鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測(cè)技術(shù).doc

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測(cè)技術(shù)/kaiyun/news/2012-8-17/142.html一、鋼結(jié)構(gòu)中所用的構(gòu)件一般是由鋼廠批量生產(chǎn)，并需有合格證明，因此材料的強(qiáng)度及化學(xué)成分是有良好保證的。工程檢測(cè)的重點(diǎn)在于安裝、拼接過程中產(chǎn)生的質(zhì)量問題。鋼結(jié)構(gòu)工程中主要的檢測(cè)內(nèi)容有：構(gòu)件尺寸及平整度的檢測(cè)； 構(gòu)件表面缺陷的檢測(cè)； 連接(焊接、螺栓連接)的檢測(cè)； 鋼材銹蝕檢測(cè)； 防火涂層厚度檢測(cè)。 如果鋼材無出廠合格證明，或?qū)ζ滟|(zhì)量有懷疑，則應(yīng)增加鋼材的力學(xué)性能試驗(yàn)，必要時(shí)再檢測(cè)其化學(xué)成分。二、鋼結(jié)構(gòu)各檢測(cè)規(guī)范的應(yīng)用范圍知識(shí)三、構(gòu)件尺寸及平整度的檢測(cè)每個(gè)尺寸在構(gòu)件的3個(gè)部位量測(cè)， 取3處的平均值作為該尺寸的代表值。鋼構(gòu)件的尺寸偏差應(yīng)以設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的尺寸為基準(zhǔn)計(jì)算尺寸偏差；偏差的允許值應(yīng)符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。梁和桁架構(gòu)件的變形有平面內(nèi)的垂直變形和平面外的側(cè)向變形，因此要檢測(cè)兩個(gè)方向的平直度。柱的變形主要有柱身傾斜與撓曲。檢查時(shí)可先目測(cè)，發(fā)現(xiàn)有異常情況或疑點(diǎn)時(shí),對(duì)梁 、桁架可在構(gòu)件支點(diǎn)間拉緊一根鐵絲或細(xì)線，然后測(cè)量各點(diǎn)的垂度與偏差；對(duì)柱的傾斜可用經(jīng)緯儀或鉛垂測(cè)量。柱撓曲可在構(gòu)件支點(diǎn)間拉緊一根鐵絲或細(xì)線測(cè)量。四、構(gòu)件表面缺陷的檢測(cè)磁粉探傷1、磁粉探傷的基本原理外加磁場(chǎng)對(duì)工件(只能是鐵磁性材料)進(jìn)行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，則它各部位的磁特性基本一致，而存在裂紋、氣孔或非金屬物夾渣等缺陷時(shí)，由于它們會(huì)在工件上造成氣隙或不導(dǎo)磁的間隙，使缺陷部位的磁阻大大增加，工件內(nèi)磁力線的正常傳播遭到阻隔，根據(jù)磁連續(xù)性原理，這時(shí)磁化場(chǎng)的磁力線就被迫改變路徑而逸出工件，并在工件表面形成漏磁場(chǎng)。漏磁場(chǎng)的強(qiáng)度主要取決磁化場(chǎng)的強(qiáng)度和缺陷對(duì)于磁化場(chǎng)垂直截面的影響程度。利用磁粉就可以將漏磁場(chǎng)給予顯示或測(cè)量出來，從而分析判斷出缺陷的存在與否及其位置和大小。將鐵磁性材料的粉未撒在工件上，在有漏磁場(chǎng)的位置磁粉就被吸附，從而形成顯示缺陷形狀的磁痕，能比較直觀地檢出缺陷。這種方法是應(yīng)用最早、最廣的一種無損檢測(cè)方法。磁粉一般用工業(yè)純鐵或氧化鐵制作，通常用四氧化三鐵(Fe3O4)制成細(xì)微顆粒的粉末作為磁粉。磁粉可分為熒光磁粉和非熒光磁粉兩大類，熒光磁粉是在普通磁粉的顆粒外表面涂上了一層熒光物質(zhì)，使它在紫外線的照射下能發(fā)出熒光，主要的作用是提高了對(duì)比度，便于觀察。磁粉檢測(cè)又分干法和濕法兩種：1.干法 將磁粉直接撒在被測(cè)工件表面。為便于磁粉顆粒向漏磁場(chǎng)滾動(dòng)，通常干法檢測(cè)所用的磁粉顆粒較大，所以檢測(cè)靈敏度較低。但是在被測(cè)工件不允許采用濕法與水或油接觸時(shí)，如溫度較高的試件，則只能采用干濕法。