超聲波探傷在建筑鋼結構焊接中的應用

超聲波探傷在建筑鋼結構焊接中的應用

1鋼梁的熔透焊縫廣東省的項目是一座大型的酒店和大樓，采用了先進的鋼結構。37層是變換層，準備配置各種大型水電、通風等設備。該建筑鋼梁全為H型鋼梁,考慮到37層放置的水電設備自重大、鋼梁受力比較大等因素,設計、監(jiān)理、業(yè)主均建議對該層鋼梁的翼腹板的部分熔透焊縫進行超聲波探傷,以控制焊肉的熔深及焊肉內部不存在超標的缺陷,保證工程質量。本文基于該工程對建筑鋼結構常見的部分熔透焊縫的超聲波檢測方法進行了分析,為同類構件的檢測提供參考。2接頭加工方法(1)使用超聲波探傷儀應符合ZBY230《A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術條件》的要求。采用2.5MHz的單斜探頭,探頭應按規(guī)定作出標志。其測試結果應符合ZBY231《超聲探傷用探頭性能測試方法》的要求。直探頭的規(guī)格為5P14,斜探頭的遠場分辯力大于6dB,直探頭的遠場分辯力不小于30dB。(2)本方法選用RB-2對比試塊,CSK-IA標準試塊?，F(xiàn)場檢驗時,為校驗靈敏度或時基線,可以采用其它形式的等效試塊。(3)焊縫經外觀檢驗合格后方可進行檢驗,并且在焊后24h后進行檢驗。探頭移動區(qū)應清除焊接飛濺、銹蝕、油垢等。探測面應平整光滑,以便于探頭能自由掃查。(4)選用水、化學漿糊等耦合劑。3試驗模式和試驗表面的選擇3.1探傷面為正截面的焊接面為便于分析,將T型焊縫劃分出5個檢測面,如圖1,對于大部分T型角焊縫的超聲波檢測時選擇圖1中的探傷面1或探傷面2,使用K值大于1.2的斜探頭對角焊縫進行探傷過程中,若焊縫探測面的焊角尺寸H1與另一面焊角尺寸H2之比小于斜探頭K值時,應增加K1的探頭對角焊縫進行掃查;若焊縫探測面的焊角尺寸H1小于另一面焊角尺寸H2時,應在圖1中角焊縫探傷面3或探傷面4上增加K1的斜探頭對焊縫進行掃查,參見圖2。3.2不打開傾斜部分的t型焊接口的檢驗要求不開坡口部分熔透T型角焊縫的探測面應在腹板面上,具體要求見表1。斜探頭聲程跨距的示意圖見圖3。3.3開槽部分焊接t形角焊接的檢驗要求開坡口部分熔透T形角焊縫的探測面主要在腹板上,具體見表2。3.4低角誤差檢測要求棱角部分焊縫的檢測面主要在開坡口側,檢測要求見表3。4接頭的移動范圍(1)普通部分熔透角焊縫探頭移動區(qū)示意圖見圖4、圖5,其探頭移動范圍如下:(1)當檢驗探測面?zhèn)冉呛缚p時,探頭的移動范圍P不小于如下范圍:式中,P———探頭入射點至蓋板距離(mm);T———探測面板厚(mm);H3———焊縫要求熔深(mm)。(2)當檢驗探測面下部角焊縫時,探頭的移動范圍P不小于如下范圍:(2)棱角部分焊縫的檢測探頭移動區(qū)示意圖見圖6,其探頭移動范圍P應大于等于2KT+50mm。5調整和測試儀器5.1探傷靈敏度的測量儀器熒光屏時基線刻度可按水平1:1、深度1:1、水平1:2、深度1:2、聲程1:1等調節(jié)。斜探頭探傷靈敏度的調節(jié)在RB-1或RB-2對比試塊上調節(jié),直探頭探傷靈敏度的調節(jié)在Φ3mm、Φ4mm平底孔對比試塊上調節(jié),調節(jié)探傷靈敏度的聲程應和探傷時的聲程相同。距離-波幅曲線按所用的探頭和儀器在試塊上實測的數(shù)據繪制而成。距離-波幅曲線的靈敏度參照GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果的分級》規(guī)范的要求。5.2校驗點及點檢驗前,應對儀器的時基線掃描和探傷靈敏度進行校驗,校驗點不少于2點。檢驗過程中每4h之內和檢驗工作結束后,應對時基線掃描和探傷靈敏度進行校驗,校驗點不少于2點。6焊縫上側部分缺陷掃查廣州某工程37層的H型鋼梁為開坡口的部分熔透焊縫,翼板厚25mm,腹板為20mm,設計熔深為不少于7mm,加工廠采用雙面埋弧焊焊接。本次檢測主要采用2.5P10×16K1.5(前沿為11mm)的斜探頭及5P14規(guī)格的直探頭來檢測焊縫內部的缺陷。當檢驗探測面角焊縫時,根據圖4的探頭移動區(qū)域圖,現(xiàn)場用鋼尺測得H1=H2=8mm,用直探頭及鋼尺測得H3=7mm,采用二次波一個跨距的聲程掃查,如圖7,算得斜探頭入射點的移動區(qū)域為距離蓋板49.5mm~68mm的位置,用筆在這兩個距離的位置各畫一條線,探頭的聲波入射點則保持在這個范圍內,移動探頭掃查,然后根據回波的深度來確定焊縫焊肉內部是否存在缺陷。必要時可以用直探頭在H2+H3的位置進行掃查,以再次確認焊縫焊肉內部是否存在缺陷。同理,當檢驗探測面下部角焊縫時,用三次波一個半跨距的聲程掃查,算得斜探頭入射點的移動區(qū)域為距離蓋板109.5mm~128mm的位置。同樣通過回波的深度以確定焊縫內部是否存在超標缺陷。掃查時靈敏度不低于評定線。采用斜探頭進行掃查時,為確定缺陷的位置、方向、形狀,觀察缺陷動態(tài)波形或區(qū)分缺陷訊號與偽訊號,斜探頭可采用前后、左右、轉角、環(huán)繞等四種探頭基本掃查方式。采用直探頭進行掃查時,為確定缺陷的位置、大小、方向、形狀,觀察缺陷動態(tài)波形或區(qū)分缺陷訊號與偽訊號,移動直探頭對缺陷進行全面掃查,直到缺陷的邊沿。缺陷當量和指示長度的測定、不允許存在的缺陷等參照GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果的分級》規(guī)范中的要求。7檢測判斷標準通過對重要部分熔透構件的焊縫超聲波檢測方法的分析,使得部分熔透焊縫的內部質量得到控制。當然,由于部分熔透焊縫的超聲波探傷比熔透焊縫的操作復雜,檢測判斷也存在一定的爭議,這就需要各方共同把關,