-機械、結構檢測

1、起重機械機械、結構常見的檢驗檢測方法一、應力測試概念定義應力：當材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種形變稱為應變。材料發(fā)生形變時內部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，定義單位面積上的這種反作用力為應力。或物體由于外因(受力、濕度變化等)而變形時，在物體內各部分之間產(chǎn)生相互作用的內力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復到變形前的位置。在所考察的截面某一點單位面積上的內力稱為應力。按照應力和應變的方向關系，可以將應力分為正應力O和切應力T，正應力的方向與應變方向平行，而切應力的方向與應變垂直。按照載荷作用的形式不同，應力又可以分為拉伸壓縮應

2、力、彎曲應力和扭轉應力。應力監(jiān)測一般是指在建構筑物施工過程中，如鋼結構安裝、卸載、改造、加固，混凝土澆筑等過程，采用監(jiān)測儀器對受力結構的應力變化進行監(jiān)測的技術手段，在監(jiān)測值接近控制值時發(fā)出報警，用來保證施工的安全性，也可用于檢查施工過程是否合理。目前主要的測試方法有電測法、光纖光柵法、振弦式應變測量等。檢測原理將應變片貼在待測件上,應變片上有電阻絲。加載荷，待測件產(chǎn)生形變，同時電阻絲被拉長，導致電阻產(chǎn)生變化。應力儀即跟據(jù)電阻的變化來得出電阻絲的形變。從而求得待測件的形變。二、焊接接頭外觀檢查的方法概念定義焊接接頭形式焊縫與焊接接頭定義與分類“焊縫”和“焊接接頭”是兩個不同概念。焊縫是指焊件經(jīng)焊

3、接后所形成的結合部分，而焊接接頭則是由兩個或兩個以上零件用焊接組合或已經(jīng)焊合的接點。檢驗接頭性能應考慮焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)甚至母材等不同部位的相互影響，焊縫和焊接接頭的型式關系見圖1。焊縫形式分為：對接焊縫、角焊縫、槽焊縫、端接焊縫以及塞焊縫等5種。焊接接頭形式分為：對接接頭、角接接頭、T形接頭、端接接頭、搭接接頭、塞焊搭接接頭、十字接頭、槽焊接頭、套管接頭、斜對接接頭、卷邊接頭、鎖底接頭等共12種形式。從焊接角度來看，任何結構的金屬構件都是由各種不同的焊接接頭和母材構成的，而無論是何種焊接接頭都是焊縫連接的，焊縫是組成不同形式接頭的基礎。焊接接頭的使用性能由焊縫的焊接工藝來決定，因此焊接工

4、藝評定試件分類是以焊縫為對象而非焊接接頭，但從檢驗角度來看，任何焊接接頭形式，以及焊接接頭任何部位的性能都是同等重要的，其中的薄弱環(huán)節(jié)尤其是關注的重點。焊接接頭的組成圖2是以對接焊縫為例來說明焊接接頭的組成，其中12是焊縫，2是熔合區(qū),23是熱影響區(qū)。圖2焊接接頭示意圖焊縫是焊件經(jīng)過焊接后形成的結合部分，多由熔化的母材和焊材組成，因焊接方法不同也有完全由熔化的母材組成。熔合區(qū)是焊接接頭中焊縫與母材的過渡區(qū)域，由于其過渡區(qū)域很窄，曾被稱為熔合線，該區(qū)域是剛好被加熱到熔點與凝固溫度之間的部分。而熱影響區(qū)則是在焊接過程中，母材受焊接熱量影響發(fā)生了金相組織及材料力學性能變化的部分。焊接接頭的組織和性能

5、在焊接接頭中，焊縫的形成是金屬由高溫下液態(tài)冷卻而至常溫時的固態(tài)狀。此間金屬經(jīng)歷了兩次結晶過程，首先是從液相轉變至固相的一次結晶過程，其次是固相態(tài)下的組織轉變的二次結晶過程。第一次的結晶過程首先在熔池的邊緣溫度最低的熔合區(qū)附近發(fā)生，隨著熔池溫度的降低，晶體逐漸長大，因受到低溫側晶體的阻隔，晶體只能向熔池中心發(fā)展而生成柱狀晶體，當柱狀晶體長大至相互接觸時，一次結晶過程即告結束。一次結晶結束后，熔池轉變?yōu)楣腆w焊縫。高溫焊縫金屬冷卻到室溫時組織將進一步發(fā)生轉變，這種相變過程稱為焊縫金屬的二次結晶。二次結晶的焊縫組織基本上取決于焊縫的成分和冷卻條件。焊接質量及檢驗焊接質量檢驗是對焊接過程及其產(chǎn)品的特性進

