超声波探伤技术在钢结构检测中的应用

文纹

摘要：我国科学技术的快速发展使得焊接技术取得了进步，在目前管道的安装维修、大跨度网架结构等方面都应用到焊接技术。在不同的情况下，焊接技术的要求也存在着一定的差异性。在焊接的过程中利用探伤技术能够检查被焊接材料是否存在缺陷问题，能够有效提高焊接的质量。基于此，本文章对文纹-超声波探伤技术在钢结构检测中的应用进行研究，供相关人士参考。

关键词：超声波；探伤；工程

引言

预制混凝土构件具有环保节材、经济高效、性能稳定等优点，随着农田水利设施规模的不断扩大，对于预制混凝土构件的需求也在逐渐增加。据统计，一个农田水利重点县每年对于U型槽构件的投资规模可达2000万元，研究农田水利U型槽预制混凝土构件的检测方法不仅对保证农田水利工程质量有利，而且对目前试验检测行业的最新发展前景具有十分重要的意义。

1超声波探伤技术的概念

超声波探伤技术是指在检测过程中，利用超声波来对材料的深处进行检测，当超声波从材料的一个截面进入另一个截面的过程中，会在截面的接触处发生反射，根据反射的信号传播的特点来判段材料内部是否存在缺陷。随着科学技术的快速发展，超声波探伤技术越来越成熟，使得操作更加方便和准确。并且，利用超声波探伤技术相对于传统的检测方法而言更加简单，避免了繁琐的操作可能带来的失误情况，提高了检测工作的效率。同时，通过利用计算机智能算法能够对各种因素进行综合性的分析和考虑，最终对缺陷问题做出准确的评价。

2技术原理

2.1超声波探伤的基本原理

首先超声波在介质内传播时一旦遭遇缺陷等异质界面则会发生发射，此时若超声波波长比缺陷尺寸小，则超声波会被缺陷反射，同时在探伤仪中将反射波显示出来；如果缺陷尺寸小于波长，则不会出现反射，原因在于超声波将缺陷忽略了。其次，超声波波声指向性良好，随着频率提升其指向性会进一步提升，它可以通过极窄波束辐射至介质内，从而确定缺陷部位；最后，超声波所传播的能量极大。

2.2裂纹

裂纹是由于在焊接的过程中母材和焊接材料的膨胀系数不同，或者是外界环境的影响，导致焊接处出现了裂缝的现象。在超声波探伤的过程中，该问题产生的波形又高又宽，并且有较多的波峰，从不同角度进行探测波峰也会发生上下的错动现象。

3  超声波探伤技术在钢结构焊接过程中的应用

3.1  对焊缝进行超声波探伤工作

1. 最初的探伤工作。在进行超声波探伤工作之前，相关人员应该对缺陷位置、结构缺陷位置处的材质、结构、焊接的情况等问题进行充分的了解，然后根据所调研的相关资料确定检测的仪器。确定检测仪器之后，需要确定相关曲线显示情况是否正常，要对仪器的灵敏度进行检查，保证仪器灵敏度能够在波高的20%以上。之后，利用相关技术手段在钢结构上进行探测，在这一过程中需要对探测仪上显示的信号进行及时的记录，若探测仪上所显示的信号超过了标准值，则说明钢结构存在缺陷问题，需要对缺陷处进行细致的检查，判断缺陷的问题的种类并及时进行解决。

（2）精密的探伤工作。实际上，超声波探伤的过程中，精密的探伤工和初步的探伤工作基本相同，只是精密的探伤工作，在实际的探伤过程中更细致、检查速度更慢。精密探伤工作主要是针对初次探伤工作所出现的异常波形进行具体的分析和研究，通过对比来寻找缺陷位置，从而确定缺陷位置的具体信息，以便提高修补的工作效率。在精密探伤工作的进行过程中，需要对前后左右转角环绕都进行详细的探测，在探测过程中具体分为三个部分：首先需要对初探所怀疑的目标缺陷进行定位，并确定缺陷的回波位置。其次通过所得的回波来排除干扰的波信号，确定缺陷的准确位置。最后确定缺陷位置，准确无误后，就可以对相关的数据进行记录。

3.2测强曲线

无损检测虽然具有检测方便、经济性强、效率高等特点，但是由于无损检测通常是通过电子信号进行的一种测试方法，很容易受到外部环境的干扰，造成强度失真，因此，必须建立起无损检测的测强曲线，对测强结果进行修正。分别考虑回弹强度、超声波速与单轴抗压强度的相关曲线。卵石干硬性混凝土的回弹强度与抗压强度之间具有良好的对应性，两者的线性相关系数达到R^2＞0.95，而碎石干硬性混凝土的回弹强度与抗压强度之间的相关性较差，R^2仅为0.44;卵石和碎石混凝土的超声波速与抗压强度之间的相关性均较差，均没有达到0.8，但碎石时的相关性明显大于卵石时的相关性;可见，仅从回弹强度来判断U型槽预制构件时，受混凝土骨料材质的影响，有时并不适用，而仅从超声波来判断薄壁U型槽混凝土预制构件时，在准确性上有待提高。

3.3 对T形焊接处进行探伤

在实际的超声波探伤过程中，对于T型焊接处进行探伤，根据坡口形式的

不同，可以将焊接坡口分为单边v型和k型两种不同的焊接接头。除这两种焊接接头之外，在实际的焊接过程中，如果利用的是埋弧自动焊接技术也可能没有坡口。对于这种焊接接头利用配合间隙来进行检验。实际的超声波探伤过程中，除了通过平板对接接头探伤方法，还可以通过对k值探头进行探伤来判断接口处是否存在问题。首先利用斜探头对该位置进行两次的超声波探伤，其次在外侧对探头进行直接探伤，最后再利用斜探头对外侧进行超声波探伤。通过这种探测方式对于梯型焊接处的气孔、夹渣、裂纹、未熔合裂纹等问题都能够探测出准确的结果。但是需要注意的是，在实际的探测过程中，可能由于角度问题导致某些位置检测不到，导致漏检的情况发生。对于T型接头结构而言，在实际的检测过程中，利用传统的探伤手法无法检测出特殊情况下的问题，因此在检测的过程中需要针对实际情况进行具体的分析，选择合适的检测方法对被检测物体进行全方位的探伤，以此提高检测结果的准确性。

3.4精密的探伤工作

实际上，在超声波探伤的过程中，精密的探伤工作和初步的探伤工作基本相同，只是精密的探伤工作，在实际的探伤过程中更加细致、检查速度更慢。精密探伤工作主要是针对初次探伤工作所出现的异常波形进行具体的分析和研究，通过对比来寻找缺陷位置，从而确定缺陷位置的具体信息，以便提高修补的工作效率。在精密探伤工作的进行过程中，需要对前后左右转角环绕都进行详细的探测，在探测过程中具体分为三个部分：首先需要对初探所怀疑的目标缺陷进行定位，

并确定缺陷的回波位置。其次通过所得的回波来排除干扰的波信号，确定缺陷的准确位置。最后确定缺陷位置，准确无误后，就可以对相关的数据进行记录。

结束语

在工程建设过程中，利用该设备能够有效地提高工程建设的质量，因此在未来的发展过程中，应该对该技术进行不断的完善和创新，对设备进行不断的研发。同时研发适用于海洋和石油环境的探伤设备，以此进一步提高检测工作的质量，促进我国经济的快速发展。

参考文献

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