直接影響鋼結構的施工質(zhì)量,采用無(wú)損探傷的手段對焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢驗是確保鋼結構工程質(zhì)量的重要環(huán)節。
        鋼結構無(wú)損探傷包括超聲檢測(UT)、射線(xiàn)檢測(RT)、磁粉檢測(MT)、滲透檢測(PT)和渦流檢測(ET)等五種檢測方法。超聲檢測是目前應用廣泛的探傷方法之一。超聲波的波長(cháng)很短、穿透力強,傳播過(guò)程中遇不同介質(zhì)的分界面會(huì )產(chǎn)生反射、折射、繞射和波形轉換。超聲波像光波一樣具有良好的方向性,可以定向發(fā)射,猶如一束手電筒燈光可以在黑暗中尋找目標一樣,能在被檢材料中發(fā)現缺陷。超聲波探傷能探測到的最小缺陷尺寸約為波長(cháng)的一半。超聲波探傷又可分為反射法和穿透法。穿透法的靈敏度不如反射法,因而在實(shí)際探傷中一般采用反射法來(lái)進(jìn)行鋼材缺陷探傷和焊縫探傷,即根據缺陷反射回波聲壓的高低來(lái)評價(jià)缺陷的大小。
        從焊縫本身來(lái)說(shuō)決定焊縫質(zhì)量的因素主要有3方面,分別是焊縫內部缺陷、焊縫外觀(guān)表面缺陷以及焊縫尺寸。因此,焊縫質(zhì)量等級就存在著(zhù)兩重含義,其一是針對焊縫內部缺陷檢驗,其二是針對焊縫外觀(guān)表面缺陷檢驗。但目前絕大部分情況是設計者只進(jìn)行籠統的規定,如“該焊縫質(zhì)量等級為二級”,此時(shí)正確的理解是“焊縫內部缺陷按二級檢驗,外觀(guān)缺陷也按二級檢驗?!睂τ谛枰M(jìn)行疲勞驗算的構件如吊車(chē)梁,其中某些部位的角焊縫,雖然不進(jìn)行內部缺陷的超聲波探傷(三級焊縫),但其外觀(guān)表面質(zhì)量等級應為二級,所以籠統地說(shuō)“角焊縫都是三級焊縫”就有失全面。下面就超聲波無(wú)損探傷在鋼結構鑒定檢測中的應用,結合相關(guān)規范作以下初步探討:
        一、檢測資料及檢測報告的種類(lèi)
        在房屋具備相關(guān)資料的情況下,我們進(jìn)行鑒定檢測就應結合相關(guān)資料及檢測數據對其進(jìn)行綜合評價(jià)。委托單位提供的相關(guān)資料往往包括施工單位自檢、見(jiàn)證檢測及第三方檢測三種。針對以上三種資料,其相應的要求通??蓺w納為表一所列:
        如果以下檢測資料審查不合格或現場(chǎng)抽樣檢查不達標的情況下,就應結合可靠性鑒定標準、鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規范等國家相關(guān)規范,對該項目進(jìn)行進(jìn)一步的檢測。
        二、焊縫無(wú)損檢測的檢驗等級:
        根據《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》GB11345-89規定,超
        聲波檢驗等級分為A、B、C三個(gè)級別:
        A級檢驗采用一種角度的探頭在焊縫的單面單側進(jìn)行檢驗,只對允許掃查到的焊縫截面進(jìn)行探測。一般不要求作橫向缺陷的檢驗。母材厚度〉50mm時(shí),不得采用A級檢驗。
        B級檢驗原則上采用一種角度探頭在焊縫的單面雙側進(jìn)行檢驗,對整個(gè)焊縫截面進(jìn)行探測。母材厚度〉100mm時(shí),采用雙面雙側檢驗。受幾何條件的限制可在焊縫的雙面單側采用兩種角度探頭進(jìn)行探傷。條件允許時(shí)應作橫向缺陷的檢驗。
        C級檢驗至少要采用兩種角度探頭在焊縫的單面雙側進(jìn)行檢驗。同時(shí)要做兩個(gè)掃查方向和兩種探頭角度的橫向缺陷檢驗。母材厚度〉100mm時(shí),采用雙面雙側檢驗。其他附加要求是:1.對接焊縫余高要磨平,以便探頭在焊縫上作平行掃查;2.焊縫兩側斜探頭掃查經(jīng)過(guò)的母材部分要用直探頭作檢查;3.焊縫母材厚度≥100mm,窄間隙焊縫母材厚度≥40mm時(shí),一般要增加串列式掃查。
        三、建筑結構焊縫無(wú)損探傷檢驗具體要求:
        1.設計要求全焊透的焊縫,其內部缺陷的檢驗應符合下列要求:
        1)一級焊縫應進(jìn)行100%的檢驗,其合格等級應為《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》GB11345-89中B級檢驗的Ⅱ級及Ⅱ級以上;
        2)二級焊縫應進(jìn)行抽檢,抽檢比例20%,其合格等級應為《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》GB11345-89中B級檢驗的Ⅲ級及Ⅲ級以上;
        3)全焊透的三級焊縫可不進(jìn)行無(wú)損檢測。
        2.焊接球節點(diǎn)網(wǎng)架焊縫的超聲探傷及缺陷分級應符合《焊接球節點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級法》JG/T3034.1-1996的規定。
        3.螺栓球節點(diǎn)網(wǎng)架焊縫的超聲探傷及缺陷分級應符合《螺栓球節點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級法》JG/T3034.2-1996的規定。