濕法 將磁粉懸浮于載液(水或煤油等)之中形成磁懸液噴撒于被測(cè)工件表面，這時(shí)磁粉借助液體流動(dòng)性較好的特點(diǎn)，能夠比較容易地向微弱的漏磁場(chǎng)移動(dòng)，同時(shí)由于濕法流動(dòng)性好就可以采用比干法更加細(xì)的磁粉，使磁粉更易于被微小的漏磁場(chǎng)所吸附，因此濕法比干法的檢測(cè)靈敏度高。2、磁粉探傷的一般程序 (預(yù)處理磁化 施加磁粉 觀察記錄)預(yù)處理將構(gòu)件表面的油脂、涂料以及鐵銹等去掉，以免影響磁粉附著在缺陷上。 磁 化 選用適當(dāng)?shù)拇呕椒ê痛呕娏?，接通電源，?duì)構(gòu)件進(jìn)行磁化 。 施加磁粉按所選的干法或濕法施加干粉或磁懸液。 觀察記錄 用非熒光磁粉擦傷時(shí)，在光線明亮的地方，用自然光或燈光進(jìn)行觀察；用熒光磁粉擦傷時(shí)，則在暗室等暗處用紫外燈進(jìn)行觀察。五、連接(焊接、螺栓連接)的檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的許多質(zhì)量事故出在連接上，故應(yīng)將連接作為重點(diǎn)對(duì)象進(jìn)行檢查。連接板的檢查包括：1)檢測(cè)連接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求；2)用直尺作為靠尺檢查其平整度；3)測(cè)量因螺栓孔等造成的實(shí)際尺寸的減??；4)檢測(cè)有無裂縫、局部缺損等損傷。對(duì)于螺栓連接，可用目測(cè)、錘敲相結(jié)合的方法檢查。并用扭力扳手(當(dāng)扳手達(dá)到一定的力矩時(shí)，帶有聲、光指示的扳手)對(duì)螺栓的緊固性進(jìn)行復(fù)查，尤其對(duì)高強(qiáng)螺栓的連結(jié)更應(yīng)仔細(xì)檢查。此外，對(duì)螺栓的直徑、個(gè)數(shù)、排列方式也要一一檢查。焊接連接目前應(yīng)用最廣，出事故也較多，應(yīng)檢查其缺陷。焊縫的缺陷種類不少，如圖所示，有裂紋、氣孔、夾渣、未熔透、虛焊、咬邊、弧坑等。檢查焊縫缺陷時(shí)，可用超聲探傷儀或射線探測(cè)儀檢測(cè)。在對(duì)焊縫的內(nèi)部缺陷進(jìn)行探傷前應(yīng)先進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查。焊縫表面質(zhì)量的檢驗(yàn)可目測(cè)或用10倍放大鏡，當(dāng)存在疑義時(shí)，采用磁粉或滲透擦傷。如果焊縫外觀質(zhì)量不滿足規(guī)定要求，需進(jìn)行修補(bǔ)。焊縫的外形尺寸一般用焊縫檢驗(yàn)尺測(cè)量。焊縫檢驗(yàn)尺由主尺、多用尺和高度標(biāo)尺構(gòu)成，可用于測(cè)量焊接母材的坡口角度、間隙、錯(cuò)位、焊縫高度、焊縫寬度和角焊縫高度。六、鋼材銹蝕的檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)在潮濕、存水和酸堿鹽腐蝕性環(huán)境中容易生銹，銹蝕導(dǎo)致鋼材截面削弱，承載力下降。鋼材的銹蝕程度可由其截面厚度的變化來反應(yīng)。檢測(cè)鋼材厚度（必須先除銹)）的儀器有超聲波測(cè)厚儀（聲速設(shè)定、耦合劑）和游標(biāo)卡尺。超聲波測(cè)厚儀采用脈沖反射波法。超聲波從一種均勻介質(zhì)向另一種介質(zhì)傳播時(shí)，在界面會(huì)發(fā)生反射，測(cè)厚儀可測(cè)出探頭自發(fā)出超聲波至收到界面反射回波的時(shí)間。超聲波在各種鋼材中的傳播速度已知，或通過實(shí)測(cè)確定，由波速和傳播時(shí)間測(cè)算出鋼材的厚度，對(duì)于數(shù)字超聲波測(cè)厚儀，厚度值會(huì)直接顯示在顯示屏上。七、防火涂層厚度的檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)在高溫條件下，材料強(qiáng)度顯著降低。