6、行測量、檢查和試驗，并將這些特性與標準或設計的要求進行比較以確定其符合性的活動。它主要通過對焊接接頭或整體結構的檢驗，發(fā)現(xiàn)焊縫和熱影響區(qū)內的各種缺陷，以便做出相應處理，評價產(chǎn)品質量、性能是否達到設計標準及有關規(guī)程的要求，以確保產(chǎn)品的安全運行。通過焊接質量檢驗還可以改進制造工藝，減少返工并降低廢品率，從而降低制造成本。焊接質量檢驗方法焊接質量檢驗主要分為：焊前檢驗、焊接過程中檢驗和焊后檢驗。焊前檢驗主要是檢查技術文件是否符合各項標準、法規(guī)的要求。同時要進行焊接工藝評定試驗結果及編制的焊接工藝文件或工藝規(guī)程的審查；毛坯裝配和坡口質量的檢查，焊接設備是否完好、可靠的檢查，以及焊工操作水平、資格的認可

7、等。焊前檢查的目的是預防或減少焊接時產(chǎn)生缺陷的可能性。焊接過程檢驗主要包括焊接設備運行情況、焊接工藝執(zhí)行情況的檢查，焊縫的無損檢測及外觀質量檢驗等。其目的是及時發(fā)現(xiàn)焊接過程中的問題，以便隨時加以糾正，防止缺陷的產(chǎn)生，同時使出現(xiàn)的缺陷得到返修處理。焊后檢驗是最后環(huán)節(jié)，是在全部焊接工作完成后進行的成品檢驗，是鑒定產(chǎn)品質量的主要依據(jù)。成品檢驗的方法和內容主要包括：外觀檢驗一結構形狀與尺寸及焊縫表面質量的檢驗；焊縫的無損檢測；焊縫金屬或堆焊層化學成分分析測定；焊接接頭及整體結構的強度試驗和載荷性檢驗；結構在承載條件的應力測試等。焊縫及接頭的檢驗方法外觀檢驗，一般是用肉眼或510倍放大鏡檢查焊縫表面質量

8、，主要檢查焊縫成形、有無咬邊、弧坑及表面裂紋等缺陷，以及是否圓滑過渡等；用樣板檢查焊縫尺寸(焊縫余高、寬度等)；用直尺或專用量具檢查接頭對界邊緣偏差(錯邊)、棱角度及產(chǎn)品主要幾何尺寸、直線度等。外觀檢驗前，應將焊縫表面的焊渣和污物清理干凈，并同時檢查焊縫正面和背面。焊縫的無損檢測。這是一種非破壞性檢驗，主要針對是焊縫及原材料的缺陷。常用的無損檢測方法有射線檢測(RT)、超聲波檢測(UT)、磁粉檢測(MT)、滲透檢測(PT)、渦流檢測(ET)等。接頭化學成分和性能的鑒定，這種方法屬于破壞性的。檢測接頭化學成分的方法有化學分析法和儀器分析法兩種?；瘜W分析法需要提取金屬樣品，采用容量法、比色法、等進

9、行成分檢測。儀器分析法主要是光譜分析儀器，利用火花放電或電弧放電把分析試樣中的元素原子游離出來并被碰撞、激發(fā)，以顯示各元素含量。金相檢驗可用來檢驗焊縫金屬及熱影響區(qū)的組織、晶粒度以及各種夾雜物、缺陷等。一般可分為宏觀金相檢驗(放大鏡30倍)和微觀金相檢驗。力學性能試驗包括拉伸試驗、彎曲試驗、沖擊試驗、疲勞試驗等項目。焊接缺欠分類按照金屬熔化焊焊縫缺欠分類及說明(GB/T6417.12005),焊接缺欠是指在焊接接頭中因焊接產(chǎn)生的金屬不連續(xù)、不致密或連續(xù)不良的現(xiàn)象。焊接缺陷是指超過規(guī)定限制的缺欠。缺欠分為裂紋、空穴、固體夾渣、未融合及未焊透、形狀和尺寸不良、其它缺欠等。每一種缺欠又根據(jù)其位置和狀

10、態(tài)進行分類。裂紋類在焊接應力及其他致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部的金屬原子結合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙。它具有尖銳的缺口和大的長寬比的特征，根據(jù)裂紋形成的原因、時間及部位等分別為：裂紋包括縱向裂紋、橫向裂紋、放射狀裂紋、弧坑裂紋、間斷裂紋群、枝狀裂紋等?？昭惪昭惏饪?、縮孔固體夾渣固體夾渣包括焊劑夾渣、氧化物夾渣、金屬夾渣等。未熔合及未焊透未熔合是指焊縫金屬和母材或焊縫金屬個層之間未熔合的部分。包括側壁未融合、焊道間未融合、根部不未融合等。未焊透是指實際熔深與公稱熔深之間的差異。形狀和尺寸不良形狀和尺寸不良包括咬邊、焊縫超高、凸度過大、下榻、焊縫截面不良、焊瘤、錯邊、角度

