常规的无损检测方法有肉眼直接宏观检查和射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等仪器检测。
超声波探伤声波的频率为0.4-25MHz,其中最常用的频率为1-5MHz,超过了人的听力。利用声音来检测物体的质量早已被人们所利用。例如:用手拍拍西瓜,看是否成熟;医生拍打病人的胸部,检查内脏器官是否正常;用手轻敲瓷碗,看瓷碗是否破裂等。由于超声波探伤具有检测距离大、探伤装置体积小、重量轻的特点,便于携带到现场探伤、检测速度快,探伤时仅消耗耦合剂和磨损探头,总检测成本较低,目前建筑行业市场主要采用此方法进行检测。
超声波探伤在焊缝探伤实际工作中的应用
接到探伤任务后,首先要了解图纸中焊接质量的技术要求。现行钢结构验收标准依据GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》。超声波探伤用于全熔透焊缝。探伤率按每条焊缝长度的百分比计算,不小于200mm。如果在部分探伤焊缝中发现不允许的缺陷,则应在缺陷两端的延伸处增加探伤长度。增加的长度不应小于焊缝长度的10%,且不应小于200mm。当仍存在不允许的缺陷时,有缺陷时,应对焊缝进行100%探伤。其次,探伤时机要明确。碳素结构钢应在焊缝冷却至环境温度后进行焊接,低合金结构钢应在焊后24小时后进行焊接。探伤检查。此外,还应了解被测工件的基材厚度、接头类型和坡口类型。到目前为止,我在实际工作中遇到的需要探伤的焊缝绝大多数都是中板对接焊缝的接头类型,所以我主要对焊缝探伤的操作做一个有针对性的总结。一般基材厚度在8-16mm之间,坡口类型有I型、单V型、X型等。明确了以上事情后,就可以进行探伤前的准备工作了。
每次探伤作业前,必须使用标准试块(CSK-IA、CSK-IIIA)对仪器的综合性能进行校准,并校准面板曲线,以保证探伤结果的准确性。
1、检测面整修:焊接工作面的飞溅物、氧化皮、凹坑、锈迹应清除。平滑度一般低于▽4。焊缝两侧探伤面修整宽度一般大于等于2KT+50mm,(K:探头K值,T:工件厚度)。一般根据焊件母材选择K值为2.5的探头。例如:被测工件母材厚度为10mm,则焊缝两侧应磨削100mm。
2、偶联剂的选择应考虑粘度、流动性、附着力、对工件表面不腐蚀、易清洗、经济等。综合以上因素,选择糊剂作为偶联剂。
3、由于基材厚度较薄,检测方向分一侧和两侧进行。
4、由于板材厚度小于20mm,采用水平定位方式调整仪器扫描速度。
5、探伤作业时采用粗探伤和精细探伤。为了粗略地了解缺陷的存在、分布、量化和定位,需要使用精密探伤。采用锯齿扫描、左右扫描、前后扫描、角扫描、环绕扫描等多种扫描方法来发现各种缺陷并确定缺陷的性质。
6.记录检测结果,并对发现的内部缺陷进行评估和分析。焊接对接接头内部缺陷的分级应符合现行国家标准GB11345-89《钢焊缝手动超声波探伤方法及探伤结果分级》的规定,以判断焊缝是否合格。发现超标缺陷的,向车间发出整改通知书,责令车间整改并重新检查,直至检查合格。
一般焊缝常见的缺陷有:气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等,迄今为止,还没有成熟的方法来准确判断缺陷的性质。它只是根据荧光屏上获得的缺陷波的形状和反射波的高度变化,结合缺陷的位置和焊接工艺来综合评价缺陷。
对于内部缺陷性质的评价以及缺陷产生的原因和预防措施,一般可归纳以下几点:
1.气孔:
单个气孔回波高度较低,波形为单缝,比较稳定。从各个方向检测,反射波大致相同,但当探头稍微移动时,反射波就会消失。密集的孔隙中会出现一簇反射波。波高随孔隙的大小而变化。当探头在固定点旋转时,会出现上升和下降的现象。
