褚翔
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摘要：当前，钢结构具有高性能并且被用于各种建筑物中并且受到许多人的喜爱，但是在使用钢结构例如焊接时也存在困难的问题。如何在钢结构检查中更准确，更快地发现问题，超声波探伤技术可以很好地解决这个问题，文章中对此进行了详细说明。
关键词：超声波探伤；建筑钢结构检测；应用
钢结构具有许多优点，例如出色的耐压性，柔韧性和抗震性，因此被广泛用于建筑中。更常见的建筑物包括体育场，工厂和房屋。但是，在焊接钢结构时，不可避免地出现焊接不良等问题。对这种现象的详细研究具有非常重要的作用和迹象。详细的调查应基于研究常见的焊接缺陷。
一、焊接缺陷的类型及影响
（一）焊接类型及焊接内部缺陷
钢结构分为网架空间结构系统和门式刚架系统，最常见的是门式刚架系统。常见的焊接类型包括对接焊和T型焊。将两种基材放在同一平面上，并对齐一端。焊缝称为对接焊缝，T形焊缝是将两种基材以T形放置，而焊缝称为T形焊缝。但是，为了在焊接过程中将两种基材完全结合在一起，必须在焊接前扩大接头的适当凹槽，以满足焊接标准，并且焊接裂缝是最常见的类型有薄板，中厚板，厚板，T形连接等。
（二）一般内部缺陷
在焊接过程中，由于天气和技术等许多外部环境的影响，钢结构可能会出现内部缺陷。
（三）焊接缺陷的影响
随着时间的流逝，钢结构的性能和强度会不断更新，高质量的钢结构已广泛用于各种建筑物，但钢结构的主要连接方法仍是焊接，这仍然是重要的一步，而且很容易犯错误。新老技术人员或多或少都会犯一些低级错误，由于焊接过程中环境天气的影响，可能会发生质量问题，例如炉渣污染，气孔，熔合不足，渗透性差，但通常只有一个气孔或点状。夹杂物不会显着影响焊缝的整体强度。组孔的形成，炉渣夹杂物的不规则形状以及不溶现象会使问题变得非常严重，甚至导致整个钢结构材料的出现影响整体实力和整体素质。
二、超声波技术探伤原理及应用
（一）超声波技术的原理
超声波通常使用2-5 MHz的探头，并且探头的角度也非常特定。在大多数情况下，根据各种结构的钢材，使用K2.0或K2.5。在超声测试过程中，使用不同材料和不同厚度的测试方法也大不相同。确定目标中缺陷的位置并选择相应的检测方法，同时消除错误的缺陷。缺陷的具体情况可以通过最大超声波测量的水平和垂直信息来确定。
（二）超声波探伤的应用
超声波探伤的原理是超声波通过各种介质时产生的一系列反应。超声波产生的波长非常短，穿透力非常好，它们可以在各种介质中传播。当遇到其他介质时，它会做出反应并发回检测到的信息。另外，超声波不能限制环境的影响，甚至可以在晚上查明原因。由于超声波具有良好的方向性，因此可以沿一个方向辐射，并且可以准确地识别焊接缺陷。超声波反射通常用于检测划痕，并经常用于检查建筑物的钢结构。它可以在一个方向上发射超声波，并在遇到焊接缺陷时反射波。焊接裂纹的长度取决于超声波压力的水平。
三、超声波探伤在建筑钢结构中的应用
（一）超声波探伤的主要要求
首先，缺陷检测器质量要求。缺陷检测仪必须获得相应测试方法的等级证明，并且只能从事与该等级相对应的无损检查工作，并具有相应的技术责任。级别3是最高级别，级别2是第二级别，级别1是最低级别。其次，选择检测面。
根据零件的形状，焊接工艺，缺陷的可能性及其延伸方向以及焊接所需的公差等级来选择检测表面。第三，选择探头频率和角度（K值或折射角13）。该探头的频率高，衰减大且穿透性差，因此不适合检测厚板零件中的焊缝。然而，由于频率高且分辨率高，所以频率越高，允许的穿透能力越好。通常使用2-5MHz探针，建议使用2-2.5MHz探针。由于其探测频率高，邻近区域大且衰减高，因此不适合用于缺陷检测。在实际的缺陷检测中，必须彻底分析和考虑所有因素，并且必须选择适当的频率。通常，应在确保检测灵敏度的前提下选择尽可能低的频率。钢结构的焊接检测通常使用2.5MHz和5MHz探针，栅条和薄壁部件通常使用5MHz。