譬如2001年9月11日受恐怖襲擊的美國(guó)紐約世貿(mào)中心就是典型的例子，世貿(mào)大廈采用筒中筒結(jié)構(gòu)，為姊妹塔樓，地下6層，地上110層，高411m，標(biāo)準(zhǔn)層平面尺寸63.5m63.5m，總面積125萬平方米，整個(gè)大樓可容納5萬人辦公，相當(dāng)于5個(gè)深圳地王大廈。外筒為鋼柱，建于1973年，每幢樓用鋼量7800t。兩座大樓受飛機(jī)撞擊之后，一個(gè)在一小時(shí)倒塌，另一個(gè)在一小時(shí)四十倒塌。防火涂層的質(zhì)量要求薄型防火涂層表面裂紋寬度不應(yīng)大小0.5mm，涂層厚度應(yīng)符合有關(guān)耐火極限的設(shè)計(jì)要求；厚型防火涂層表面裂紋寬度不應(yīng)大小1mm，其涂層厚度應(yīng)有80%以上的面積符合耐火極限的設(shè)計(jì)要求，且最薄處厚度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)要求的85%。防火涂料涂層厚度測(cè)定用測(cè)針(厚度測(cè)量?jī)x)測(cè)定。全鋼框架結(jié)構(gòu)的梁和柱的防火層厚度測(cè)定，在構(gòu)件長(zhǎng)度內(nèi)每隔3m取一截面，對(duì)于梁和柱在所選擇的位置中，分別測(cè)出6個(gè)和8個(gè)點(diǎn)。分別計(jì)算出它們的平均值，精確到0.5mm。八、其他相關(guān)問題1）焊縫的檢測(cè)宜優(yōu)先考慮受拉構(gòu)件，在網(wǎng)架、桁架中應(yīng)特別注意跨中下弦桿件。2）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范?中不合格的處理主控項(xiàng)目- 必須100% 合格，不合格應(yīng)處理。一般項(xiàng)目 - a.是否80%合格； - b.其余的20%是否滿足允許偏差的1.2倍。不合格項(xiàng)的處理辦法：a.返工，重做；b.檢測(cè)鑒定，滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)予以驗(yàn)收；c.檢測(cè)鑒定不滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)設(shè)計(jì)人員重新核算，滿足安全要求，可予以驗(yàn)收；d.設(shè)計(jì)人員認(rèn)為不能滿足安全要求，返修后二次驗(yàn)收可能引 起結(jié)構(gòu)尺寸改變和功能發(fā)生變化，制定新的設(shè)計(jì)文件(加固方案)，簽訂新的合同。施工單位按新的設(shè)計(jì)文件、合同進(jìn)行驗(yàn)收，或 讓步驗(yàn)收。e. 不予驗(yàn)收3）焊接材料的匹配- 不同母材焊接時(shí)的焊條選用，就低不就高的原則。例如 鋼梁 Q345，檁條Q235，用E43型焊條，不用E50型焊條原因： a.焊接材料強(qiáng)度遠(yuǎn)比母材高b.焊肉強(qiáng)度不能比母材高太多 (不大于50MPa)4).建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程?中關(guān)于焊縫的驗(yàn)收a.抽檢的焊縫數(shù)中，不合格率小于2%，該批定為合格；b.抽檢的焊縫數(shù)中，不合格率大于5%，該批定為不合格；c.抽檢的焊縫數(shù)中，不合格率為2%- 5% 時(shí)，應(yīng)加倍抽檢，且必須在原不合格部位兩側(cè)的焊縫處長(zhǎng)線各增加一處，如在所有抽檢焊縫中不合格率不大于3% ，該批定為合格，大于3% ，該批定為不合格。一、構(gòu)件焊瀕饅檢驗(yàn) 橋梁建造工程中許多構(gòu)件需焊接加工，其焊接質(zhì)量的好壞直接影響著構(gòu)件的質(zhì)量，故鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)工作是確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。根據(jù)焊接工序的特點(diǎn)，檢驗(yàn)工作是貫穿焊接始終的。一般分成三個(gè)階段，即焊前檢驗(yàn)、焊接過程中檢驗(yàn)和焊后成品的檢驗(yàn)。 （一）焊前檢驗(yàn) 焊前檢驗(yàn)是指焊接實(shí)施之前準(zhǔn)備工作的檢驗(yàn)、包括原材料的檢驗(yàn)，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鑒定及其它可能影響焊接質(zhì)量因素的檢驗(yàn)（如焊工考試、電源的質(zhì)量、工具和電纜的檢查）。檢驗(yàn)應(yīng)根據(jù)圖紙要求和相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 （二）焊接過程中的檢驗(yàn) 在焊接過程中主要檢驗(yàn)焊接規(guī)范、焊縫尺寸和結(jié)構(gòu)裝配質(zhì)量。 1.焊接規(guī)范的檢驗(yàn) 焊接規(guī)范是指焊接過程中的工藝參數(shù)，如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊條（焊絲）直徑、焊接的道數(shù)、層數(shù)、焊接順序、能源的種類和極性等。正確的規(guī)范是在焊前進(jìn)行試驗(yàn)總結(jié)取得的。有了正確的規(guī)范，還要在焊接過程中嚴(yán)格執(zhí)行才能保證接頭質(zhì)量的優(yōu)良和穩(wěn)定。對(duì)焊接規(guī)范的檢查，不同的焊接方法有不同的內(nèi)容和要求。 （1）手工焊規(guī)范的檢驗(yàn) 一方面檢驗(yàn)焊條的直徑和焊接電流是否符合要求，另一方面要求焊工嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)定的焊接順序、焊接道數(shù)、電弧長(zhǎng)度等。 （2）埋弧自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊焊按規(guī)范的檢驗(yàn) 除了檢查焊接電流、電弧電壓、焊絲直徑、送絲速度、焊接速度（對(duì)自動(dòng)焊而言）外，還要認(rèn)真檢查焊劑的牌號(hào)、顆粒度、焊絲伸出長(zhǎng)度等。 （3）接觸焊規(guī)范的檢驗(yàn) 對(duì)于對(duì)焊，主要檢查夾頭的輸出功率、通電則接觸情況、夾頭的夾緊力和工件與夾頭的導(dǎo)電情況等。電阻對(duì)焊時(shí)還要注意焊接電流、加熱時(shí)間和頂鍛力之間的相互配合。壓力正常但加熱不足，或加熱正確而壓力不足都會(huì)形成未焊透。電流過大或通電時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使接頭過熱，降低其機(jī)械性能。閃光對(duì)焊時(shí)，特別要注意檢查燒化時(shí)間和頂鍛速度。若焊接時(shí)頂鍛力不足，焊件斷頭表面可能因氧化物未被擠出而形成未焊透或白斑等缺陷。對(duì)于點(diǎn)焊，要檢查焊接電流、通電時(shí)間、初壓力以及加熱后的壓力、電極表面及工件被焊處表面的情況等是否符合工藝規(guī)范要求。對(duì)焊接電流、通電時(shí)間功加熱后的壓力三者之間配合是否恰當(dāng)要認(rèn)真檢查，否則會(huì)產(chǎn)生缺陷。如加熱后的壓力過大會(huì)使工件表面顯著凹陷和部分金屬被擠出；壓力不足會(huì)造成未焊透；電流過大或通電時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)引起金屬飛濺和焊點(diǎn)縮孔。對(duì)于縫焊，要檢查焊接電流、滾輪壓力和通電時(shí)間是否符合工藝規(guī)范。通電時(shí)間過少會(huì)形成焊點(diǎn)不連續(xù)，電流過大或壓力不足會(huì)使焊縫區(qū)過燒。 （4）氣焊規(guī)范的檢驗(yàn) 要檢查焊絲的牌號(hào)、直徑、焊嘴的號(hào)碼，并檢查可燃?xì)怏w的純度和火焰的性質(zhì)。如果選用過大的焊嘴會(huì)使焊件燒壞，過小的焊嘴會(huì)形成未焊透，使用過分的還原性火焰會(huì)使金屬滲碳，而氧化焰會(huì)使金屬激烈氧化。這些都會(huì)使焊縫金屬機(jī)械性能降低。 2.焊縫尺寸的檢查 焊縫尺寸的檢查應(yīng)根據(jù)工藝卡或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的要求進(jìn)行。