【摘要】建筑業(yè)在快速進(jìn)步,與之相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)工程也日益增加了總體數(shù)目,包含了鋼結(jié)構(gòu)的各類建筑。例如水利工程、規(guī)模較大的工業(yè)廠房、城區(qū)高層建筑,這些都不可缺失內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)。針對于鋼結(jié)構(gòu),可借助于焊接步驟用來銜接各個(gè)構(gòu)件,構(gòu)成完備的整體。焊接工序?qū)?huì)留下焊縫,對此有必要配備無損檢測的方式用來測定精確的焊縫體積及狀態(tài)。針對各類鋼結(jié)構(gòu)工程,探析了無損檢測在測定焊縫時(shí)的具體運(yùn)用。結(jié)合工程的真實(shí)狀態(tài),選取無損檢測的適當(dāng)方法。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)工程;焊縫;無損檢測技術(shù);具體應(yīng)用
作為承重系統(tǒng),鋼結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為多樣的優(yōu)勢,例如強(qiáng)度優(yōu)良、自身重量很輕、具備最佳抗震特性及韌性。在自動(dòng)裝配時(shí),鋼結(jié)構(gòu)也擁有環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的獨(dú)特優(yōu)勢。從現(xiàn)今狀態(tài)看,各類工程都日益接納了新式鋼結(jié)構(gòu)。具體在施工時(shí),銜接各構(gòu)件的施工流程都要經(jīng)過焊接。由此可見,焊接得出的鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量密切關(guān)系到總體性能。采納無損檢測的新方式用來檢測隱含的焊縫,才能測出焊縫缺陷并且及時(shí)予以修補(bǔ)。從目前來看,無損檢測針對于鋼結(jié)構(gòu)檢測的日常運(yùn)用正在擴(kuò)展,體現(xiàn)出必要的價(jià)值。
一、鋼結(jié)構(gòu)常見焊縫類型
從焊接方式來看,焊接包含了自動(dòng)的埋弧焊、手動(dòng)式的電弧焊、電渣焊及氣體保護(hù)焊。焊接鋼材的完整流程包含鑄造及冶煉等,在高溫狀態(tài)下金屬被熔化,由此構(gòu)成了熔池。在后續(xù)處理中,設(shè)置了冷卻及冶金反應(yīng),因而牢固銜接了各類母材。電弧焊可選用手工焊接,分解了高溫的外層藥皮因而防控了滲入至鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)的毒害性氣體;電渣焊及埋弧的自動(dòng)焊接配備了固液兩類的保護(hù),氣體保護(hù)焊借助于惰性的二氧化碳或氬氣用來焊接。從常規(guī)來看,焊縫缺陷可表現(xiàn)為如下類型:
第一類為夾渣。經(jīng)過焊接之后,焊縫將會(huì)殘存夾渣或熔渣。焊渣掉落至金屬焊縫內(nèi)側(cè),這種焊渣包含了點(diǎn)狀及條帶狀這樣兩類。具體來看,鋸齒形態(tài)的條帶夾渣呈現(xiàn)為偏低的波峰,點(diǎn)狀?yuàn)A渣很近似單獨(dú)的氣孔。夾渣產(chǎn)生的根源應(yīng)為:焊接或冷卻較快、坡口含有雜物、冷卻熔池較快且沒能完全浮起夾渣物質(zhì)。
第二類為氣孔。焊接施工的流程內(nèi),高溫狀態(tài)下的熔池可用來吸納較多氣體。在冷卻前,金屬焊縫殘存了空穴因而沒能溢出氣體,由此形成氣孔。從形態(tài)來看,氣孔包含了密集性的、單一性及橢球性這樣三類氣孔。其中,單獨(dú)氣孔呈現(xiàn)為較低的回波,波形也很穩(wěn)定;密集式的氣孔源自反射的簇狀波形,在氣孔變化時(shí)波高也將不斷波動(dòng)。氣孔缺陷起源于油漬或偏吹的電弧。在某些情況下,保護(hù)氣體不足或者烘干焊劑的狀態(tài)不佳,也會(huì)造成氣孔。
