卜青青
與其他種類的建筑結構體系相比,鋼結構的建筑體系本身具有柔韌度高、抗震性強等特性,所以,鋼結構體系被廣泛應用于當今的各種建筑中。對于建筑鋼結構構件而言,兩種材料之間完整的焊接加工是保證其質量的關鍵因素,尤其是焊縫內部的質量高低直接決定著建筑鋼結構構件質量的高低。針對鋼結構材料使用情況,現(xiàn)階段超聲波探傷技術是確保鋼結構工程質量的主要方法之一,因為超聲波探傷技術能夠無損地進行結構構件內部的探測,探測出材料焊縫內部出現(xiàn)的質量缺陷問題,為人們提供準確有效的信息。
鋼結構大部分是由門式剛架體系和網架空間結構體系組成的,而門式剛架體系是建筑施工中經常用到的一種結構。而這種鋼結構在拼接的過程中主要以對接式焊縫和T型焊縫為常見焊接方式。但是每一種的焊接方式都有利有弊,其中最常見出現(xiàn)的問題有以下幾種。
對接式焊縫相對于T型焊縫來講相對簡單容易,對接式焊縫是將兩塊母材料焊接在一起,所以為了更好地將兩塊材料焊接起來,必須尋求一定的坡口進行工作。但是由于受技術人員專業(yè)素質、材料質量等因素影響,經常會出現(xiàn)坡口的角度尋求不恰當導致焊縫對接處出現(xiàn)氣泡或者未融合的現(xiàn)象,或者受天氣、環(huán)境等的影響出現(xiàn)滲透度不夠,這都會造成焊縫質量的缺陷。
T型焊縫經常在水利施工中使用和見到,其是由專門的兩大板組成,并且由于每種焊接縫的承受能力不同,所以施工人員在焊接的過程中必須注意其承受重力的位置、方式等因素,根據實際情況采取不同級別的焊縫。相對于其他類別的焊縫而言,T型焊縫在施工過程中的程序更為復雜,對施工人員的專業(yè)性要求比較高,由于各種因素的影響,其焊縫質量出現(xiàn)缺陷的概率更大。焊接過程中操作不規(guī)范也是造成焊縫質量不合格的重要原因,例如,焊接的坡口角太小或者夾角太小都會導致焊縫出現(xiàn)焊接不合格的現(xiàn)象。當然,還有在焊接過程中出現(xiàn)氣泡或者焊接處出現(xiàn)裂縫等都是造成T型焊縫質量欠缺的重要原因。
鋼結構材料與其他結構的材料相比有很大的優(yōu)勢,因此大部分建筑中都廣泛地采用鋼結構材料。但是,對鋼結構建筑材料而言,兩段材料之間的連接方式仍然以焊接為主。但是,焊接技術對于施工人員的專業(yè)技術要求較高,甚至受溫度、天氣、環(huán)境等因素影響,焊縫質量無法得到保障,最終影響整個建筑工程的質量。
超聲波在工作的過程中一般是通過各種探頭的工作,判斷焊縫出現(xiàn)裂縫的位置,從而采取積極有效的補救措施。而對于建筑行業(yè)來講,由于建筑材料的特殊性能,要求超聲波根據建筑鋼材料的不同,使用不同種類的探頭。技術人員在檢測過程中也應該采用不同的方法和角度進行探測,這樣才能更準確有效地判斷出裂縫的位置。
由于超聲波通過不同介質時會產生不同的反應,人們根據這樣的原理,對超聲波返回的不同的信息進行分析,以此來判斷鋼結構體系可能出現(xiàn)的問題。超聲波探傷技術和其他技術不同點還在于其有著不受時間、光線等因素影響的特點,所以建筑行業(yè)利用它來反饋鋼結構焊接縫在焊接過程中出現(xiàn)的問題,排除其他因素造成的可能性,準確地指出存在缺陷的位置。
首先,超聲波探測技術對于技術人員的專業(yè)要求較高。超聲探測人員都應該是專業(yè)的技術人員,有合格的資格證書,同時還應具備豐富的工作經驗。在工作分工上要求每個人員都應專注在自己的工作內容上,并實行責任制的方式要求每一個員工承擔起相應的責任,這有助于技術人員更好地承擔責任和認真工作。
其次,選擇準確有效的超聲探測面。對于超聲探測來講,不同的探測面會導致不同的探測結果,所以在選擇超聲探測面的時候必須根據鋼結構材料的性能、形狀等來選擇合適的探測面,只有這樣才能全面、準確地探測出焊縫銜接處可能出現(xiàn)的問題。
