介绍
本条涉及的标准可能会废止。内容仅供学习拓展思路。不要在实际工作中使用它。请务必按照最新标准执行!
目前,钢结构在建筑中得到广泛应用。为了固定断开的钢结构,在操作过程中会产生焊缝。
焊缝的质量很难用肉眼识别,因此在检查时需要采用特殊的技术手段。
本文围绕建筑钢结构焊缝检测技术,分析焊缝类型及探伤方法,并以超声波探伤为例,探讨超声波探伤的具体实现。
在钢结构的应用中,对于钢结构加工、焊接过程中出现的焊缝质量不可靠的问题,先进的检测手段可以督促施工人员进行高质量的施工。
在众多检测技术中,超声波探伤技术在钢结构焊缝内部缺陷的检测中应用最为广泛。本文将以此为例讨论焊缝的类型以及超声波探伤的实现方法。
1、钢结构焊缝类型及焊缝内部缺陷
当不相关的钢结构连接在一起时就会产生焊缝。这种方法使钢结构具有大跨度和美观的造型,完成其他材料无法完成的施工任务。
由于焊缝是人工形成的,会产生不同的质量缺陷,影响钢结构工程的整体质量和安全。
实际焊接中,焊缝缺陷分为表面缺陷和内部缺陷。表面缺陷很容易检测,包括气孔、烧穿等,可以被人们直观地感知。内部缺陷包括低熔合、不完全焊接或裂纹。检测起来比较困难,需要特殊的检测技术来检测损坏情况。
1.1焊缝型式和坡口型式
钢结构包括门式钢框架体系和网架空间结构体系,其中前者应用更为广泛。相应的焊缝分为对接焊缝和T形焊缝,下面将详细说明。
当母材金属的边缘对齐时,前者允许沿边缘进行焊接。这种焊缝在外观上只有一条线突出,而后者是指将母材摆成T形后,焊缝变成T形。
在坡口加工中,为了使焊缝更加美观、均匀,接头处的坡口主要对应薄板、中厚板、厚板、T型对接接头等。有I型、 V型、X型、K型等斜面。端口类型满足不同工况的需要。
1.2 常见内部缺陷
超声波检测主要针对检测内部缺陷。受工艺和环境因素影响,焊缝内部缺陷主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等。
从缺陷性质来看,单个气孔和点状夹渣属于一般缺陷,对焊缝整体强度影响不大。
成团的气体或不规则夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等都是严重缺陷,会严重降低焊缝的整体强度和其他性能。
2、超声波探伤技术
超声波探伤利用超声波通过不同介质的反射特性。缺陷的存在会影响超声波在部件中的传播。耦合剂粘附在元件表面,使超声波能够顺利进入元件内部进行工作。
超声波工作过程中,可通过显示屏观察波形和损伤位置,方便后期处理。超声波探伤仪有多种类型,最常见的一种是A型脉冲反射探伤仪。
本探伤仪的工作频率为0.5~5MHz。它的工作原理是利用物体缺陷的声学特性来影响超声波的传输。
该工艺虽然可以较准确地检测构件焊缝的焊接质量,但对材料的表面粗糙度有要求建筑钢结构焊接技术规程,且目前技术还没有完全自动化的探伤检测。技术人员的操作经验和水平会影响探伤结果。 ,缺陷检出率受焊缝表面成形状况影响。
3、超声波探伤在钢结构焊缝中的应用
超声波探伤操作简便,检测灵敏度高,因此应用十分普遍。但对组件和操作人员的要求也比较具体。超声波探伤的应用如下。
3.1 超声波探伤的主要要求
(1)检测面选择。不同的验收等级、元件工艺、缺陷情况等,检测面的选择也不同,这也需要操作人员具体分析。
(2)K值或折射角β的选择。 K值指的是探头频率。对于不同厚度的钢结构,K值选择不同。一般来说,厚板元件要求K值较低,穿透能力强,薄板则相反。但在工程中,只要满足基本条件,频率应尽可能低。这是因为探头频率高,近场场大,衰减大,不利于探伤。钢结构焊缝检测一般采用2.5MHz和5MHz探头。 5MHz常用于栅条和薄壁元件的焊接。从表达上来说,折射角也是一个重要参数,应根据具体情况和操作者的经验来选择。对于建筑钢结构,一般推荐使用K2.0(β60)或K2.5(β68)。
