楊亞鵬

【摘要】本文從無損檢測技術(shù)發(fā)展概述、主要的無損檢測技術(shù)、目前我國常用的無損檢測方法及其優(yōu)缺點，以及焊接缺陷無損檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢這五個方面對鋼結(jié)構(gòu)無損檢測常用方法優(yōu)缺點進行分析和闡述。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；無損；檢測；優(yōu)缺點

中圖分類號： TU391文獻標(biāo)識碼： A

一、前言

隨著全球科技的不斷發(fā)展，鋼鐵冶煉工藝的不斷提高，以及建筑施工技術(shù)的不斷提升，同時由于鋼結(jié)構(gòu)建筑具有獨特的特點，使得鋼結(jié)構(gòu)的建筑物得到廣泛的使用。在進行鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工時，需要將各個鋼結(jié)構(gòu)組件進行焊接，如果焊接質(zhì)量不過關(guān)將會直接影響到整體建筑的質(zhì)量，為了檢測焊接的質(zhì)量，但是又不能將結(jié)構(gòu)破壞，所以促進了鋼結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)的發(fā)展。為了更好地進行檢測，我們需要對檢測技術(shù)進行分析，以便按需求進行選擇。

無損檢測技術(shù)發(fā)展概述

無損檢測是在不損壞試件的條件下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進行檢查和測試的方法。無損檢測技術(shù)主要用于未知工藝缺陷的檢驗。它是對破壞性檢驗的補充和完善。

我國最初的建筑結(jié)構(gòu)是磚木結(jié)構(gòu)逐漸過渡到磚石結(jié)構(gòu)，到現(xiàn)在已發(fā)展成為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)也得到了極大地發(fā)展，針對鋼結(jié)構(gòu)的檢測方法。我國的大部分技術(shù)都是由國外引進過來的，例如磁粉檢測技術(shù)、超聲波檢測技術(shù)、射線探傷檢測技術(shù)和滲透探傷檢測技術(shù)等。隨著我國鋼結(jié)構(gòu)建筑逐漸興起，鋼結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)也得到了重視，最初的鋼結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)是為了檢測深圳發(fā)展中心大廈的建筑而引進的，那時候引進的技術(shù)是利用射線進行探傷以及利用超聲波檢測焊接處是否有縫，隨著鋼結(jié)構(gòu)普及，檢測技術(shù)逐漸發(fā)展也穩(wěn)步推進，超聲波檢測技術(shù)、磁性粉檢測技術(shù)、射線探傷檢測技術(shù)和滲透探傷檢測技術(shù)都得到了極大地發(fā)展，現(xiàn)在，已經(jīng)出現(xiàn)超聲波相控陣檢測技術(shù)，可以針對較大跨度的結(jié)構(gòu)進行檢測。鋼結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)與其他檢測技術(shù)一樣也存著多種多樣的優(yōu)缺點，如何選用還需根據(jù)實際情況進行選擇。

三、主要的無損檢測技術(shù)

1.目視檢測

目視檢測，是國內(nèi)實施的比較少，但在國際上非常重視的無損檢測第一階段首要方法。按照國際慣例，目視檢測要先做，以確認不會影響后面的檢驗，再接著做四大常規(guī)檢驗。例如BINDT的PCN認證，就有專門的VT1、2、3級考核，更有專門的持證要求。經(jīng)過國際級的培訓(xùn)，其VT檢測技術(shù)會比較專業(yè)，而且很受國際機構(gòu)的重視。VT常常用于目視檢查焊縫，焊縫本身有工藝評定標(biāo)準(zhǔn)，都是可以通過目測和直接測量尺寸來做初步檢驗，發(fā)現(xiàn)咬邊等不合格的外觀缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的儀器檢測。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT做的比較多，而鍛件就很少，并且其檢查標(biāo)準(zhǔn)是基本相符的。在進行鋼結(jié)構(gòu)檢測時，最直觀、最簡單的檢測方式就是進行外觀檢測，這種檢測方式簡單、經(jīng)濟。在進行檢測時，就是利用肉眼并根據(jù)以往的經(jīng)驗的鋼結(jié)構(gòu)進行檢測，觀察鋼結(jié)構(gòu)是否有比較明顯的問題，這是一種從宏觀上的檢測。這種檢測方法通常被用于檢查鋼結(jié)構(gòu)的焊縫表面，確保焊縫處的表面的效果符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，避免較大的缺陷的產(chǎn)生。雖然說這種檢測手段比較簡單、經(jīng)濟，但是由于這種檢測方式比較依靠檢測者的經(jīng)驗，所以其適用范圍較窄。而且，這種檢測技術(shù)只能檢測結(jié)構(gòu)外部的缺陷，無法檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷。在正常的鋼結(jié)構(gòu)檢測時，先是利用直接外觀檢測技術(shù)進行初步的檢測，在外觀沒有明顯的缺陷的情況下，再利用其它檢測技術(shù)進行內(nèi)部檢測，以確保被檢測構(gòu)件的內(nèi)部質(zhì)量安全。

