中原石油勘探局有限公司水务分公司 河南濮阳 457000
摘要：钢铁行业尤其是特钢行业生产的钢棒被加工制成轴承、曲轴、喷油嘴等承受高温、高压的零部件。钢棒的质量尤为关键，而采用无损检测技术检测钢棒对提高钢棒质量、降低经济损失具有十分重要的意义。钢棒由于结构单一，非常适于采用自动化方式进行无损检测，本文重点介绍无损检测技术在钢棒自动化探伤方面的应用。
关键词：无损检测技术；钢棒探伤；方面的应用
引言
作为一种建筑材料，钢材在建筑工程建设中的应用越来越广泛，在建筑结构当中所占的比例越来越高，这让钢材的质量问题得到了更高程度的关注与重视。强度，是评价钢材质量的一个关键指标，也是决定钢材是否满足建筑安全需求的重要条件。无损检测的出现，为钢材强度检测提供了一个良好的技术途径，值得我们研究、探讨与实践应用。
1常用钢材强度无损检测技术介绍
当前，常用的无损检测技术主要有表面硬度法、化学分析法和光谱分析法。表面硬度法又可细分为洛氏硬度法、布氏硬度法、维氏硬度法和里氏硬度法，它们各具特点。里氏硬度法最主要的特点是检测过程较为便捷，检测仪器较小，即使是在一些较为狭窄的建筑空间结构当中，也能够进行正常的检测工作，具有较高的工作环境适应能力和工作效率。不过对于里氏硬度值与钢材抗拉强度这二者之间的关系，当前还没有形成明确的行业规范，只能通过维氏硬度值转换来获得抗拉强度结果，因此其适用性受到了一定的限制。
2无损检测技术在钢铁行业的应用
2.1超声检测技术应用
超声检测技术是利用进入被检材料的声束会在异质界面上产生反射的物理现象来工作的。由于超声技术既可以检测表面、近表面缺陷，又可以检测内部缺陷；既可以检出缩孔、内裂、白点等毫米级的宏观缺陷，又可以检出氧化铝类、硅酸盐类等数十微米的微观缺陷，因此超声检测技术在钢铁行业中应用最广泛。检测宏观缺陷换能器频率一般在２ＭＨｚ～１０ＭＨｚ，微观缺陷换能器频率一般在１０ＭＨｚ～３００ＭＨｚ。根据检测钢棒的声波波型可将检测分为纵波检测和横波检测。纵波检测主要检出钢棒内部缺陷，横波检测主要检出钢棒表面和近表面缺陷。根据探头形式，可将检测分为常规超声检测和相控阵超声检测。常规超声检测的系统中有几个或十几个探头，钢棒直线前进探头旋转或钢棒螺旋前进探头直线运动（或固定不动）。相控阵超声检测系统中１个探头由上百个晶片组成。晶片受激励后产生聚焦声束，可通过软件对声束参数进行调整［１］。几个相控阵探头在钢棒圆周方向螺旋排布（图１），最终形成上百个聚焦声束（工作探头），系统中聚焦声束通过计算机控制其工作时序。相控阵系统相对于常规系统具有如下优点：①免除了钢棒或探头系统的机械旋转，大大减少了探伤系统的机械损耗。②形成纵波，顺时针和逆时针４５°折射横波，即１个探头可实现３种不同检测功能。③预先设置好检测文件参数，极大方便了检测人员的操作。但也存在同类型聚焦声束声压反射的一致性和不同纵截面深度，相同大小缺陷声波反射能量的一致性需要定期校准的问题［２］。一般１８０ｍｍ以下钢棒采用棒材直线前进探头旋转的常规超声或相控阵超声；１８０ｍｍ以上钢棒采用棒材螺旋前进探头直线移动（或探头固定不动）的常规超声或相控阵超声。钢棒超声自动化探伤系统主要由上下料装置、预喷淋装置、驱动装置、探头装置、信号采集和处理装置、计算机装置、水循环装置、喷标装置、干燥装置、分选装置等组成。
2.2声阻检测技术
