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鋼結構工程焊縫無損檢測技術研究

作者:趙文婷,吳耀歡 來源:宏冶鋼結構改編 時間:2017-07-10 11:04:02 瀏覽次數:

隨著高層建筑在城市建設的不斷深入,單純的鋼筋混凝土結構遠不能滿足現代建筑的形式。而鋼構造作為一種新型的建筑結構形式,則具有很多優點。比如:強度高,杭震好,施工快等。鋼結構工程在高層建筑中的運用不斷增加。但是銜接方式和焊縫質量無疑會直接影響到結構的安全,因此對焊縫質量的檢查顯得十分重要。

目前,隨著全球科技高速發展,煉鋼技術不斷提高,以及建筑形式和建施工技術的豐富和成熟。鋼結構工程得到廣泛的應用。鋼結構施工時,需要把各個構造組件進行焊接。焊接質量影響結構質量。為了檢查焊接質量,又不損壞結構本身,無損檢查質量技術就應運而生。為了更好的應用該項技術,需對各項環節進行詳細地剖析。

鋼結構工程施工

1鋼結構概述

    相對于鋼筋混凝土結構而言,鋼結構具有輕質、高強,抗震性能好、塑性和耐久性高、安裝方便等優點,在高層建筑、大跨度建筑、橋梁和其他結構中發揮著重大優勢。具體來說,鋼結構具有以下特點:①鋼材的內部安排接近于各向同性,原料均勻。相關研究成果表明,鋼材的受力狀況與工程力學的計算結果一致,表現出較好的力學性質;②塑性和耐久性好。鋼結構在受到較大的外力荷載時,鋼材能夠實現部分頂峰應力的再分配,這就使得鋼結構內部的應力不會發生突變,不會由于應力的突然增加而致使結構破壞,并且能夠適應較大的動力荷載。地震時,通過結構的彈塑性變形能夠吸收一部分的地震能量,有利于提高建筑物的抗震功能。

2鋼結構焊縫超聲波無損檢測技術研究

2.i鋼結構驗收規范對超聲波檢測的要求

    依據GB50205-2001鋼結構工程施工和檢驗規范》的規定,對于中小焊縫超聲檢測的內部質量檢查,檢查焊縫的長度比例分別為100%20 %。而對于手工電弧焊,因為同樣的制造單元,焊機的焊接水平可能存在較大的差異。因此應對整批焊接質量進行檢查。規定的檢驗份額應根據每個焊縫長度的百分比和不少于200mm,以及焊縫總長度的比例。焊縫超聲波抽樣分兩種情況:①在制造商質量保證體系和有探傷條件下,根據企業內部抽樣驗證;②在工廠質量保證體系和沒有測試條件的狀態,或者鋼結構組裝焊接領域,應嚴格按GB50205-2001,根據每條焊縫的長度檢驗份額20%且不少于200mm。

多層鋼結構工程

2.2檢測掃描的影響因素

    (1儀器的影響:①線性影響和干擾水平。水平線會在很大程度上對當前缺陷的位置造成干擾和影響。如果線性不能滿足水平測量標準,將會對缺陷和定位錯誤產生巨大的干擾,定位誤差也會直接導致測量失敗;②校準精度水平和干擾的影響。測量時使用的基準比率,

是基于上述相應的示波儀面板水平刻度值進行相應的調整。如果儀器水平出現較大偏差,定位誤差的缺陷將呈現增大的趨勢,這將會對測量結果產生最直接的干擾。

    (2)探頭的影響:①聲速偏差。在垂直入射和斜入射的測試中,假設當前的聲束軸線和調查的芯片在建筑幾何中心顯示了一個巧合的傾向,但實際上兩者重疊的難度非常高。如果實際探測光束的中心軸偏差角較大,針對缺陷的缺陷位置精度將呈現一個下降趨勢;②探測

