淺談鋼結構無損檢測技術及實踐 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：在鋼結構中，由于鋼材自身及焊接中常存在一些缺陷，必須對其進行缺陷檢測或探傷檢測。超聲波檢測技術因其在不損害被檢對象未來用途和功能的前提下，能夠完成材料和工件的檢測。本文就超聲波檢測技術在鋼結構的無損檢測中的應用進行簡要的探討。 關鍵詞：鋼結構；無損檢測技術；超聲波檢測 Abstract:In the steel structure, because its and welding steel there are some defects in, we must carry on the defect inspection or flaw detection. Ultrasonic testing technology because its not damage in for future use object and function of the premise, can complete materials and the detection. This paper ultrasonic detection technology in the steel structure of the application of nondestructive testing are briefly discussed. Key words: Steel structure； Nondestructive testing technology； Ultrasonic testing V448.15+1A 無損檢測就是在不損害被檢對象未來 用途和功能的前提下，為探測、定位、測量和評價缺陷，評估完整性、性能和成分，測量幾何特征，而對材料和工件進行的檢測。顯然，缺陷檢測或探傷是無損檢測的最重要方面。常規的無損檢測方法有；渦流檢測、磁粉檢測、射線檢測和超聲檢測，其中以超聲檢測的應用最為廣泛。在鋼結構中，由于鋼材自身及焊接中常存在一些缺陷，本文就超聲波檢測技術在鋼結構的無損檢測中的應用進行簡要的探討。 超聲波檢測的基本原理 超聲波檢測是利用超聲波的物理性質，即通過某些介質的聲速、聲波衰減和聲阻抗等聲學特性來檢測材料缺陷的一種無損檢 測方法。而超聲檢測中應用最廣泛的物理量是介質的聲速。首先，介質的聲速與介質的許多特性如介質的成分、混合物的比例、溶液的濃度等有直接或間接的關系，利用這些關系，就可以通過測量聲速來檢測介質的這些參數。第二，介質的聲速與介質所處的狀態如介質的溫度、壓力、流速等有關，因此可以通過測量聲速來測量溫度、壓力、流速等參數。第三，如果某一介質的聲速已知，利用聲波傳播的距離和傳播階時間或利用聲波波長和頻率之間的關系即可測量距離。利用聲阻抗或聲衰減與介質某些特性之間的關系來測量介質的相關特性參數也是常用的超聲檢測原理。 超聲波傳感器 將超聲波發射出去，然后再接收回來并變成電信號的裝置叫做超聲波傳感器，也叫超聲波探頭。超聲波傳感器根據其工作原理的不同可分為壓電式、磁滯收縮式、電磁式。目前應用數量最多的超聲波傳感器是以壓電效應為原理的超聲波傳感器，它將來自發射電路的電脈沖加到壓電晶片上，變成同頻率的機械振動，從而向被檢測對象輻射出超聲波。同時，它又將從聲場中反射回來的聲信號轉換成電信號，送人接收、放大電路，變為可在熒光屏上觀察和判斷的檢測信號。 探頭的基本形式有直探頭和斜探頭，直探頭主要用于發射和接收 垂直于探頭表面的縱波，斜探頭的壓電品片與探頭表面成一定傾角，常用的有橫波探頭、表面波探頭和板波探頭，其他各種探頭都可以說是它們的變型。同時為了有效地增大聲能的透過率，使聲波更好地傳人工件，常用液體如有機油、甘油、水玻璃等作為鍋臺劑置于探頭與工件之間。 超聲探傷技術 脈沖反射法是由超聲波探頭發射脈沖波到工件內部，通過觀察來自內部缺陷或工件底面反射波的情況來對工件進行檢測的方法。圖 1 顯示了接觸法單探頭直射聲束脈沖反射法的基本原理。當工件中不存在缺陷時，顯示波形中僅有發射脈沖 T 和底面回波 B 兩個 信號。而當工件中存在缺陷時，在發射脈沖與底面回波之間將出現來自缺陷的回波 F。通過觀察 F 的高度可對缺陷的大小進行評估，通過觀察回波 F 距發射脈沖的距離，可得到缺陷的埋藏深度。當材質條件較好且選用探頭適當時，脈沖回波法可觀察到非常小的缺陷回波，達到很高的檢測靈敏度。但是，脈沖反射法不可避免地存在盲區。 穿透法通常采用兩個探頭，分別置于工件兩側，一個將脈沖波發射到工件中，另一個接收穿透工件后的脈沖信號，依據脈沖波穿透工件后能量的變化來判斷內部的缺陷情況。 