一般采用特制的量規(guī)和樣板來測(cè)量。 3.結(jié)構(gòu)裝配質(zhì)量的檢驗(yàn) 在焊接之前進(jìn)行裝配質(zhì)量檢驗(yàn)是保證結(jié)構(gòu)焊成后符合圖紙要求的重要措施。對(duì)裝配結(jié)構(gòu)應(yīng)作如下幾項(xiàng)檢查： （1）按圖紙檢查各部分尺寸、基準(zhǔn)線及相對(duì)位置是否正確，是否留有焊接收縮余量和機(jī)械加工余量。 （2）檢查焊接接頭的坡口型式及尺寸是否正確。 （3）檢查點(diǎn)固焊的焊縫布置是否恰當(dāng)，能否起到固定作用，是否會(huì)給焊后帶來過大的內(nèi)應(yīng)力。并檢查點(diǎn)固焊縫的缺陷。 （4）檢查焊接處是否清潔；有無缺陷（如裂縫、凹陷、夾層）。 二、焊后成吊的檢驗(yàn) 焊接產(chǎn)品雖然在焊前和焊接過程中進(jìn)行了檢查，但由于制造過程中外界因素的變化，如操作規(guī)范的不穩(wěn)定、能源的波動(dòng)等都有可能引起缺陷的產(chǎn)生。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)成品必須進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般用外觀檢測(cè)法檢則表面缺陷，內(nèi)部缺陷用超聲波探傷和射線探傷檢測(cè)。下面先介紹外觀檢測(cè)方法，其它探傷原理和方法將作專門介紹。 焊接接頭的外觀檢測(cè)是一種手續(xù)簡(jiǎn)便而應(yīng)用廣泛的經(jīng)驗(yàn)方法，是成品檢驗(yàn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。這種方法有時(shí)亦使用于焊接過程中，如厚壁焊件作多層焊時(shí)，每焊完一層焊道便采用這種方法進(jìn)行檢查，以防止前道焊層的缺陷被帶到下一層焊道中去。 外觀檢查主要是發(fā)現(xiàn)焊縫表面的缺陷和尺寸上的偏差。 這種檢查一般是通過肉眼觀察，借助標(biāo)準(zhǔn)樣板、量規(guī)和放大鏡等工具進(jìn)行檢測(cè)的、故有肉眼觀察法或目視法之稱。 檢查之前，必須將焊縫附近10-20mm基本金屬上所有飛濺及其它污物清除干凈，在清除焊渣時(shí)，要注意焊渣覆蓋的情況。一般來說，根據(jù)熔渣覆蓋的特征和飛濺的分布情況，可粗略地預(yù)料在該處會(huì)出現(xiàn)什么缺陷。例如，貼焊縫面的溶渣表面有裂紋痕跡，往往在焊縫中也有裂紋；若發(fā)現(xiàn)有飛濺成線狀集結(jié)在一起，則可能固電流產(chǎn)生磁場(chǎng)磁化工件后，金屬微粒堆積在裂紋上。因此，應(yīng)在該處仔細(xì)地檢查是否有裂紋。 對(duì)合金鋼的焊接產(chǎn)品作外部檢查，必須進(jìn)行兩次，即緊接著焊接之后和經(jīng)過15-30d以后。這是因?yàn)橛行┖辖痄搩?nèi)產(chǎn)生的裂紋形成得很慢,以致在第二次檢查時(shí)才發(fā)現(xiàn)裂縫。對(duì)未填滿的弧坑應(yīng)特別仔細(xì)檢查，因該處可能會(huì)有星形散射狀裂紋。 若焊縫表面出現(xiàn)缺陷，焊縫內(nèi)部便有存在缺陷的可能。如焊縫表面出現(xiàn)咬邊或滿溢，則內(nèi)部可能存在未焊透或未熔合；焊縫表面多孔，則焊縫內(nèi)部亦可能會(huì)有氣孔或非金屬夾雜物存在。 焊縫尺寸的檢查可采用前面介紹的量規(guī)和樣板進(jìn)行。 三、鋼材焊縫無損探傷 （一）超聲波探傷 1探傷原理 人耳可聽得見的聲波的頻率范圍大約是20HZ至20kHz。頻率比20kHz更高的聲波叫超聲波。 超聲波脈沖（通常為1.5MHz）從探頭射人被檢測(cè)物體，如果其內(nèi)部有缺陷，缺陷與材料之間便存在界面，則一部分人射的超聲波在缺陷處被反射或折射，則原來單方向傳播的超聲能量有一部分被反射，通過此界面的能量就相應(yīng)減少。這時(shí)，在反射方向可以接到此缺陷處的反射波；在傳播方向接收到的超聲能量會(huì)小于正常值，這兩種情況的出現(xiàn)都能證明缺陷的存在。在探傷中，利用探頭接收脈沖信號(hào)的性能也可檢查出缺陷的位置及大小。