11、偏差、下垂、燒穿、未焊滿、焊角不對稱、焊縫寬度不齊、表面不規(guī)則、根部收縮、根部氣孔、焊接接頭不良、變形過大、焊縫尺寸不正確等。其它缺欠包括電弧擦傷、飛濺、表面撕裂、磨痕、鑿痕、打磨過量、定位焊欠缺、雙面焊道錯開、回火色、表面磷化、焊劑殘留物、殘渣、角焊縫根部間隙不良、膨脹等。三、起重機械結構測量方法上拱度測量方法起重機主梁實有上拱度應在靜載試驗后檢測(使空載小車在極限位置)，并避免日照的影響；首先將小車停在主梁一端，并切斷主電源。用拉鋼絲法測量主梁上拱度時，鋼絲直徑為00.49mm0.52mm，拉力為147N。在測得數(shù)中扣除表18(GB/T14405-2011)所列因鋼絲自重影響的修正值A,即

12、為主梁實有上拱度。水準儀法測量上拱度：水準儀要支放在剛性較好的面上(平臺、其它吊車、軌道梁，如放在走臺上應避免走動)，將水準儀找平調好；在一主梁跨中L/10的范圍內筋板處選一測點，測量其標高f中；中在端梁軸線上的同一主梁跨的兩端各選一點，測量其標高f左、f右;左右同樣方法可測出另一主梁的上拱度，填入原始記錄。上翹度測量方法方法類似上拱度的測量方法圖習題集P170頁起重機跨度偏差檢查檢查的順序和方法如下：按規(guī)定測量部位測量起重機跨度時，應采用GB/14405-2011表17規(guī)定的拉力值和修正值；測量時鋼卷尺和起重機溫度應一致，鋼卷尺不得擺動并自然下垂；測量所得鋼卷尺上的讀數(shù)加上表17所列修正值，

13、再加上鋼卷尺的計量修正量(正或負，必須經(jīng)相關計量部門檢定合格，并在有效期內)，即為起重機的實際跨度。小車軌距檢測使鋼尺(或有依托鋼卷尺)與軌距中心線呈90度，至少分別測量軌道的兩端和跨中三點，這三點的軌距實測值與公稱值之差，不應大于小車軌距公差A。靜剛度的測量依合同約定檢測起重機的靜態(tài)剛性。先將空載小車放在極限位置，在主梁跨中找好基準點，將小車主起升機構置于主梁最不利位置，按額定起重量加載，載荷離地100mm200mm處懸空，保持lOmin。測得主梁下?lián)蠑?shù)值后卸載，將主梁下?lián)蠑?shù)值再除以起重機的跨度，即為起重機的靜態(tài)剛性。四、起重機械機構的檢測機構速度的檢測各起升機構的升、降速度和各運行機構的運

14、行速度均可用下述方法中的一種進行檢測。方法l（仲裁）：設置兩個已記錄距離的開關，當觸桿離開第一開關即觸動開始計時，觸桿觸到第二開關時則計時終了，并用該記錄的時間間隔去除記錄的距離，即得出所測速度。方法2：在規(guī)定的穩(wěn)定運行狀態(tài)下，記錄儀表所測得電動機或卷筒的相應轉速，再進行速度和調速比的換算。制動距離測量方法方法l（仲裁）：在機構高速級軸線上的一個傳動件（例如，軸或聯(lián)軸器）上，對圓周作不少于12等分的標記（越明顯越好），將光電計數(shù)器與機構控制系統(tǒng)聯(lián)鎖，斷電瞬時開始計數(shù)。計數(shù)器的測頭對準等分標記，在起升機構以慢速擋穩(wěn)定下降制動停止后，用所測的計數(shù)進行換算。方法2：采用直徑為1mm鋼絲繩，一端系一小

15、砣。另一端與固定的微動開關（觸點常閉）相連,常閉觸點接在用接觸器控制的下降回路中，砣的質量應足以使開關動作，切斷下降電路，測量時小砣放在載荷（砝碼）上，當額定載荷以慢速檔下降到某一位置時，小砣與載荷分離此時下降電路立即被切斷，載荷隨即開始下降制動，到載荷停住后，所測得小砣與載荷之間的垂直距離，即為下降制動距離，連測三次，取其平均值。五、起重機械性能試驗的方法（以橋門機為例）起重機械空載運行試驗方法（1）試驗前，用500V兆歐表分別測量各機構主回路、控制回路，對地的絕緣電阻。（2）接通電源，開動各機構，使小車沿主梁全長、起重機沿軌道適當長度往返運行各不少于3次，應無任何卡阻現(xiàn)象，檢查限位開關、緩

