鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波探傷（鋼結(jié)構(gòu)焊縫無損檢測方法超聲波探傷儀的選擇技巧）

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鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波探傷是確保結(jié)構(gòu)完整性和安全性的重要檢測方法。選擇合適的超聲波探傷儀對于保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。根據(jù)焊縫的類型和大小選擇適合的探頭頻率和直徑，以確保能夠有效覆蓋焊縫區(qū)域并避免對周圍材料造成干擾。考慮工作環(huán)境和操作條件，選擇易于操作且具有良好穩(wěn)定性的儀器，以提高工作效率和減少人為誤差。還應(yīng)關(guān)注儀器的技術(shù)參數(shù)，如分辨率、靈敏度、重復(fù)性和可靠性等，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。選擇合適的超聲波探傷儀是進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊縫無損檢測的關(guān)鍵步驟，需要綜合考慮焊縫類型、探頭特性、工作環(huán)境和技術(shù)參數(shù)等多個因素。

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一、鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波探傷概述

鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波探傷是一種重要的無損檢測方法，用于檢測鋼結(jié)構(gòu)焊縫內(nèi)部的缺陷，確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全性。在鍋爐壓力容器及一些鋼結(jié)構(gòu)件（這些部件主要采用焊接加工成形）中被廣泛應(yīng)用。焊縫內(nèi)部質(zhì)量一般利用射線和超聲波來檢測，對于焊縫中裂紋、未熔合等危險性缺陷，超聲波探傷比射線更容易發(fā)現(xiàn)。

二、焊接加工相關(guān)知識

（一）焊接接頭形式

焊接接頭形式主要有對接、角接、搭接和T型接頭等幾種。探傷人員需要了解這些接頭形式，因為不同的接頭形式可能需要采用不同的探傷方法和技術(shù)。

（二）焊縫中常見缺陷

氣孔、夾渣：屬于立體型缺陷，危害性相對較小。
裂紋、未熔合：屬于平面型缺陷，危害性較大。在焊縫探傷中，由于焊縫余高的影響及焊縫中裂紋、未焊透、未熔合等危險性大的缺陷往往與探測面垂直或成一定角度，因此一般采用橫波探傷。

三、探測條件的選擇

（一）探測面的修整

工件表面的粗糙度直接影響探傷結(jié)果，一般要求表面粗糙度不大于6.3m，否則應(yīng)予以修整。對于厚度為8 - 46mm的焊縫采用二次波探傷，探測面修整寬度為P2KT + 50(mm)；厚度為大于46mm的焊縫采用一次波探傷，探測面修整寬度為PKT+50(mm)（式中K為探頭的K值；T為工件厚度）。

（二）耦合劑的選擇

常用的耦合劑有機(jī)油、甘油、漿糊、潤滑脂和水等，在實際探傷中用得最多的是機(jī)油和漿糊。

（三）頻率選擇

焊縫的晶粒比較細(xì)小，可選用比較高的頻率探傷，一般為2.5 - 5.0MHz。對于板厚較小的焊縫，可采用較高的頻率；對于板厚較大、衰減明顯的焊縫，應(yīng)選用較低的頻率。

（四）K值選擇

探頭K值的選擇應(yīng)從以下三個方面考慮：

使聲束能掃查到整個焊縫截面。
使聲束中心線盡量與主要危險性缺陷垂直。
保證有足夠的探傷靈敏度。設(shè)工件厚度為T，焊縫上下寬度分別為a和b，探頭K值為K，探頭前沿長度為L，則有：K(a + b+ L)/T。一般斜探頭K值可根據(jù)工件厚度來選擇，薄工件采用大K值，以便避免近場區(qū)探傷，提高定位定量精度；厚工件采用小K值，以便縮短聲程，減小衰減，提高探傷靈敏度，同時還可減少打磨寬度。在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用大K值探頭。