探测角通常基于材料的厚度，选择焊接坡口的类型和预期的主要缺陷的类型。建议使用K2.0（1360.）或K2.5（1368.），因为建筑物的钢结构通常不厚。但是，由于钢制网格构件的尺寸较大，因此对于某些钢板，必须使用K3（1372.）。第四，选择耦合剂。必须透气，易流动，对材料和人体无害，廉价且易于握持，我们建议使用清洁剂。
（二）超声波在焊缝内部缺陷检测中应用
1.对接焊缝的探伤方法
首先，初探。将调整后的DAC曲线的检测灵敏度提高4至6 dB（通常将扫描灵敏度提高6 dB），将评估线提高到示波器屏幕高度的20％或更多，调整校正增益（通常为4 dB），并使用锯齿。平行，对角平行扫描方法和对角探针可快速扫描整个焊缝。请密切注意示波器屏幕上的所有回声信号。如果发现振幅高于评估线的可疑回波，请立即标记焊缝的相应部分，以准备进行缺陷定量测量的下一步。其次，执行锯齿形扫描。之字形扫描是有效发现焊缝中常见缺陷（尤其是垂直和对角垂直缺陷）的主要方法，倾斜的探头也是检测焊缝的基本方法。检测在焊接+熔合区+热影响区中可能发生的横向或对角横向缺陷。第三，斜平行和平行扫描方法也应使用。前者适用于与钢筋的焊接，而后者适用于与扁平钢筋的焊接。在倾斜平行扫描中，将探针放置在焊缝钢筋的两侧，将前边缘放置在与焊缝成对角的位置，并且其中心轴相对于焊缝方向为10。一15。对于边缘，请沿焊缝边缘在两个方向上执行倾斜平行扫描（探头向前移动10到15圈）。平行扫描是沿焊缝在两个方向上对探针的平行扫描（正向旋转时为10。-15）。以上三种扫描方法是使用斜探头检测对接焊缝的基本扫描方法。它们需要相互结合并相互补充。无论使用哪种扫描方法，扫描速度应至少为150 mm/s，并且两个相邻探针的移动之间的距离应至少为探针宽度重叠的10％，最大限度地提高缺陷并避免检查失败。
其次，精探。扫描方法与初步调查相同，但速度较慢。仔细检测第一次检测的标记部分，找到实际缺陷的最高回波，找到它校正长度，并进行记录。为了进行详细的探索，有必要全面采用四种基本的检测方法：前/后，左/右，角和环绕。对于检测到的目标缺陷，准确性调查通常分为三个步骤：首先，找到目标缺陷的最大回波，并确定回波所在的区域，使用更高的灵敏度在粗略检查中发现缺陷。此时，需要确定回声。这是为了确定它属于DAC曲线I，II和III的哪个区域。通常，不记录和评估I区以下的缺陷（经验要求修改特征回波，并增加探头K值，增加检测面，动态波形观察和其他分析。）（如果存在回波）II区和III区，继续执行步骤②和③。其次，识别目标缺陷并消除错误缺陷。根据示波器屏幕上最大回波的相应水平和垂直距离确定目标缺陷的实际位置，并确定水平位置在检测区域的外部或内部（焊缝+熔体区域+热影响区域）。在外部，焊缝缺陷被排除在外。如果是这样，则预定为有缺陷的。应根据垂直距离和K值确定与回波对应的实际深度和水平距离。第三，定量（长度测量）和缺陷记录。如果缺陷反射波只有一个高点，位于II区以上，则使用6dB方法测量其长度。如果缺陷反射波的峰值膨胀具有多个高点，则应分别在左边缘和右边缘找到最高的回波，并且应根据端点6 dB方法执行长度测量。如果反射峰在I区中，并且认为需要定量记录，请向左或向右移动探头，以将每个波的幅度减小到评估线的末端，两端之间的距离是有缺陷的显示长度。上述回波信息应详细记录，如果需要维修，应标记焊缝。
结语：随着现代建筑技术的飞速发展，钢结构在现代建筑中的使用率正在增加。使用无损检查方法检查焊接质量是确保钢结构质量的重要组成部分。建筑钢材的结构零件必须进行焊接和加工，焊缝的内部质量直接影响到零件的质量。
参考文献：
[1]艾维.超声波探伤技术在建筑钢结构检测中的应用[J].江西建材,2020(05):28+30.
[2]韩军.超声波探伤在钢结构检测中的应用分析[J].设备管理与维修,2020(04):160-161.
[3]敖海良.超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用分析[J].科技创新与应用,2017(17):252.