16、沖器工作是否正常，吊具左右極限位置是否符合要求。分別開動主、副起升機構作起升范圍全程運行，檢查運轉是否正常，控制系統(tǒng)和安全裝置是否符合要求及靈敏準確，檢查起升范圍是否符合要求。（3）空運轉試驗時，分別開動各機構，做正、反方向運轉，累計時間不少于5min。并做好記錄。起重機械額定載荷試驗方法（1）目的是通過額定載荷試驗進一步測試起重機的相關功能指標。（2）主起升機構按l.OGn加載，作起重機和小車運行機構、起升機構的聯(lián)合動作，只允許同時開動兩個機構（但主、副起升機構不應同時開動）。此間分別檢測各機構的速度（含調速）、制動距離和起重機的噪聲。（3）（如果有，檢測抓斗的抓取性能；驗證起重電磁鐵的吸重

17、能力、電控系統(tǒng)的正確性和備用電源的保磁能力)。依合同約定檢測起重機的靜態(tài)剛性。先將空載小車放在極限位置，在主梁跨中找好基準點，將小車主起升機構置于主梁最不利位置，按額定起重量加載，載荷離地100mm200mm處懸空，保持lOmin。測得主梁下?lián)蠑?shù)值后卸載，將主梁下?lián)蠑?shù)值再除以起重機的跨度，即為起重機的靜態(tài)剛性。起重機械靜載荷試驗方法靜載試驗的目的是檢驗起重機及其部件的結構承載能力。每個起升機構的靜載試驗應分別進行，靜載試驗的載荷為1.25Gn，試驗前應調整好制動器。首先對主起升機構作靜載試驗。起升額定載荷(逐漸增至額定載荷)，小車在橋架全長往返運行，并開動起重機運行機構(不允許同時開動3個機構

18、)，檢查各項性能應達到設計要求。卸去載荷，將空載小車停放在極限位置(抓斗、起重電磁鐵應放至落地)，定出檢測基準點。主起升機構置于主梁最不利位置，先按l.OGn加載(雙小車或多小車時，按合同約定進行試驗)，起升離地面100mm200mm處懸空，再無沖擊地加載至1.25Gn后，懸空時間不少于10min。卸去載荷將空載小車停放在極限位置(應使抓斗及起重電磁鐵落地)，檢查起重機主梁基準點處應無永久變形、且主梁實有上拱度符合要求，即可終止試驗。如有永久變形，需從頭再作試驗，但總共不超過三次，不應再有永久變形。試驗的超載載荷部分，應是無沖擊地加載。抓斗起重機的靜載試驗，宜在額定載荷的基礎上，再向斗內一塊一

19、塊地添加比重較大的重物(例如，生鐵塊)的方法直至達到靜載試驗載荷；吊鉤起重機的靜載試驗的超載部分(電磁起重機，可摘下起重電磁鐵，在吊鉤上按此法加載)，宜采用附加水箱，向箱內注水，達到無沖擊地加載。試驗后，目測檢查是否出現(xiàn)永久變形、油漆剝落或對起重機的性能和安全有影響的損壞，檢查連接處是否出現(xiàn)松動或損壞。起重機械動載荷試驗方法動載試驗的目的主要是驗證起重機各機構和制動器的功能。起重機各機構的動載試驗應先分別進行。而后作聯(lián)合動作的試驗。作聯(lián)合動作的試驗時，同時開動的機構不應超過兩個。起升機構按l.lGn加載，試驗中對每種動作應在其行程范圍內作反復運動的起動和制動，對懸掛著的試驗載荷作空中起動時，試

20、驗載荷不應出現(xiàn)反向動作。試驗時應按該機的電動機接電持續(xù)率留有操作的間歇時間，按操作規(guī)程進行控制，且必須注意把加速度、減速度和速度限制在起重機正常工作的范圍內。按接電持續(xù)率及其工作循環(huán)，試驗時間至少應延續(xù)1h。試驗后，目測檢查各機構或結構的構件是否有損壞，檢查連接處是否出現(xiàn)松動或損壞。六、起重機械電氣檢測方法絕緣電阻測量方法按被檢設備的電壓等級確定檢驗方法。額定電壓不大于500V時，斷開電源，人為使起重機械上的接觸器、開關全部處于閉合狀態(tài)，使起重機械電氣線路全部導通，將500V兆歐表L端接于電氣線路，E端接于起重機械金屬結構或者接地極上，測量絕緣電阻值；也可以采用分段測量的方法。測量時應當將容易擊穿的電子元件短接。檢查是否符合以下要求：額定電壓不大于500V時，一般環(huán)境中不低于0.8MQ，潮濕環(huán)境中不低于0.4MQ；絕緣起重機械，對電氣線路對地、吊鉤與滑輪、起升機構與小車架、小車架與大車的絕緣值進行測試，其值均不低于1