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无损探伤在钢结构检测中的常见应用

  钢结构无损探伤包括超声检测(UT)、射线检测(RT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)和涡流检测(ET)等五种检测方法。超声检测是目前应用zui广泛的探伤方法之一。超声波的波长很短、穿透力强,传播过程中遇不同介质的分界面会产生反射、折射、绕射和波形转换。超声波像光波一样具有良好的方向性,可以定向发射,犹如一束手电筒灯光可以在黑暗中寻找目标一样,能在被检材料中发现缺陷。超声波探伤能探测到的zui小缺陷尺寸约为波长的一半。超声波探伤又可分为反射法和穿透法。穿透法的灵敏度不如反射法,因而在实际探伤中一般采用反射法来进行钢材缺陷探伤和焊缝探伤,即根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。
  从焊缝本身来说决定焊缝质量的因素主要有3方面,分别是焊缝内部缺陷、焊缝外观表面缺陷以及焊缝尺寸。因此,焊缝质量等级就存在着两重含义,其一是针对焊缝内部缺陷检验,其二是针对焊缝外观表面缺陷检验。但目前绝大部分情况是设计者只进行笼统的规定,如“该焊缝质量等级为二级”,此时正确的理解是“焊缝内部缺陷按二级检验,外观缺陷也按二级检验。”
  焊缝无损探伤中常见的缺陷主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等几种,他们各自的回波均有其特性。
  1.气孔
  气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收了过量的气体或冶金反应产生的气体,在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴,多呈球形或椭球形。气孔可分为单个气孔和密集气孔。单个气孔回波高度低,波形较稳定。从各个方向探测,反射波高大致相同,但稍一移动探头就消失。密集气孔为一簇反射波,其波高随气孔的大小而不同,当探头作定点转动时,会出现此起彼落的现象。
  2.夹渣
  夹渣是指焊后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹杂物,夹渣表面不规则。夹渣分点状夹渣和条状夹渣。点状夹渣的回波信号与点状气孔相似。条状夹渣回波信号多呈锯齿状。它的反射率低,一般波幅不高,波形常呈树枝状,主峰边上有小峰。探头平移时,波幅有变动,从各个方向探测,反射波幅不相同。
  3.未焊透
  未焊透是指焊接接头部分金属未完全熔透的现象。一般位于焊缝中心线上,有一定的长度。探伤中探头平移时,未焊透波形较稳定,焊缝两侧探伤时,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属与母材之间没有熔合在一起或填充金属层之间没有熔合在一起。未熔合反射波的特征是:探头平移时,波形较稳定。两侧探测时,反射波幅不同,有时只能从一侧探到。
  5.裂纹
  裂纹是指在焊接过程中或焊后,在焊缝或母材的热影响区局部破裂的缝隙。一般来说,裂纹的回波高度较大,波幅宽,会出现多峰。探头平移时,反射波连续出现,波幅有变动;探头转动时,波峰有上、下错动现象。

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