前者稱為反射法，后者稱為穿透法。 2探傷方法 1）脈沖反射法 脈沖反射法探傷由探頭、脈沖發(fā)生器、接收放大器等部分組成。脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的高頻電脈沖激勵(lì)探頭的壓電晶片振動(dòng)，使之產(chǎn)生超聲波。超聲波垂直人射到工件中，當(dāng)通過界面A缺陷和底面B時(shí)，均有部分超聲波反射回來，這些反射波各自經(jīng)歷了不同的往返路程回到探頭上，探頭又重新將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，經(jīng)接收放大器放大后，即可在熒光屏上顯現(xiàn)出來。其對(duì)應(yīng)各點(diǎn)的波型分別稱為始波（A）、缺陷波（F）和底波（B）。當(dāng)被測(cè)工件中無缺陷存在時(shí)，則在熒光屏上只能見到始波A和底波B。缺陷的位置（深度AF）可根據(jù)各波型之間的間距之比等于所對(duì)應(yīng)的工件中的長(zhǎng)度之比求出，即 其中AB是工件的厚度，可以測(cè)出；AB和AF可從熒光屏上讀出。 缺陷的大小可用當(dāng)量法確定。這種探傷方法叫縱波探傷或直探頭探傷。振動(dòng)方向與傳播方向相同的波稱縱波；振動(dòng)方向與傳播方向相垂直的波稱橫波。 （2）橫波脈沖反射法 當(dāng)人射角不等于零的超聲波人射到固體介質(zhì)中，且超聲波在此介質(zhì)中的縱波和橫波的傳播速度均大于在人射介質(zhì)中的傳播速度時(shí)，則同時(shí)產(chǎn)生縱波和橫波。又由于材料的彈性模量E總是大于剪切模量G，因而縱波傳播速度總是大于橫波的傳播速度。根據(jù)幾何光學(xué)的折射規(guī)律，縱波折射角也總是大于橫波折射角。當(dāng)人射角取得足夠大時(shí)，可以使縱波折射角等于或大于900，從而使縱波在工件中消失，這時(shí)工件中就得到了單一的橫波。橫波入射工件后，遇到缺陷時(shí)便有一部分被反射回來，即可以從熒光屏上見到脈沖信號(hào)；若探頭離工件端面很近，會(huì)有端面反射，因此應(yīng)該注意與缺陷區(qū)分；若探頭離工件端面很遠(yuǎn)且橫波又沒有遇到缺陷，有可能由于過度衰減而出現(xiàn)單波情況（超聲波在傳播中存在衰減）。 橫波探傷的定位在生產(chǎn)中采用標(biāo)準(zhǔn)試塊調(diào)節(jié)或三角試塊比較法。缺陷的大小同樣用當(dāng)量法確定。 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊縫的超聲波探傷必須由持證專業(yè)人員按GBll52進(jìn)行，并根據(jù)圖紙技術(shù)要求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定驗(yàn)收。 2）穿透法 穿透法是根據(jù)超聲波能量變化情況來判斷工件內(nèi)部狀況的，它是將發(fā)射探頭和接收探頭分別置于工件的兩相對(duì)表面。發(fā)射探頭發(fā)射的超聲波能量是一定的，在工件不存在缺陷時(shí)，超聲波穿透一定工件厚度后，在接收探頭上所接收到的能量也是一定的。而工件存在缺陷時(shí)，由于缺陷的反射使接收到的能量減小，從而斷定工件存在缺陷。 根據(jù)發(fā)射波的不同種類，穿透法有脈沖波探傷法和連續(xù)波探傷法兩種。 穿透法探傷的靈敏度不如脈沖反射法高，且受工件形狀的影響較大，但較適宜檢查成批生產(chǎn)的工件。如板材一類的工件，可以通過接收能量的精確對(duì)比而得到高的精度，宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 （二）射線探傷 射線探傷是利用射線可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種探傷方法。 按探傷所用的射線不同，射線探傷可以分為X射線、射線和高能射線探傷三種。由于顯示缺陷的方法不同，每種射線探傷又有電離法、熒光屏觀察照相法和工業(yè)電視法幾種。運(yùn)用最廣的是X射線照相法，下面介紹其探傷原理和過程。 