（五）探測方向的選擇

四、距離 - 波幅曲線的繪制與應(yīng)用

缺陷波高與缺陷大小及距離有關(guān)，大小相同的缺陷由于距離不同，回波高度也不相同。描述某一確定反射體回波高度隨距離變化的關(guān)系曲線稱為距離 - 波幅曲線。通過距離 - 波幅曲線，可以根據(jù)焊縫中缺陷最高回波的位置、和缺陷性質(zhì)判斷焊縫等級。

五、焊縫無損檢測的檢驗等級

根據(jù)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》GB11345 - 89規(guī)定，超聲波檢驗等級分為A、B、C三個級別：

A級檢驗：采用一種角度的探頭在焊縫的單面單側(cè)進(jìn)行檢驗，只對允許掃查到的焊縫截面進(jìn)行探測。一般不要求作橫向缺陷的檢驗。母材厚度〉50mm時，不得采用A級檢驗。
B級檢驗：原則上采用一種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗，對整個焊縫截面進(jìn)行探測。母材厚度〉100mm時，采用雙面雙側(cè)檢驗。受幾何條件的限制可在焊縫的雙面單側(cè)采用兩種角度探頭進(jìn)行探傷。條件允許時應(yīng)作橫向缺陷的檢驗。
C級檢驗：至少要采用兩種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗。同時要做兩個掃查方向和兩種探頭角度的橫向缺陷檢驗。

六、建筑結(jié)構(gòu)焊縫無損探傷檢驗具體要求

（一）設(shè)計要求全焊透的焊縫

一級焊縫：應(yīng)進(jìn)行100%的檢驗，其合格等級應(yīng)為《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》GB11345 - 89中B級檢驗的Ⅱ級及Ⅱ級以上。
二級焊縫：應(yīng)進(jìn)行抽檢，抽檢比例20%，其合格等級應(yīng)為《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》GB11345 - 89中B級檢驗的Ⅲ級及Ⅲ級以上。
三級焊縫：全焊透的三級焊縫可不進(jìn)行無損檢測。

（二）特殊結(jié)構(gòu)焊縫

焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫的超聲探傷及缺陷分級應(yīng)符合《焊接球節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級法》JG/T3034.1 - 1996的規(guī)定。
螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫的超聲探傷及缺陷分級應(yīng)符合《螺栓球節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級法》JG/T3034.2 - 1996的規(guī)定。
圓管T、K、Y節(jié)點(diǎn)焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級應(yīng)符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81 - 2002的規(guī)定。

七、焊縫缺陷的評定等級

超聲波檢驗焊縫內(nèi)部缺陷的評定等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級，其中Ⅰ級質(zhì)量最高，Ⅳ級質(zhì)量最低。根據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)試塊上繪制的距離波幅曲線，對比焊縫中缺陷最高回波的位置、和缺陷性質(zhì)判斷焊縫等級：

對于最大反射波幅不超過距離波幅曲線中評定線的缺陷，均評定為Ⅰ級。
最大反射波幅超過評定線的缺陷檢驗者判定為裂紋等危害性缺陷時，無論其波幅和尺寸如何，均評定為Ⅳ級。
反射波幅位于Ⅰ區(qū)的非裂紋性缺陷，均評定為Ⅰ級。
反射波幅位于Ⅲ區(qū)的缺陷，無論其指示長度如何，均評定為Ⅳ級。
最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷，跟具缺陷指示長度。

八、焊縫檢測記數(shù)規(guī)則及合格評定

（一）焊縫內(nèi)部缺陷無損檢測記數(shù)規(guī)則

一級焊縫：探傷比例100%，即全數(shù)探傷。
二級焊縫：探傷比例20%。對于工廠制作焊縫，應(yīng)按每條焊縫長度計算比例，且探傷長度≥200mm，當(dāng)焊縫長度≤200mm時，應(yīng)對整條焊縫進(jìn)行探傷；對于現(xiàn)場安裝焊縫，應(yīng)按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數(shù)計算比例，探傷長度應(yīng)≥200mm，并應(yīng)不少于1條焊縫。
三級焊縫：不要求進(jìn)行內(nèi)部缺陷的無損探傷。