當材料均勻完好時，穿透波幅度高且穩定；當 材料中存在一定尺寸的缺陷或存在材質助劇烈變化時，由于缺陷遮擋了一部分穿透聲能，引起聲能衰減，從而使穿透波幅明顯下降甚至消失。很明顯，這種方法無法得知缺陷深度的信息，對缺陷尺寸的判斷也十分粗略。脈沖反射法具有檢測靈敏度高，缺陷定位精確，操作方便，只需單面接近工件等優點，在近表面分辨力和靈敏滿足要求的情況下，脈沖反射法是最好的選擇。穿透法的優勢在于其不存在檢測盲區，缺陷的取向對穿透衰減影響不大，同時，材質衰減只有反射法的一半，因此，穿透法適用于缺陷尺寸較大的薄板以及衰減較大材料的缺陷檢測。 超聲波檢測 技術在鋼結構無損檢測中的應用 5.1 鋼板檢測 鋼板的內部缺陷大多是與板面平行的扁平狀缺陷，對于厚板大多采用縱波探傷，板厚小于 6m 的薄板可采用板波探傷。用接觸法探傷厚板時，往往用于小面積缺陷的探傷和抽查，對于大面積擦傷和批量探傷，大多采用水浸法。應用水浸法探傷可以減少探頭近場區的影響，為了消除鋼板上表面的多次界面水中的傳播時間，達到鋼冰界面的多次反射被與底面的多次反射波相重合，即采用多次重合法進行探傷。同時，還可以根據鋼板底面多次回波的高度變化來判定聲衰減的快慢，從而確定缺陷的嚴重程度。 也可采用穿透法對板材進行探傷。 板厚小于 6m 的薄板通常采用板波探傷，這是因為板波對薄板中的缺陷比較敏感，且傳播距離大，探傷速度快，易于實現自動化。板波探傷中，對板材采用不同的入射角時就會激發出不同波型的板波，從而對不同性質和位置的缺陷有不同的靈敏度。因此，在探傷前最好通過試驗來確定哪一種波型對探傷的板材具有最高的靈敏度和較小的損耗。 5.2 超聲波檢測技術在焊接中的應用 （ 1）點焊接頭的自動檢測。電阻焊焊點質量掃描檢測系統采用直徑 12mm、水中焦距 26.4mm、焦柱直徑 0.34mm、頻率為 10MHz 的超聲聚焦探頭，進行二維掃查。其原理是基于超聲波的會聚效應和由于多次反射造成的反射波衰減，使緊密結合面的底波與交界面波分開。將超聲波的發射、接收、分析、記錄裝置與計算機相結合，獲得焊點的聲掃描圖像，可將焊點中的飛濺、氣孔、縮松、裂紋等以圖像的形式區分開來。 （ 2）長焊縫檢測。對于長焊縫探傷來說，檢測人員容易疲勞，影響檢測結果，采用自動化檢測裝置，可以解決上述問題。檢測系統主要由超聲波探傷儀、自動掃查裝置 (裝有串列探頭 )和數據處理系統等組成。檢測時系統控制掃查裝置進行矩形掃查，發 現可疑回波后縮小掃查步距，防止漏檢。系統可以連續進行缺陷位置評定和計算，結果以圖像記錄方式實時輸出。系統的檢測靈敏度可以達到同 1mm 氣孔相同程度的回波被高，在缺陷發生率為 3時，可達到 30m h 左右的處理能力。 （ 3） CO2 焊縫超聲波探傷。 CO2 氣體保護焊是一種高效、高速的焊接方法， CO2 焊縫超聲波探傷系統由計算機、顯示、打印輸出、輸入輸出控制等部分組成。利用超聲波探傷儀的同步周期信號，對探傷儀輸出的缺陷回波信號實時高速步進采樣，采樣頻率為 40MHz。檢測時探頭固定，工件轉動，實施定向掃查。當實施 定向掃查。當缺陷波出現在報警閘門內并超過一定高度時，自動報警，系統采集缺陷并自動判定。當缺陷在焊縫中心或中心線左右 2mm 時自動判定為未焊透；當缺陷處在焊縫兩側，即焊肉與母材的交界處時。自動判定為未熔合。系統可打印出焊縫缺陷位置圖。根據所獲得的回波高度是否超過檢測線或測長線來判斷焊縫質量合格與否。 無損檢測就是在不損害被檢對象未來用途和功能的前提下，為探測、定位、測量和評價缺陷，評估完整性、性能和成分，測量幾何特征，而對材料和工件進行的檢測。超聲檢測作為鋼結構常規的無損檢測方法其在工程檢測中應用最為廣泛，其可以在不損害被檢對象未來用途和功能的前提下，能夠完成材料和工件的檢測。鑒于此，本文著重針對超聲波檢測技術在鋼結構的無損檢測中的應用技術進行詳細介紹以及總結一些檢測要點，為同類工程提供參考。 參考文獻： 1 林濤，張景禎鋼結構無損檢測中的超聲探傷技術應用 J住宅科技， 2007， 28（ 10）： 118119 2 杜海星鋼結構無損檢測技術研究 J現代商貿工業， 2011， 27（ 01）： 3133 3 陳水龍對鋼結構無損檢測技術的分析 J城市建設理論研究， 2011， 31（ 07）： 5758. 閱讀相關文檔 :淺談懸挑腳手架在框架結構施工中的應用 淺談生活污水處理廠污泥農用的雙蠃 220kV GIS 設備現場交流耐壓試驗研究 小議城市園林建設中的問題及對策 工程造價在建筑工程中的重要性與有效控制措施 淺析瀝青路面施工設備的管理與維護 高層建筑給排水工程施工易被疏忽的一些問題 水利工程施工管理的探討 橋梁設計分析 化學污水處理若干問題研究分析 互通立交縱斷面設計技巧 建筑工程預結算審核的探討 試論高層