1X射線照相法的探傷原理 照相法探傷是利用射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律和對(duì)某些物質(zhì)產(chǎn)生的光化及熒光作用為基礎(chǔ)進(jìn)行探傷的。從射線強(qiáng)度的角度看，當(dāng)照射在工件上射線強(qiáng)度為J0，由于工件材料對(duì)射線的衰減，穿過工件的射線被減弱至Jc。若工件存在缺陷時(shí)，因該點(diǎn)的射線透過的工件實(shí)際厚度減少，則穿過的射線強(qiáng)度Ja、Jb比沒有缺陷的點(diǎn)的射線強(qiáng)度大一些。從射線對(duì)底片的光化作用角度看，射線強(qiáng)的部分對(duì)底片的光化作用強(qiáng)烈，即感光量大。感光量較大的底片經(jīng)暗室處理后變得較黑。因此，工件中的缺陷通過射線在底片上產(chǎn)生黑色的影跡，這就是射線探傷照相法的探傷原理。 2X射線探傷照相法的工序 （1）確定產(chǎn)品的探傷位置和對(duì)探傷位置進(jìn)行編號(hào)。在探傷工作中，抽查的焊縫位置一般選在：可能或常出現(xiàn)缺陷的位置；危險(xiǎn)斷面或受力最大的焊縫部位；應(yīng)力集中的位置。 對(duì)選定的焊縫探傷位置必須按一定的順序和規(guī)律進(jìn)行編號(hào)，以便容易找出翻修位置。 （2）選取軟片、增感屏和增感方式，探傷用的軟片一般要求反差高、清晰度高和灰霧少。增感屏和增感方式可根據(jù)軟片或探傷要求選擇。 （3）選取焦點(diǎn)、焦距和照射方向。照射方向尤其重要，一定選擇最佳透照角度。 （4）放置鉛字號(hào)碼、鉛箭頭及象質(zhì)計(jì)。一定按GB 3323要求放置。 （5）選定曝光規(guī)范。曝光規(guī)范要根據(jù)探傷機(jī)型事先作出，探傷時(shí)按工件的厚度和材質(zhì)選取。 （6）進(jìn)行暗室處理。 （7）焊縫質(zhì)量的評(píng)定。由專業(yè)人員按GB 3323進(jìn)行評(píng)定，射線探傷必須由持證的專業(yè)人員按GB 3323進(jìn)行，根據(jù)圖紙中的技術(shù)要求或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定驗(yàn)收。 四、高強(qiáng)螺拴及組合件力學(xué)性能試驗(yàn) （一）扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副預(yù)拉力復(fù)驗(yàn)方法 （1）復(fù)驗(yàn)用的螺栓應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)待安裝的螺栓批中隨機(jī)抽取，每批應(yīng)抽取5套連接副進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。 （2）連接副預(yù)拉力可采用各類軸力計(jì)進(jìn)行測(cè)試。 （3）試驗(yàn)用的電測(cè)軸力計(jì)、油壓軸力計(jì)、電阻應(yīng)變儀、扭矩板手等計(jì)量器具，應(yīng)在試驗(yàn)前進(jìn)行標(biāo)定，其誤差不得超過2。 （4）采用軸力計(jì)方法復(fù)驗(yàn)連接副預(yù)拉力時(shí)，應(yīng)將螺栓直接插入軸力計(jì)。緊固螺栓分初擰。終擰兩次進(jìn)行，初擰應(yīng)采用手動(dòng)扭矩扳手或?qū)Ｓ枚ㄅる妱?dòng)扳手；初擰值應(yīng)為預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值的50%左右。終擰應(yīng)采用專用電動(dòng)扳手，至尾部梅花頭擰掉時(shí)，讀出預(yù)拉力值。 （5）每套連接副只應(yīng)做一次試驗(yàn)，不得重復(fù)使用。在緊固中墊圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)更換連接副，重新試驗(yàn)。 （6）復(fù)驗(yàn)螺栓連接副的預(yù)拉力平均值應(yīng)符合表4-36的規(guī)定；其變異系數(shù)應(yīng)符合下列計(jì)算并應(yīng)小于或等于10。 