再次,做好提前準備。對于專業(yè)的技術人員來講,對整個工作過程的熟悉是更好地完成本項工作的前提。所以對于專業(yè)焊接人員來說,其必須提前了解清楚材料的性能特點,并且盡量考慮到影響因素,仔細分析結構圖紙,根據鋼結構材料的具體特點,選取不同的工作角度和工作方式。當然技術人員可以提前擦洗材料表面出現(xiàn)的塵土、油污等物質,打磨材料表面,為下一步的工作做好充分的準備。這都是更好進行探測工作的重要前提。
最后,找準超聲波探頭的角度。一般而言,影響超聲波工作效率的因素除了探頭的工作頻率之外,還有超聲波探頭的角度。每一個鋼結構材料的厚度和坡口都是不一樣的,只有當技術人員選擇正確的探測角度,才能結合材料的厚度和性能更準確地探測出問題所在。
雖然超聲波探傷技術相對于其他技術而言有一定的抗干擾性,但是其工作仍然會受到一些因素影響。主要有:
(1)材料因素。需要探測的材料表面的光滑、干凈程度都能影響探測工作的開展,因為干凈光滑的材料表面更有利于探測頭在上面工作。除此之外,超聲波在傳播的過程中還會受到空氣等的影響,空氣中的溫度、濕度、雜質等,會干擾到探頭信號及其方向的傳播。所以,在正式工作之前應該模擬工作溫度和環(huán)境,并排除可能的影響因素。
(2)儀器因素。超聲波在工作過程中也對自身的水平程度、探頭角度等有嚴格的要求,如果探頭角度或者水平角度出現(xiàn)偏差,那么探測的結果會受到一定的影響。
(3)方法因素。在選擇好材料、做好各項準備工作之后,探測使用的方法也至關重要。在整個探測過程中,由于不同材料、不同質量、不同厚度的原因,技術人員應該選擇不同的探測方法,這樣才能夠具體問題具體分析,更好地探測出材料內部可能出現(xiàn)裂痕和裂痕的長度。并且技術人員在使用探頭時也會采取不同的方式,都是影響超聲波探傷的重要原因。
超聲波最突出的優(yōu)點就是其具有準確的方向性,不會因為外界的因素輕易改變方向。所以超聲波在鋼結構的探傷工作中被廣泛應用。當一束超聲波發(fā)出之后,遇到焊接缺陷的地方就會很快將反射波傳送回來,人們就可以通過傳過來的聲波來判斷焊縫的質量缺陷,并及時采取相應的解決措施。
(1)焊縫質量缺陷分析
一般情況下超聲波是無法對焊縫質量缺陷做出準確無誤的判斷的,只有專業(yè)技術人員通過超聲波傳來的聲波信息才能分析出焊縫是否出現(xiàn)質量缺陷,再結合實際的焊接技術、鋼結構材料的厚度等因素,判斷焊縫缺陷的具體位置。鋼結構探傷在檢測中使用較多的探傷技術就是超聲波探傷技術,這種技術不僅能夠保證及時全面地探測出材料焊縫中出現(xiàn)的質量問題,而且能夠為技術人員采取措施提供一定的信息。
(2)超聲波探測的過程
超聲波探傷一般分為初探、精探兩個過程。初探的過程較快,是對探測角度、方位的一個確定,在初探過程中首先應該確定鋼結構焊縫中有無質量缺陷,并提前判斷出應該使用哪幾種方法結合才能更好地進行探測。精探則相比初探來講速度較慢,在初探的基礎上改變之前不合適的探測方式和探測角度,記錄下收回的聲波信息進行細致分析,與之前的信息進行比較最后做出準確地判斷。
對建筑行業(yè)而言,鋼結構的廣泛應用對建筑行業(yè)質量的提升產生了重要的影響。因此,鋼結構質量的高低嚴重影響整個建筑物的質量,其中最重要的問題之一就是鋼結構中的焊接問題,焊接是鋼結構材料拼接在一起的關鍵技術。但是由于焊接技術容易受到環(huán)境、溫度、技術等因素的影響,導致焊接縫的質量成為建筑行業(yè)關注的重要問題之一。而超聲波探傷技術正好可以利用抗干擾能力強,定位準確等優(yōu)勢來探測鋼結構中的焊縫質量缺陷,更好地保證建筑工程質量。