2.磁粉探傷檢測技術(shù)

磁粉檢測是鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出磁粉檢測不連續(xù)性的位置、形狀和大小。鋼結(jié)構(gòu)本身也是磁性材料，因此在將鋼鐵磁化之后，鋼鐵周邊將會出現(xiàn)磁場，通過對磁場的分布的檢測可以間接反映出鋼鐵的結(jié)構(gòu)以及是否發(fā)生變形，從而達到對鋼結(jié)構(gòu)進行無損檢測的目的?，F(xiàn)在，磁粉檢測手段主要運用于對鋼結(jié)構(gòu)焊件焊接處的檢測，這種檢測手段可以快速、準(zhǔn)確的檢測出焊件是否有裂紋、未熔合等缺陷的存在，但是這種檢測手段也有限制，只能檢測厚度在8mm范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中是否存在缺陷。

3超聲波探傷檢測技術(shù)

超聲波是指任何聲波或振動，其頻率超過人類耳朵可以聽到的最高閾值20千赫。超聲波由于其高頻特性而被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，如醫(yī)療、塑膠產(chǎn)品的熔接、電子產(chǎn)品的焊接、金屬探傷、工件清洗等。超聲波檢測的定義：通過超聲波與試件相互作用，就反射、透射。無損檢測設(shè)備射和散射的波進行研究，對試件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測和表征，并進而對其特定應(yīng)用性進行評價的技術(shù)超聲波工作的原理：主要是基于超聲波在試件中的傳播特性。聲源產(chǎn)生超聲波，采用一定的方式使超聲波進入試件。改變后的超聲波通過檢測設(shè)備被接收，并可對其進行處理和分析；根據(jù)接收的超聲波的特征，評估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。

4射線探傷檢測技術(shù)

射線探傷是指用X射線或g射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測方法，該方法是最基本的，應(yīng)用最廣泛的一種非破壞性檢驗方法。射線照相檢驗法的原理：射線能穿透肉眼無法穿透的物質(zhì)使膠片感光，當(dāng)X射線或g射線照射膠片時，與普通光線一樣，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛影，由于不同密度的物質(zhì)對射線的吸收系數(shù)不同，照射到膠片各處的射線能量也就會產(chǎn)生差異，便可根據(jù)暗室處理后的底片各處黑度差來判別缺陷。

5滲透探傷檢測技術(shù)

液體滲透檢測的基本原理：零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細管作用下，經(jīng)過一段時間，滲透液可以滲透進表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。

四、目前我國常用的無損檢測方法及其優(yōu)缺點

1.射線探傷

利用射線進行探傷檢測焊縫內(nèi)部缺陷是目前常用的一種檢測方法，這種方法主要是利用X射線等射線，通過利用這類射線照射焊接處，照射的結(jié)果將會直觀的顯現(xiàn)在照相底片或者熒光屏上。然后根據(jù)顯現(xiàn)的結(jié)果進行詳細的分析，并根據(jù)焊縫的質(zhì)量進行詳細的分類定級，并將此作為產(chǎn)品驗收的標(biāo)準(zhǔn)。對于目前具有較高的密閉性要求的鋼材料產(chǎn)品，例如壓力鍋等壓力容器，進行質(zhì)量檢測時均采用的是射線探傷檢測方法。

這種檢測的方法的優(yōu)點是：可以對被檢測件進行準(zhǔn)確的判定，具有極高的可靠性，同時照射出的底片可以進行長期的存檔。但是這種檢測方法也有缺點，利用檢測的射線具有其強的輻射性，會對人體造成極大的損害，因此這種檢測成本較高，而且從檢測開始到最終結(jié)果判定所需要的時間比較長。

2.超聲波探傷

超聲波探傷就是利用超聲波對材料內(nèi)部進行無損檢測的檢測方法。超聲波是指頻率超過或者接近20000Hz的機械波，超聲波探傷是通過超聲波探頭發(fā)射出超聲波，然后通過對反射的超聲波進行分析、比對，然后得出相應(yīng)的結(jié)果。超聲波在進行傳遞過程中，如果進行傳播的介質(zhì)比較穩(wěn)定且結(jié)構(gòu)連續(xù)，那么其傳播速度是恒定的，當(dāng)傳播過程中遇到斷裂面或者其他情況時，將會發(fā)生折射以及反射。通過聲波接收儀器，將反射的超聲波在熒屏上進行顯示，根據(jù)顯示的波峰以及波形進行分析，并判定出檢測構(gòu)件的內(nèi)部狀況。