造成此类缺陷的主要原因是焊接材料未按规定温度干燥、焊条药皮变质脱落、焊芯腐蚀、焊丝清理不干净、手工焊接时电流过大等。 ,且弧线太长;埋弧焊时电压过高。或者电网电压波动太大;气体保护焊时保护气体纯度低等,如果焊缝中存在气孔,不仅会破坏焊缝金属的致密性,而且会减少焊缝的有效截面积,降低机械性能。特别是当存在链状气孔时《钢结构工程施工及验收规范》gb50205-95,弯曲韧性和冲击韧性会显着降低。 。
防止此类缺陷的措施包括: 不得使用有裂纹、剥落、镀层劣化或焊芯生锈的焊条。生锈的焊丝在使用前必须除锈。所用焊接材料应在规定温度下干燥,坡口及两侧应清理干净,并选择合适的焊接电流、电弧电压和焊接速度。
2、夹渣:
点状夹渣回波信号与点状气孔类似。条状夹渣回波信号多呈锯齿状,幅度不高。波形大部分是树枝状的。主峰侧面有小峰。探针平移的幅度发生变化。可以从各个方向检测到它。反射波的振幅并不相同。
产生此类缺陷的原因有:焊接电流太小、速度太快、熔渣来不及上浮、焊缝边缘和各层焊缝未清理干净、母材和焊缝的化学成分等。材质不合适,硫、磷含量过高。等待。
预防措施包括:正确选择焊接电流、焊件坡口角度不宜过小、焊前必须清理坡口、多层焊时必须逐层清除焊渣、焊接速度合理选择带材输送角度。
3、焊接不完整:
反射率高,波幅也高。当探头平移时,波形比较稳定,在焊缝两侧探伤时可以获得大致相同的反射波幅度。此类缺陷不仅降低焊接接头的力学性能,而且在未完全焊接接头的缺口和端部形成应力集中点,往往在加载后产生裂纹,是一种危险缺陷。
一般原因有:坡口纯边间隙太小、焊接电流太小或送棒速度太快、坡口角度小、送棒角度不对、电弧偏吹等。
预防措施包括:合理选择坡口类型、装配间隙、正确的焊接工艺。
4. 未熔断:
当探头平移时,波形相对稳定。两侧检测时,反射波幅度不同,有时只能从一侧检测。
产生的原因有:坡口不干净、焊接速度太快、电流太小或太大、焊条角度不对、电弧被吹断等。
预防措施:正确选择坡口和电流、清理坡口、正确操作,防止焊接跑偏等。
5、裂纹:
回波高度大,波幅宽,会出现多个波峰。当探头平移时,反射波的幅度不断变化。当探头旋转时,波峰上下移动。裂纹是最危险的缺陷。裂纹除了降低焊接接头的强度外,还在端部产生尖锐的销间隙。焊件受载后,出现应力集中,成为结构断裂的根源。裂纹分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹三种。
产生热裂纹的原因有:焊接时熔池冷却很快,造成偏析;焊缝加热不均匀会产生拉应力。
预防措施:限制母材和焊材中易偏析元素和有害杂质的含量,主要限制硫含量,增加锰含量;提高焊条或焊剂的碱度,以降低杂质含量,提高偏析程度;改进焊接结构形式,采用合理的焊接顺序,增加焊缝收缩时的自由度。
产生冷裂纹的原因:被焊材料淬透性较高,在冷却过程中受到人为焊接拉力时容易产生裂纹;焊接时冷却速度很快,氢气来不及逸出而残留在焊缝中,氢原子结合形成氢分子以气态进入金属的细孔中并产生很大的压力《钢结构工程施工及验收规范》gb50205-95,从而导致对局部金属施加很大的压力,形成冷裂纹;焊接应力和拉应力与氢的集中和淬火脆化同时发生。容易形成冷裂纹。
预防措施:焊前预热,焊后缓慢冷却,使热影响区奥氏体分解在足够的温度范围内进行,避免硬化组织的产生,减少焊接应力;焊后及时进行低温处理退火和脱氢处理,消除焊接时产生的应力,让氢及时扩散到外部;采用低氢焊条和碱性焊剂或奥氏体不锈钢焊条、焊丝等。焊接材料按规定干燥并严格清洗。槽;焊接时加强保护,清理焊件表面,避免氢气侵入;选择合理的焊接规范,采用合理的装配和焊接顺序,改善焊件的应力状态。