超声波探伤论文.doc

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1、超声波无损检测在郑州黄河公铁两用桥钢管拱制作工程中的应用太原铁建钢结构分公司毛磊摘要：本文通过超声波检测在郑州黄河公铁两用桥钢管拱制作工程中的实际应用，总结了超声波无损检测在工程中的应用方法、检测依据、检测等级、仪器的调试及对焊缝中缺陷大小的定量和对缺陷性质判断的一些方法，对超声波无损检测在实际工程中的推广应用具有一定的意义。关键词：钢管拱超声波无损检测焊接一、前言随着当代建筑技术日新月异的发展，建筑结构体系的种类不断的朝轻质、高强度的方向发展，各种结构形式的钢结构以及钢管混凝土结构在实际工程中的应用率越来越高，尤其是今年来在高速铁路的桥梁中，钢管系杆拱桥、钢箱梁桥等结构形式的钢结

2、构得以大量的应用。而焊接作为钢结构的主要连接方式之一，直接影响钢结构的整体施工质量，采用无损检测的方法对焊缝进行质量检验是确保钢结构工程质量的重要环节之一。钢结构无损检测包括超声波检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）等五种检测方法。其中以超声波无损检测最为方便快捷，主要特点是探测距离大，检测装置体积小，重量轻，便于携带到现场检测，检测速度快，而且检测中只消耗耦合剂和磨损探头，总的检测费用较低，因此在钢结构工程的质量检测中被广泛应用。二、工程概况郑州黄河公铁两用桥是京广铁路客运专线及河南省规划的中原黄河公路大桥跨越黄河的共用桥梁，桥梁全

3、长14886.687米，上层公路桥面宽32.5米，下层为铁路桥面双线客运专线，线间距为7米，主桥全长1684米。我公司承建的分建段铁路引桥南、北岸跨大堤拱桥为提篮式钢管混凝土系杆拱，跨度92.0米，矢高18.4米，其上下弦间距在全桥范围内渐变，拱脚处最大，拱顶处最小。上下弦间两端由腹杆连接；在跨中由腹板连接；两片拱肋间由3道横撑连接构成。三、检测依据、检测方法及焊缝等级要求1．检测依据该工程中的对接焊缝和熔透角焊缝的质量要求高，应达到《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）中I级焊缝要求。对坡口角焊缝、相贯线焊缝、T型角焊缝超声波检测达到《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级

4、》（GB11345-1989）中Ⅱ级要求，焊缝超声波检测范围和检验等级详见表1。构件棱角焊缝、坡口部分熔透角焊缝的检测的最小熔深应满足设计要求。表1焊缝无损检测范围质量等级及检验等级焊缝部位质量等级探伤方法探伤比例检验等级执行标准拱肋弦杆、腹杆、横撑卷管纵向对接焊缝Ⅰ级超声波100%BTB10212-98GB11345-89弦杆、腹杆、横撑横向对接环焊缝Ⅰ级超声波100%B拱肋与拱脚底板连接焊缝Ⅰ级超声波100%B分段拱体局部接头焊缝Ⅰ级超声波100%B拱肋与腹杆、横撑对接焊缝Ⅱ级超声波20%B横撑弦杆与腹杆对接焊缝Ⅱ级超声波20%B上下弦连接板与拱肋连接角焊缝Ⅱ级超声波20%B导

5、索管与锚垫板角焊缝Ⅱ级超声波20%B环肋板对接焊缝Ⅱ级超声波20%B一般角焊缝Ⅱ级超声波20%B2．检测方法超声波无损检测又分为反射法和穿透法。穿透法的灵敏度不如反射法，因此在工程实际应用中采用了反射法来进行焊缝探伤，即根据缺陷反射波的高低来判断缺陷的大小。3．焊缝质量等级评定焊缝超声波检测的距离—波幅曲线灵敏度及缺陷等级评定应分别符合表2及表3的规定。超声波检测判断为裂纹、未熔合、未焊透（对接焊缝)等危害性缺陷者，应判断为不合格。表2超声波检测距离——波幅曲线灵敏度焊缝质量等级板厚（mm）判废线定量线评定线对接焊缝Ⅰ、Ⅱ级10～46Φ3×40-6dBΦ3×40-14dBΦ3×40

6、-20dB>46～50Φ3×40-2dBΦ3×40-10dBΦ3×40-16dB角焊缝Ⅱ级10～25Φ1×2Φ1×2-6dBΦ1×2-12dB>25～50Φ1×2+4dBΦ1×2-4dBΦ1×1-10dB表3超声波检测缺陷等级评定评定等级板厚（mm）单个缺陷指示长度多个缺陷的累计指示长度对接焊缝Ⅰ级10～50t/4，最小可为8在任意9t焊缝长度范围不超过t对接焊缝Ⅱ级10～50t/2，最小可为10在任意4.5t焊缝长度范围不超过t角焊缝Ⅱ级10～50t/2，最小可为10——注：1.t为板厚，母材板厚不同时，按较薄板评定；2.缺陷指示长度小于2mm时，按5mm计。四、超声波无损检测的

7、相关准备工作1．探头的选择①探头K值（角度）的选择斜探头的K值（角度）选取原则：1）斜探头的声速能扫查到整个检测区的截面；2）斜探头的声速中心线应尽量与该焊缝可能出现的危险性缺陷垂直；3）尽量使用一次波判别缺陷，减少误判并保证有足够的检测灵敏度。经总结得到公式：K≧a+b+l0/T式中：a——上焊缝宽度的一半，mmb——下焊缝宽度的一半，mml0——探头的前沿长度，mmT——焊缝母材厚度，mmK——斜探头K值对单面焊焊缝，b可忽略不记，此时K≧a+l0/T本工程使用的