扭剪型高強(qiáng)度螺栓緊固預(yù)拉力（kN） 表4-36 螺栓直徑（mm） 每批緊固預(yù)拉力的平均值扭剪型高強(qiáng)度螺栓緊固預(yù)拉力（kN）16 120 90 20 186 154 （22） 231 191 24 270222式中：緊固預(yù)拉力的變異系數(shù)； p緊固預(yù)拉力的標(biāo)準(zhǔn)差； 該批螺栓預(yù)拉力平均值，kN。 （二）高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副粗矩系數(shù)的復(fù)驗(yàn)方法 （1）復(fù)驗(yàn)用螺栓應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)待安裝的螺栓批中隨機(jī)抽取，每批應(yīng)抽取8套連接副進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。 （2）連接副扭矩系數(shù)復(fù)驗(yàn)用的計(jì)量器具應(yīng)在試驗(yàn)前進(jìn)行標(biāo)定，誤差不得超過2。 （3）每套連接副只應(yīng)做一次試驗(yàn)，不得重復(fù)使用。 （4）連接副扭矩系數(shù)的復(fù)驗(yàn)應(yīng)將螺栓穿人軸力計(jì)，在測(cè)出螺栓預(yù)拉力P的同時(shí)，應(yīng)測(cè)定施加于螺母上的施擰矩值T，并應(yīng)按下式計(jì)算扭矩系數(shù)K。 式中：T施擰扭矩，Nm； d高強(qiáng)度螺栓的螺紋規(guī)格（螺紋大徑），mm； P螺栓預(yù)拉力，kN。 （5）進(jìn)行連接副扭矩系數(shù)試驗(yàn)時(shí)，螺栓預(yù)拉力值應(yīng)符合表4-37的規(guī)定、 螺栓預(yù)拉力值范圍（kN） 表4-43 螺栓規(guī)格(mm) 螺栓預(yù)拉力值范圍（kN）P螺栓預(yù)拉力值范圍（kN）M12 59 49 M16 113 93 M20 117 142 M24 250 206 M27324265（三）高強(qiáng)度螺栓連接杭滑移系數(shù)試驗(yàn)方法 1基本要求 （1）制造廠和安裝單位應(yīng)分別以鋼結(jié)構(gòu)制造批為單位進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)。制造批可按單位工程劃分規(guī)定的工程量每2000t為一批，不足2000t的可視為一批。選用兩種及兩種以上表面處理工藝時(shí)，每種處理工藝應(yīng)單獨(dú)檢驗(yàn)。每批三組試件。 （2）抗滑移系數(shù)試驗(yàn)應(yīng)采用雙摩擦面的二栓或三栓拼接的拉力試件 （3）抗滑移系數(shù)試驗(yàn)用的試件應(yīng)由金屬結(jié)構(gòu)廠或有關(guān)制造廠加工；試件與所代表的鋼結(jié)構(gòu)件應(yīng)為同一材質(zhì)、同批制作、采用同一摩擦面處理工藝和具有相同的表面狀態(tài)，并應(yīng)用同批同一性能等級(jí)的高強(qiáng)度螺栓連接副，在同一環(huán)境條件下存放。 （4）試件鋼板的厚度,t1、t2應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程中有代表性的板材厚度來確定，寬度b規(guī)定如表4-38所示。 試件板的寬度 表4-38 螺栓直徑d(mm) 板寬b(mm) 16 60 20 75 (22) (80) 2485（5）試件板面應(yīng)平整，無油污，孔和板的邊緣無飛邊、毛刺。 2.試驗(yàn)方法 （1）試驗(yàn)用的試驗(yàn)機(jī)誤差應(yīng)在1以內(nèi)。 （2）試驗(yàn)用的貼有電阻片的高強(qiáng)度螺栓、壓力傳感器和電阻應(yīng)變儀應(yīng)在試驗(yàn)前用試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，其誤差應(yīng)在2%以內(nèi)。 （3）試件的組裝順序應(yīng)符合下列規(guī)定。 先將沖釘打入試件孔定位