器雙峰。在發射超聲波的聲場中,探測器只有一個主要的梁處于最高的聲壓級。但如果探針本身質量不過關,或者因為外界因素造成的損傷,則會在聲學檢測中發生在兩個主要梁上。即便在找到缺陷的時候,人們也很難判斷哪個是產生聲束缺陷的位置,因此就沒有辦法準確定位缺陷;

③斜楔形磨損。在用探針測試的過程中,將會產生斜楔的磨損。如果此時操作員力量失衡,則會造成前后斜楔的探頭出現更大的差異。

2.3缺陷的定位

    在進行鋼結構焊縫超聲波測試時,應該進行準確的定位。通常的方法是對檢測到的水平位置和掃描速度進行調整,通過對屏幕上的缺陷位置和第一、第二和第三波對應位置的比較和分析,找出缺陷的大致范圍?;蚴窃诤缚p的整個部分,或在某種程度上,或在焊縫的根源。如果缺陷在當前次級波,則該缺陷屬于表面缺陷;如果缺陷信號波和第二波,或夾在第二、三波,則中間的缺陷是焊接的一部分;如果當前缺陷超聲檢測信號是三次在一波或波的位置,則可推斷該缺陷來自組焊縫的根源。同時我們也需要注意當前焊接波的反射干擾。

2.4缺陷波形的識別

      (1)氣孔缺陷。單獨氣孔回波高度很低,波形則呈現出穩定的趨勢。從一個方向檢測,則所有反射波的高度大致相同;如果檢查員略微移動探針,則就會呈現出不同高度的反射波;如果是一群反射波和明顯分離的不同波高,則說明氣孔的侵入性是不一樣的;如果探針定點旋轉,則會呈現出不同波高的反射。

      (2)夾渣缺陷。一點孔隙度是非常相似的,但是帶渣回波信號則是曲折的。這一缺陷的特征是低反射率,振幅一般不會太高,波形和樹枝的形狀非常相似。而超聲波則主要出現在一定數量的小山峰之上。如果勘探方向呈現不同的點,則反射波的振幅也會顯示不同的結果。

2.5焊縫質量評定

在任意測量深度小于2mm時,如果兩個缺陷點的間距小于5mm,則缺陷長度是該斷層的長度。如果兩個缺陷點的間距大于或等于5mm,則需要單獨的計算。

3無損檢測技術的應用

3.1無損檢測技術在機械行業內的應用

    每種檢驗方法都有各自的優缺,最合適的檢查目標和適用范圍。當然每種檢查方法都不是全能的。因此,應根據施工特點和生產工藝來選擇詳細的檢驗方法,并聯合使用各檢測方法。無損檢測技術是無損檢測方法的一種特殊的使用,通??蓳碛懈鞣N各樣的非破壞性檢驗技能。

3.2無損檢測技術在機械工程生產設施建設中的應用

    無損檢查技術早已變成施工過程中的主要質量操控手段。它能對許多物理量進行探測,從而推算出資料與結構的的厚度值、強度值、鋼筋的方位以及鋼筋的成分含量等數據;也能夠在短時間內快速核算出新拌的混凝土中的水灰比。電磁感應法是人工向混凝土構件發射脈沖電磁波并對其內部的金屬物(如鋼筋)發生電磁感應作用,從而使該金屬物發生感應電流,進而在其周圍形成二次電磁場。通過專業儀器觀測感應電磁場的改變或反常,即可斷定混凝土內部鋼筋的方位和保護層的厚度。工程建設中常運用的無損檢查儀器有:鋼筋方位混凝土厚度測試儀,鋼筋保護層厚度測量儀。

4結束語

    在高新科技術的推動,鋼結構工程也越來越多,因此對其質量要求也越來越嚴苛。進而要求對鋼結構的檢測技術也越來越先進。人們在完善現有無損鋼結構檢測技術的基礎上,應勇于探索和創新,創造出更多更好的鋼結構無損檢測方法。

鋼結構工程檢測

 

 

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