(3)偶联剂的选择。为了让超声波顺利进入元件,可以选择流动性好的、容易接触到材料的耦合剂,比如洗洁精等。
3.2 超声波在焊缝内部缺陷检测中的应用
(1)对接焊缝探伤方法。
将调整后的DAC曲线的探伤扫描灵敏度提高6dB,使评价线位于示波器屏幕高度的20%以上,调整补偿增益,采用锯齿形、平行、倾斜平行扫描方式,斜探头快速扫描全线焊缝,通过观察回波信号,及时标记焊缝,避免重复工作。
之字形扫描法可以检测焊缝、熔合区、热影响区的横向和纵向缺陷。倾斜平行扫描法适用于有加强筋的焊缝,平行扫描法适用于有已磨平的加强筋的焊缝。焊缝。
所有扫描的速度应精确控制,一般小于或等于l50mm/s。速度太快会导致漏检。
斜平行扫描如图1所示。
(图1斜平行扫描)
一般来说,损伤检测需要多次波。在评定检测结果时,应参照JB/T4730.3-2005二级缺陷进行分级,然后填写《焊缝超声波检测记录》确定波长并定位。后期可采用前后、左右、角、环绕等基本检测方法进行进一步探伤。
对于不带坡口的BK级角焊缝,需进行渗透试验,取样量大于等于焊缝长度的25%。对于焊钩、吊耳等焊缝,还应进行渗透试验。这些方法均需参照JB/T6062-2007标准进行,设计和施工人员应妥善处理探伤方法并严格按照标准操作。
在探伤过程中,首先应确定缺陷回波的位置。消除虚假缺陷后,根据示波器上回波的位置确定实际位置坐标。一般来说,这将是焊缝内部的缺陷,因为外部缺陷将由经验丰富的工作人员观察到。得到的K值用于确定回波对应的实际深度和水平距离。
下一步是定量计算缺陷,并使用6dB方法测量长度。确定最高回波后建筑钢结构焊接技术规程,左右移动探头降低振幅,以固定线为终点,得到缺陷的指示长度,并做好记录,最后进行探伤复核。
(2)T型焊缝探伤方法。
之字形、平行和倾斜平行扫描方法适用于T形焊缝检测。如图2所示,检测方法还有以下几种:
(图2 T型焊缝探头检测位置示意图)
1、2、4、5位置可采用斜探头进行探伤。位置4应采用一次波,位置5应采用二次波,位置5时可采用一次波、二次波。位置 1 和 2。
位置1可以扫描焊缝的中段及以上,位置2可以扫描焊缝的中段及以下。
针对不同的缺陷情况应采用不同的探伤方法。例如,对于气孔、夹渣等,应在4位置进行斜探头探伤,注意区分回波和探伤波,及时标定缺陷位置。
T型接头结构较复杂,在焊接规范上与对接接头不同。因此,针对不同的板材、不同的坡口形式和焊接工艺,应采用不同的探伤方法。选择探头时还应注意不同的母材金属材料以及在超声波等不同条件下采用不同的接受等级进行缺陷检测。
使用直探头检测T形焊缝时,一般采用位置3。检测时的回波、未穿透和层状撕裂的表现各不相同。探头的移动不会影响回波,另外两个会出现一些倾斜或振动。
使用角度探头进行探伤时,探头沿焊缝垂直扫描时,来自焊接角度的反射波振动剧烈,振幅较大。当出现未完全穿透的缺陷时,波形将显示缺陷波出现在反射波之前。此时操作人员应引起注意并及时标记。
4.结论
随着建筑施工如火如荼的进行,钢结构施工从业人员众多,也需要掌握焊缝检测的相关技术。在加强人员管理的同时,要进一步提高技术能力,确保检验项目质量。
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-结尾-
注意
内容涉及可能废止的标准。请不要在实际操作中使用它们。本文仅提供知识参考思路!如有错误,请留言指正。希望这些知识点能够帮助到你!