钢结构桥梁焊缝超声波无损检测质量控制研究

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1、www.yueqikan.com中国月期刊咨询网钢结构桥梁焊缝超声波无损检测质量控制研究钢结构桥梁焊缝超声波无损检测质量控制研究许云山摘要：焊缝超声波无损检测，对于钢结构桥梁的质量控制起到一个很重要的作用，但如若控制不好，则会在检测过程中出现漏检或者误判，本文针对可能造成漏检和误判的因素进行分析研究。关键字：钢结构;桥梁焊缝；质量控制；漏检；误判0前言超声波无损检测适用于金属、非金属等多种材料制作的无损评价，穿透能力强，可对较大厚度范围的试件内部缺陷进行检测；灵敏度高，可比较准确的测定缺陷的深度位置。对于大多数超声技术应用来说，因其具有设备轻便，对人体及环

2、境无害等众多优点，所以被广泛应用于工程当中。对于钢结构桥梁整体质量，焊缝超声波无损检测无疑是质量控制的一个重要环节，其质量影响因素有较多，如果控制不好，必定会留下安全隐患，对桥梁的安全使用造成威胁，因此，本文针对可能造成钢结构桥梁焊缝检测质量的控制因素进行分析研究。1选用试块不标准与工程测量一样，为了保证检测结果的重复性、准确性与比较性，必须用一个具有已知固定特性的试件对检测系统进行校准，因此需要超声检测试块。超声检测用试块通常分为两种类型，即标准试块（校准试块）和对比试块（参考试块）。标准试块是由权威机构制定的试块，试块的材料、热处理状态、表面粗糙度、外

3、形和尺寸要求都有权威部门统一规定，材料应易于加工，不易变形和腐蚀，具有良好的声学性质。尺寸允许公差一般在±0.1mm以内。检测面的表面粗糙度一般应优于Ra1.6μm。JB/T4730.3-2005标准采用的试块：钢板用标准试块CBⅠ、CBⅡ；锻件用标准试块CSⅠ、CSⅡ、CSⅢ；焊缝用标准试块CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-ⅣA。根据规范和经验，桥梁焊缝一般采用的标准试块为CSK-ⅠA和CSK-ⅢA，其中CSK-ⅠA校准零偏和K值、CSK-ⅢA测定DAC曲线。标准试块的合理选用，对检测结果的影响很大，如CSK-ⅢA试块的缺陷孔是φ1，若选

4、用其他直径为φ3的试块，则直径在φ3以下的缺陷不能被检测出来，从而导致缺陷的漏检。对比试块是以特定方法检测特定试块时所用的试块，它与受检件或材料声学特性相似，含有意义明确的参考反射体，用以调节超声检测设备的状态，保证扫查灵敏度足以发现所要求尺寸与取向的缺陷，以及将所检出缺陷反射信号与已知反射体所产生的信号比较。桥梁焊缝检测过程中很少应用对比试块，因此这里不做过多解释。试块就像一把尺子，如果尺子不准确，那么量测出来的数据也不会准确。因此，为了保证试块的标准应该对试块进行维护。1）、试块应在适当部位编号，以防混淆。2）、在使用和搬运中要注意保护，防止碰撞、敲打

5、、划伤。3）、使用试块时应注意清除反射体内的油污和锈蚀。常用蘸油布将锈蚀部位抛光，或用合适的去锈剂处理。平底孔在清洗干燥后用尼龙布塞或胶合剂封口。4）、使用时要清除反射体内的油污和锈蚀，以免影响检测灵敏度。5）、注意防止试块变形，如避免火烤，平板试块应尽可能立放防止重压。2探头移动区打磨不到位工件表面的制备，焊接工件表面应平整光滑，其表面粗糙度一般不超过6.3μm。如焊接工件表面有飞溅物、氧化皮、凹坑及锈蚀等应予以清除，以保证良好的耦合。焊接过程当中，不可避免会有飞溅物，如果清理不彻底，将会导致探头与探测区域无法耦合，造成漏检。焊缝两侧工件的修整宽度P一般

6、根据母材厚度决定。厚度为8~46mm的焊缝采用二次波检测，探测面修整宽度为P1≥2KT+50mm（1）厚度大于46mm的焊缝采用一次波检测，探测面修整宽度为P2≥KT+50mm（2）式中，K为探头K值，即折射角的正切值。3探头选择不合理探头分为接触式纵波直探头、接触式斜探头（纵波斜探头、横波斜探头、表面波探头）、双晶探头、水浸平探头与聚焦探头。其中桥梁焊缝常用的探头是接触式斜探头—横波斜探头，横波斜探头是入射角在第一临界角与第二临界角之间且折射波为纯横波的探头。适宜探测与检测面成一定角度的缺陷，因此广泛用于焊缝检测中。探头由压电晶片、阻尼块和吸声材料、保护

7、膜、斜楔、电缆线和外壳组成。其中保护膜的作用是保护压电晶片不致磨损或损坏。保护膜分为硬、软保护膜。硬保护膜适用于粗糙度较高的工件检测。软保护膜可用于表面粗糙度较低的工作检测。保护膜会使始波宽度增大，分辨力变差，灵敏度降低。在这方面，1/3www.yueqikan.com中国月期刊咨询网硬保护膜比软保护膜更严重。在使用过程中，保护膜必定会被磨损，通常探头前端磨损较严重，这样会使K值变小，因此探头在使用一段时间后，要及时校准探头，以免造成误判。表1列出桥梁常用不同厚度钢板所选用探头K值。表1桥梁常用不同厚度钢板所选用探头K值编号钢板厚度探头尺寸K值16—8mm

8、8×8K329—10mm9×9K3311—12mm9×9K2.54