摘要：超声探伤无损检测技术的原理就是对声波在空气中的传播和反射利用，以此来对物体进行检测。其主要目的是对被检测物体的使用性能以及原始状态在不损害的情况下进行检测，看看被检测物体中是否有缺陷存在，并对缺陷的大小、特定位置、特征和数量精确检测。超声波探伤技术正在进行中的检测对象信息。无损检测的优点不但有很多，而且其准确度也非常高，使无损检测所花费的时间极大程度的降低。
关键词：钢结构；无损检测；超声探伤
1超声探伤基本原理
产品质量的优劣被焊接质量所决定，因此，检测焊接完成的产品是极为重要的。我们在焊接中经常使用的检测方法就是超声波探伤无损检测的方法，而超声波的范围广泛主要是为了将人类肉眼观察的缺点所弥补，零件上的一些内在的问题是不用用肉眼来加以识别的，并且，射线照相的方式是一个比较有效的方式，射线照相就是对一些相关的设施以及一些设备加以利用，从而一起去进行检测，射线照相能够对我们所看不到的内在问题所检测，与肉眼相比，射线照相这种探伤检测模式极为有效的，在我们的检测具体实践中也经常会有这样的模式存在。除此之外，焊接的操作中我们还经常运用声音传递的方式。下面我们就要介绍超声波探伤的方式了。超声波探伤的优势就是其损害情况不会出现。超声检测（UT）对高频声利用来进行检测和测量。超声波探伤可在探伤I评价、尺寸测量、材料表征等应用。一个典型的UT检测系统的组成由如脉冲/接收器、传感器和显示设备等几个功能单位。该换能器由脉冲发生器驱动，对石英、硫酸锂或各种陶瓷材料利用，运用压电技术产生高频超声能量。大多数检查是在1至25兆赫的频率范围内进行的。耦合器用于将超声波从换能器传输到试件上；典型的耦合器是水、油、甘油和油脂。声能以波的形式通过材料被引入和传播，并从相对的表面反射出来。内部缺陷，如裂纹或空洞，将波的传播打断，并有一部分超声波反射回。能量的振幅和返回所需的时间表明工件上有任何缺陷的存在和位置。
超声波探伤法这种无损检测方法非常的实用并且具备多功能，它的优点就是对表面和地下不连续面敏感、探伤或测量的穿透深度高、脉冲回波技术可单面获取、反射器位置和尺寸及形状估计精度高、零件准备量小、电子设备的瞬时结果、自动化系统的详细成像、厚度测量等其他用途的可能性等。它需要一个可接近的表面来传输超声波；广泛的技能和训练；需要一种耦合介质来促进声能向试件的传递；粗糙度、形状不平顺、小、厚度或不均匀性的限制；因为低声传输和高信号噪声而很难检查粗颗粒材料；线性缺陷一定要平行于声束定向；两种设备校准的参考标准的必要性，以及缺陷的特征。
2实际应用
2.1在铁路钢轨检测中的应用
中国铁路运营线近七万公里，铁路向高速、重载方向发展。逾期服务轨道的数量非常大。在进行重载运输的过程中，线路上的钢轨不可避免地会产生各种可见和不可见的损伤，如侧磨、轨头破碎、剥离块、锈蚀、核损伤、水平裂纹、垂直裂纹、周边裂纹等。超声波探伤对提高铁路安全具有重要意义。铁路运输要求钢轨焊接能保证高应力条件下列车的安全可靠运行。因此，应定期检查和维护钢轨焊缝。随着列车速度和交通流量的增加，缺陷的发生发展越来越早、越来越快，给运输安全带来了极大的威胁，对钢轨焊缝探伤仪的性能提出了更高的要求。
当检查钢轨存在裂纹缺陷（或其它缺陷）时，将超声波探头置于被检查钢轨的某一表面（表面称为检查表面、检查表面）。探头将超声波信号送入被检测钢轨，超声波通过接口进入被检测钢轨。当遇到两个媒体之间的缺陷和接口时。当探头接收到反射信号时，缺陷检测信号和底部波信号可以通过缺陷检测器的内部电路转换来直观显示。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据超声波范围估计，缺陷信号可以很容易地与背景信号区分开，然后通过校准超声波测试块来定位和量化铁轨缺陷。
2.3在建筑钢结构焊接中的应用
超声波探伤因其灵敏度高、便携设备、操作方便、检测速度快、适用于高空作业等优点而广泛应用于建筑钢结构焊缝的内部质量检测。概述了超声波检测在钢结构焊缝内部质量检测中的应用。焊缝常见缺陷类型：焊缝边沿缺陷，根部裂纹，中部裂纹，孔状缺陷，夹渣，未熔合，根部未焊透，中部未焊透，分层。对接焊缝的探伤方法：初探。调整后的DAC曲线的灵敏度增加了4-6db（扫描灵敏度通常增加6db），因此评估线高于示波器屏幕的高度20°，并且补偿增益被调整（通常为4db）。用锯齿、平行和倾斜平行扫描方法快速扫描整个焊缝，并密切监控示波器屏幕上的所有回波信号。发现振幅超过评估线的可疑回波立即标记在焊缝的相应部分，为下一次定量缺陷长度测量做准备。
精探。扫描方法是一样的，但是速度很慢。仔细检测第一次检测标记的部分，找出真实缺陷的最高回声，定位，固定长度并记录下来。在精确探测过程中，应结合4种基本探测方法，即前后角、左右角、旋转角等。针对已经发现的目标缺陷，勘探通常包括以下三个步骤。步骤一：找到目标缺陷的最大回声，并确定回声区域。为了找到具有高灵敏度的缺陷，回声此时应该位于DAC曲线上的哪个区域I、II、III，原则上不应该记录和评估区域I下的缺陷。当回声在II区和III区时，应该继续步骤2和3。步骤二：定位目标缺陷并消除假缺陷。如果发现有缺陷，应根据回声的垂直距离和k值确定回声对应的实际深度和水平距离。步骤三：当缺陷反射波只有一个高点并且位于I、II区域之上时，使用6bB方法进行缺陷量化（长度测量）和长度测量。当缺陷反射波的峰值波动有很多高点时，应该分别在左右两端找到最高回声，长度应该根据端点6dB法测量。当反射峰位于区域I中并且认为有必要定量记录时，探头向左和向右移动以将振幅减小到评估线的终点，并且两端之间的距离是缺陷指示长度。
复探，是为了检查前两次测试的结果。这与之前的测试方法基本相同，但是速度更快。
3结束语
在建筑钢结构工程中，焊接应用这种连接方法最为广泛。钢结构工程施工验收的重要环节就是焊接质量。焊缝中气孔、夹渣、不完全熔透、不完全熔合和裂纹是经常见到的缺陷，它们各自的回波特点是不一样的。建筑钢结构不能与焊缝的制造分开。超声波检测的优点就是低成本、灵活、方便、高效，所以它在钢结构工程质量控制中的地位非常重要。钢结构保证了焊接质量和制造才能使钢结构能够发挥其作用。根据《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2001），超声波检测广泛应用在设计中的完全穿透的一级和二级焊缝。
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论文作者:常正
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：缺陷论文; 超声波论文; 钢轨论文; 钢结构论文; 裂纹论文; 回声论文; 超声论文; 《基层建设》2018年第36期论文;