山东广信工程试验检测集团有限公司
摘要：铁矿项目需要组装和焊接，破碎站中的大多数都是类似于H型钢或者“T”型焊接。根据设计要求，设计等级为一级的焊缝，均应进行超声波探伤。为了保证焊接质量，首先应根据材料和结构选择合适的坡口类型和焊接方法，并用数字超声探伤仪检测焊缝。根据设计要求、制造工艺和测试标准，本文以钢结构“T”型焊缝为例，阐述了超声波检测工艺和测试方法。
关键词：钢结构；“T”型焊缝；超声波检测
引言
安装预制破碎站、焊缝的破碎站总长度近500米，制作周期非常紧张，这就要求我们在焊接和超声波检测时，进行焊接参数及工艺的优化。尤其是“T”型焊缝的焊接和检验是整个工程中最重要的环节，也是保证构件焊接质量的重要环节。
一、“T”型焊缝的超声波探伤
三槽形主要缺陷是不完全熔透。对于裂纹熔合不足、焊接缺陷面积不完全、由于不同方向两种双腹板角呈现缺陷，单侧焊接也应从焊缝进行超声探伤用直探头。条件允许时，需要检查横向缺陷。在检查中，避免缺陷探伤，不允许电线缺陷的存在。
1测试准备
（1）在检测前，对主要技术指标（如对超声探头的入射点和K值斜率）进行检测，应根据工件尺寸测量仪，调整绘制距离幅值曲线（DAC）。机器通常用于调整深度。
（2）根据选定的仪器和探头系统在对比块上的测量数据绘制距离-幅度（DAC）曲线。
（3）振幅（DAC）曲线上的距离应由评价线EL、定量线SL和判废线RL组成。评价线和定量线之间的区域被定义为第一区域。定量线和判废线之间的区域被指定为第二区，判废线上方的区域被指定为第三区。
（4）“T”型焊接等级应为B级，标准反射面距离振幅曲线绘制水平孔。检测到的最大测试厚度的整个范围内绘制的DAC曲线不应小于缺陷检测器屏幕上的全尺寸的20%。
（5）试验前应进行包扎、涂抹、偶联、检测操作和缺陷评定等措施。
（6）进行检测表面修整或磨削前的检测，清除焊接飞溅的油污或其他杂质，表面粗糙度应不超过6.3 m，磨削区的宽度应大于2.5，利用初级反射测试手段，直接进行反射波扫描。
（7）根据厚度调整时间，确保基线水平，明确深度或声音范围。“T”型焊缝数字探伤仪通常可以进行深度调节。
（8）表面补偿时应考虑表面耦合损耗与被测工件材料的衰减是不同的试块。
（9）偶联剂应具有良好的传声性和流动性，不应损坏材料和人身健康，检测后也应便于清洗。当工件在水平面上时，应选择液体偶联剂。当工件垂直表面时，最好选择糊状偶联剂（两者都具有较高的稠度）。通常使用化学浆糊。
（10）检测灵敏度不应低于额定线的灵敏度。扫描速度不应大于150mm/s，相邻两探头应在探头宽度重叠10%之间间隔移动。扫描缺陷时，可采用锯齿扫描和斜平行扫描检查。为了确定缺陷的位置、方向和形状，可以观察到缺陷的动态波形。
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2 “T”型接头的检验
“T”型接头的超声波探伤检查面和探头的选择应符合下列要求：采用K1探头通过反射法检测侧焊缝和影响区。
3几种常见的假波
（1）探头杂波：由于探头晶片产生的杂波。在缺陷检测过程中，探头杂波固定在一定位置，探头不移动。容易识别。
（2）仪表杂波：由于仪器性能差或灵敏度调整。当探针移动时，杂波在示波器上的位置保持不变，当灵敏度降低时，杂波消失。
（3）偶联剂反射：当检测到缺陷时，由于探头前端偶联剂积累过多，也会引起反射信号。探头不动，波很不稳定，探头稍微移动，波形变化很大，没有明确的规律。如果手指放在探头前面或消除偶联剂，反射波立即减少或消失。
（4）根切反射：焊缝边缘会出现表面缺陷。在表面检测中可以用肉眼观察，但超声波探伤容易与内部缺陷混淆。它可以根据波的水平和深度距离来判断。
（5）坡口反射：焊缝太宽，需要多次焊接才能形成坡口。它属于焊缝表面，肉眼可见。水平深度和距离可以区分。
（6）其它假信号波：“T”型埋弧焊焊缝，焊缝圆弧表面光滑，易反射超声波。当反射波垂直表面时会在CRT屏幕上出现超声回波。