第三類為裂紋。完成焊接之后,局部將會(huì)暴露出熱影響造成的母材焊縫,這種焊縫包含了冷熱兩類的裂痕。平移探頭時(shí),經(jīng)常暴露出起伏不定的波幅;轉(zhuǎn)動(dòng)探頭過程中,波峰還會(huì)不停反復(fù)錯(cuò)動(dòng)。裂紋的根源為:不適當(dāng)?shù)牟僮鳌⑵屏嗽械暮附咏嵌?、共晶體表現(xiàn)出較低熔點(diǎn)。
第四類為未焊透的焊接。焊接不夠透徹,體現(xiàn)為沒能熔化透徹,金屬接頭因而暴露出缺陷。平移探頭時(shí)呈現(xiàn)出穩(wěn)定的波形,然而兩側(cè)反射回來的探頭波形卻并非相同。這種弊病根源為:焊接流經(jīng)較小的電流或速度過快、坡口設(shè)定了不適當(dāng)?shù)慕嵌?、操作及加工流程存在弊病、焊縫存在過小的間隙、偏移了焊接角度。某些情況下,金屬及母材并沒能融匯為整體,這主要是由于坡口存在未能清洗的油污。
二、應(yīng)用中的檢測技術(shù)
具體在焊接時(shí),鋼結(jié)構(gòu)若存在較多焊縫,將會(huì)減低鋼結(jié)構(gòu)可承載的總體應(yīng)力,因而縮減了耐疲勞性及強(qiáng)度性能。從技術(shù)現(xiàn)狀看,檢測鋼結(jié)構(gòu)可選的技術(shù)包含破壞測驗(yàn)、無損性的檢測、模擬的試驗(yàn)法。相比來看,無損檢測擁有了更優(yōu)的綜合性能,借助高技術(shù)性的儀器用來測定焊縫。無損檢測不會(huì)損傷原材,這種基礎(chǔ)上測定了焊縫的物理特性。檢測的步驟中,并不會(huì)增添額外的更多損傷,在根本上即可確保鋼結(jié)構(gòu)是完整且致密的?,F(xiàn)實(shí)應(yīng)用中,無損檢測可選如下技術(shù)途徑來檢測焊縫:
(一)超聲波的探測
對于材質(zhì)缺陷,可選超聲波方式用來測探,這種探測設(shè)定為無損檢測。超聲波表現(xiàn)為高頻率,適合工業(yè)探測。借助特定的儀器,針對于選定的待測材質(zhì)即可發(fā)射探頭的超聲波。在不同介質(zhì)內(nèi),超聲波可以折射并且反射,反饋至銜接的儀器。在顯示屏幕上,超聲波被顯示為放大的波紋形態(tài),便于判斷歸納。相比于其他探傷,超聲波探傷更敏銳且省略了冗余的繁雜流程,加快探測速度。
(二)借助射線的檢測方式
針對于內(nèi)側(cè)隱含的焊縫缺陷,優(yōu)選射線探傷的手段用來檢測。在焊縫銜接處,可透過射線以此來呈現(xiàn)缺陷。在底片或屏幕上,顯示了精確的焊縫缺陷狀態(tài)及總數(shù),也可辨認(rèn)出焊縫的輪廓。經(jīng)過射線測定的方式,評定了分類的焊縫等級,后期在驗(yàn)收過程中即可把探傷結(jié)論設(shè)定為依據(jù)。針對于射線探傷,可選電視監(jiān)督或電離的方式。判定焊縫的形態(tài),射線探傷擁有更優(yōu)的顯著性。然而不應(yīng)忽視,射線將會(huì)傷害到人體,檢測流程也會(huì)消耗較長的總時(shí)間。
(三)表層滲透的探傷
在無損探傷中,還可借助毛細(xì)管用來滲透鋼結(jié)構(gòu)表層,以便于探測損傷。具體來看,滲透探傷包含了著色方式及熒光探傷。在焊縫的表層,可填入流動(dòng)性的滲透液體。間隔一段時(shí)間,再去清洗液體。這樣做,即可保留清晰的探傷顯影。滲透探傷更適合用在非金屬特質(zhì)的材料中,可直觀顯示出精確的探傷結(jié)果。
結(jié)語
在鋼結(jié)構(gòu)中,連接各個(gè)構(gòu)件的常見方式即為焊接。選用無損檢測,從根本上提升了各步驟內(nèi)的檢測質(zhì)量,確保檢測得出的數(shù)值是精準(zhǔn)的。然而從現(xiàn)狀看,無損檢測配套的運(yùn)用技術(shù)仍沒能達(dá)到完善,有待后期改進(jìn)。在未來實(shí)踐中,還需拓展無損檢測可用的檢測范圍,引入探傷的超聲波測定方式。針對于焊縫缺陷,做到更精確的判定。不斷總結(jié)并歸納無損檢測的日常運(yùn)用經(jīng)驗(yàn),服務(wù)于鋼結(jié)構(gòu)總體工程質(zhì)量的提升。
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作者簡介:
第一作者:楊立光, 男, 1960.1,遼寧省昌圖縣 漢族,大學(xué)本科,工作單位: 水利部長春機(jī)械研究所,檢測處,高工 常務(wù)副主任 處長,
第二作者:劉大偉,水利部長春機(jī)械研究所
第三作者:柳振華,水利部長春機(jī)械研究所