声阻法检测也称为机械阻抗分析法检测。它是通过测量结构件被测点的振动力阻抗的变化来确定是否存在异常结构。在实际工作中，使用声阻检测仪对复合材料构件检测，其原理是通过探头晶片发送一定频率的超声波，被测件作为振动负载，粘接良好区域的负载与脱粘区域的刚度不同，从而引起探头晶片幅度和相位的变化。声阻检测技术适用于检测复合材料的胶接结构，对蒙皮-蜂窝芯胶的脱粘损伤明显的检测效果。
其优点是探头与待测件之间不需要耦合剂，且接触面积小，对损伤区域定位准确。声阻检测技术主要用于检测含有蜂窝结构的垂直安定面、雷达罩、整流罩等构件的脱粘损伤。
2.3建筑工程中施工数据的检测
建筑工程数据检测方法，主要应用的就是红外线反馈方法，可以对于施工当中相关数据信息做好统计分析。数据分析的内容主要有材料的合理搭配以及质量检测等方面。比如，在某建筑工程完成施工之后，为了确保施工质量符合要求，防止在施工当中对资源应用不合理，可以对施工项目实施准确的检测。在实际的施工区域进行三角形红外线扫射区域的设置，保证工程项目当中相关的检测内容都是采用红外数据反馈的模式对信息进行收集;在实际的施工当中，施工检测应用的主要是电子记录仪器对其跟踪记录，以对检测结果随时进行备份和调整。
2.4漏磁检测技术应用
漏磁检测技术是铁磁性材料被磁化后，因材料表面或近表面有缺陷而在表面形成漏磁场，通过磁传感器检测漏磁场的变化而检出缺陷，适用于导磁材料。由于漏磁检测的漏磁场信号与缺陷形状、尺寸有一定的对应关系，可对缺陷量化；传感器获取的漏磁场信号，采用计算机自动进行缺陷的判断和报警，减少人为因素影响，具有较高的检测可靠性。在工业生产中，漏磁检测技术被广泛用于钢坯、钢棒和钢管的自动化检测。根据磁化电流可分为交流和直流磁化。交流磁化，磁场产生趋肤效应和涡流，具有磁化强度容易控制、磁化结构简单、成本低、信号幅度与缺陷深度比直流磁化有更好的对应关系、不需要退磁、可检测的表面较粗糙等优点。直流磁化具有检出缺陷较深的优点。根据磁化方法可分为周向磁化（图２），纵向磁化（图３）和多向磁化。周向磁化主要检测钢棒上与磁力线垂直或成一定角度的纵向缺陷。纵向磁化主要检测钢棒上与磁力线垂直或成一定角度的周向缺陷。多向磁化是指通过复合磁化，在工件中产生一个大小和方向随时间按照一定轨迹变化的磁场。钢棒漏磁探伤大都采用交流周向磁化技术，主要检测钢棒表面和近表面的纵向裂纹、折叠等缺陷。漏磁检测一般是钢棒直线运动，探头装置旋转，检验的最大规格为１００ｍｍ左右。钢棒漏磁自动化探伤系统主要由上下料装置、驱动装置、探头装置、磁轭、喷标装置、自动分选装置等组成。
2.5建筑工程中质量检测
在实际的建筑工程当中，对于无损检测技术的合理应用，也对针对性的质量检测的体现，也是对建筑材料当中的混凝土和钢结构材料等焊接和承重方面的重点分析。尽管材料检测和数据跟踪当中对于这部分内容都有涉及，然而检测过程大部分都是零碎的，但是对于质量测定是针对性的。比如，在对某工程项目检测当中，采用雷达扫描方法，这样就可以在施工终端对建筑工程质量实施检测，在检测信息当中除了满足项目和施工图的检测需求，还可以对于局部的承重区域实际情况进行合理模拟
结束语
钢材是一种具有优秀综合性能的建筑材料，其施工方便、抗震性能良好，具有一定的韧性，而且强度高。强度是评价钢材质量是否满足建筑安全需求的关键指标。强度检测不能对钢结构造成破坏，否则就会造成建筑安全事故，而无损检测技术正好符合这样的条件要求，其不会对钢结构造成过大的破坏，可以保证钢结构的整体性，并取得准确的检测结果，值得加强推广和应用。
参考文献
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