二、超声波检测方法
（1）在焊接式“T”型钢结构时，由于腹板的厚度薄，它的主要缺陷是缺乏渗透。超声波束尽要可能小于腹板横截面的中心线，使梁与焊缝表面垂直，产生回波，找出缺陷。一般来说，单反射波很容易检测，因此要注意显示屏上反射波的面积。
（2）在“T”型焊缝中，由于腹板有单槽或双槽，判断坡口角度、边尺寸、焊接角度、电弧是否出现，容易产生非熔合缺陷。探头应使用两探针。坡口表面不易产生熔焊，提高焊接坡口的检测。当检测到主反射波时，可产生与缺陷表面垂直的回波，因此应注意显示屏上直达波和主反射波的面积。
（3）连续点缺陷或间隔距离检测中发现的缺陷，检测水平距离、深度距离线性超过标准，应判为缺陷，判断得出的长度、深度和水平位置。
三、缺陷检测的步骤
在探伤前，可通过结构图获得待检构件的材料、厚度、曲率、焊接方法、焊缝等级和坡口形式。根据实际情况，选择相应的K值探头，制作相应的DAC曲线。
预先检查焊缝两侧的贱金属表面处理，焊渣、飞溅、混凝土、油及其它杂质，除去杂质，确保金属光泽，抛光产品宽度一般是K值厚度的2.5倍。
偶联剂应具有良好的传声性和流动性，不得对物料和人体有害，同时便于清洗。工业浆由于其粘度、流动性和粘附性，对组件和人体无害，价格低廉，易于配置，具有良好的耦合效果。它已成为一种常见的偶联剂。
在检测过程中，扫描速度不应大于150mm/s，相邻两探头移动区应保持探头宽度的10%的重叠，从而避免被发现。在寻找缺陷时，扫描方法通常是锯齿形扫描，锯齿形扫描可以有效地发现焊缝中的常见缺陷，特别是垂直和倾斜缺陷，也可以通过斜平行扫描和平行扫描来选择。为了确定缺陷的位置，还可以使用前、后、左、右、转角、环绕等四种扫描探头。
四、缺陷波识别
在检测过程中，往往在示波器荧光屏发射波出现缺陷，一些焊缝是表面反射信号的形状不规则引起的，无缺陷反射信号主要是由反射引起的焊角，切槽的反射和折射。为了正确判断焊缝的质量，有必要将缺陷波从焊缝表面的不规则形状中分离出来。咬边是焊缝表面的缺陷，通常有一定长度，可以通过表面检查来区分。通过反射波在示波器屏幕上的位置计算焊接角反射和槽反射，得到水平距离和垂直距离，其位置与焊接坡口位置相同。可以判断反射波是由于焊接坡口角度的反射所引起的缺陷。
五、确定缺陷的性质
焊缝常见的缺陷是气孔、夹渣、不完全熔透、不完全熔合和裂纹。根据缺陷波的大小和位置以及探头运动过程中振幅的变化，可以粗略判断缺陷的性质。
空气一般是电弧产生的，在我们的实际工作中，发现有些制造单位并没有严格按照施工过程进行焊接，没有电弧板和弧形板，在这种情况下，问题集中在焊接端。当气孔缺陷探头移动时，波形消失，从各个方向都可以得到相同的反射波，反射波一般不高。
一般认为，夹渣波的振幅不高，但缺陷波的高度随方向的变化而变化。探头沿焊缝方向移动时，反射波振幅上下波动。
在焊缝的中部、焊缝的两侧和焊缝的根部，都可以找到不渗透的位置，这取决于斜坡的类型。
六、结论
在实际施工中，“T”型焊接采用超声波检测技术，在确保工期的前提下，保证了破碎站的焊缝质量，超声检出率达到95%，实践证明，上述方法是可行的，同时，进一步提高了焊工和检验人员的技术水平，为扩大相关业务提供了必要的技术人才储备。
参考文献
[1]GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》.
[2]GB/T11345-1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》.
[3]GB/T50261-2010《钢结构现场检测技术标准》.
论文作者:刘祥朋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/25
标签：缺陷论文; 反射论文; 表面论文; 超声波论文; 距离论文; 位置论文; 腹板论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;