        4.圓管T、K、Y節點(diǎn)焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級應符合《建筑鋼結構焊接技術(shù)規程》JGJ81-2002的規定。
        四、焊縫缺陷的評定等級
        安徽省建院工程質(zhì)量檢測有限公司告訴大家缺陷的大小確定以后,要根據缺陷的性質(zhì)和指示長(cháng)度結合有關(guān)標準的規定評定焊縫的質(zhì)量級別。
        超聲波檢驗焊縫內部缺陷的評定等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級,其中Ⅰ級質(zhì)量高,Ⅳ級質(zhì)量低。
        根據在標準試塊上繪制的距離波幅曲線(xiàn),對比焊縫中缺陷最高回波的位置、和缺陷性質(zhì)判斷焊縫等級。對于最大反射波幅不超過(guò)距離波幅曲線(xiàn)中評定線(xiàn)的缺陷,均評定為Ⅰ級;最大反射波幅超過(guò)評定線(xiàn)的缺陷檢驗者判定為裂紋等危害性缺陷時(shí),無(wú)論其波幅和尺寸如何,均評定為Ⅳ級;反射波幅位于Ⅰ區的非裂紋性缺陷,均評定為Ⅰ級;反射波幅位于Ⅲ區的缺陷,無(wú)論其指示長(cháng)度如何,均評定為Ⅳ級。最大反射波幅位于Ⅱ區的缺陷,跟具缺陷指示長(cháng)度。
        五、焊縫檢測記數規則及合格評定
        1.焊縫內部缺陷無(wú)損檢測記數規則 一級焊縫探傷比例100%,即全數探傷;二級焊縫探傷比例20%,對于工廠(chǎng)制作焊縫,應按每條焊縫長(cháng)度計算比例,且探傷長(cháng)度≥200mm,當焊縫長(cháng)度≤200mm時(shí),應對整條焊縫進(jìn)行探傷;對于現場(chǎng)安裝焊縫,應按同一類(lèi)型、同一施焊條件的焊縫條數計算比例,探傷長(cháng)度應≥200mm,并應不少于1條焊縫;三級焊縫不要求進(jìn)行內部缺陷的無(wú)損探傷。
        2.焊縫處數的記數方法 工廠(chǎng)制作焊縫長(cháng)度≤1000mm時(shí),每條焊縫為1處,長(cháng)度>1000mm時(shí),將其劃分為每300mm為1處,現場(chǎng)安裝焊縫每條焊縫為1處。
        3.抽樣檢驗的合格判定 抽樣檢查的焊縫數如不合格率5%時(shí),應加倍抽檢,且必須在原不合格部位兩側的焊縫延長(cháng)線(xiàn)各增加1處,如在所有抽檢焊縫中不合格率≤3%時(shí),該批驗收應定為合格,>3%時(shí),該批驗收應定為不合格。當批量驗收不合格時(shí),應對該批余下焊縫的全數進(jìn)行檢查。
        六、焊縫中常見(jiàn)缺陷的類(lèi)型及其在超聲探傷中的識別
        焊縫中常見(jiàn)的缺陷主要有氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等幾種,他們各自的回波均有其特性。
        1.氣孔
        氣孔是在焊接過(guò)程中焊接熔池高溫時(shí)吸收了過(guò)量的氣體或冶金反應產(chǎn)生的氣體,在冷卻凝固之前來(lái)不及逸出而殘留在焊縫金屬內所形成的空穴,多呈球形或橢球形。氣孔可分為單個(gè)氣孔和密集氣孔。單個(gè)氣孔回波高度低,波形較穩定。從各個(gè)方向探測,反射波高大致相同,但稍一移動(dòng)探頭就消失。密集氣孔為一簇反射波,其波高隨氣孔的大小而不同,當探頭作定點(diǎn)轉動(dòng)時(shí),會(huì )出現此起彼落的現象。
        2.夾渣
        夾渣是指焊后殘留在焊縫金屬內的熔渣或非金屬夾雜物,夾渣表面不規則。夾渣分點(diǎn)狀夾渣和條狀夾渣。點(diǎn)狀夾渣的回波信號與點(diǎn)狀氣孔相似。條狀夾渣回波信號多呈鋸齒狀。它的反射率低,一般波幅不高,波形常呈樹(shù)枝狀,主峰邊上有小峰。探頭平移時(shí),波幅有變動(dòng),從各個(gè)方向探測,反射波幅不相同。
        3.未焊透
        未焊透是指焊接接頭部分金屬未完全熔透的現象。一般位于焊縫中心線(xiàn)上,有一定的長(cháng)度。探傷中探頭平移時(shí),未焊透波形較穩定,焊縫兩側探傷時(shí),均能得到大致相同的反射波。
        幅。
        4.未熔合
        未熔合主要是指填充金屬與母材之間沒(méi)有熔合在一起或填充金屬層之間沒(méi)有熔合在一起。未熔合反射波的特征是:探頭平移時(shí),波形較穩定。兩側探測時(shí),反射波幅不同,有時(shí)只能從一側探到。
        5.裂紋
        貴州中科建業(yè)工程質(zhì)量檢測有限公司告訴大家裂紋是指在焊接過(guò)程中或焊后,在焊縫或母材的熱影響區局部破裂的縫隙。一般來(lái)說(shuō),裂紋的回波高度較大,波幅寬,會(huì )出現多峰。探頭平移時(shí),反射波連續出現,波幅有變動(dòng);探頭轉動(dòng)時(shí),波峰有上、下錯動(dòng)現象。

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