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前言

近年來，全球制造業(yè)的競爭越來越激烈，對于鋼結(jié)構(gòu)的焊接要求也越來越高，要想在某些領(lǐng)域立足并占據(jù)領(lǐng)先地位，必須確保企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。 

 

在鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢測中，主要采用無損探傷技術(shù)，無損探傷主要是超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷等多種探測方法相結(jié)合來進(jìn)行檢測，大大地提高了檢測的速度以及準(zhǔn)確性。

本文重點(diǎn)介紹超聲波探傷在鋼結(jié)構(gòu)焊接中的應(yīng)用，以及如何對其存在的缺陷進(jìn)行分析與預(yù)防。

 

超聲波無損探傷方法的應(yīng)用

 

由于超聲波探傷探測距離大、深度深、探傷的裝置小并且重量輕，因此檢測速度非?？?。

 

超聲波探傷一般情況下不要求準(zhǔn)確地給出缺陷的類型以及性質(zhì)，但是經(jīng)過長期的實(shí)踐后，會(huì)根據(jù)這種聲波來找到各種波線形成的規(guī)律，然后結(jié)合焊接結(jié)構(gòu)的類型以及材料類型，來判定缺陷的嚴(yán)重程度。

 

（1）初步探傷

 

在接到探傷任務(wù)時(shí)，首先要了解圖紙中對焊接質(zhì)量的技術(shù)要求，根據(jù)目前鋼結(jié)構(gòu)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，不能盲目操作。對這方面要掌握很多專業(yè)基礎(chǔ)知識。

對于要求的鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量等級一級時(shí)來評定等級二級的規(guī)劃來操作，做到100%的超聲波探傷，依次類推，直到質(zhì)量等級為三級標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。在進(jìn)行初步探傷時(shí)，要密切關(guān)注示波屏上的所有回波信號，一旦發(fā)現(xiàn)有超過評定線的回波時(shí)，要做出標(biāo)記，為下一步的缺陷定量做準(zhǔn)備。

 

（2）精確探傷

 

精確探傷要做到精確，采用的方法還是一樣，只是放慢速度，仔細(xì)檢測，防止漏測。 

對于第一次測出的缺陷這一次也要再檢測，找出真正缺陷的最高回波數(shù)，做好記錄，方便改進(jìn)。 

在探傷的時(shí)候要時(shí)刻注意，探傷比例是按照每條焊縫長度的百分?jǐn)?shù)來計(jì)算的。 

對于那些局部探傷的焊縫，如果有允許出現(xiàn)的缺陷時(shí)應(yīng)該在該缺陷兩端的部位增加探傷長度， 而增加的長度不應(yīng)該小于10%。 

在進(jìn)行探傷時(shí)還要準(zhǔn)確了解鋼材結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對每一次的缺陷能夠做出相對精準(zhǔn)的判斷。

 

（3）重復(fù)探傷 

 

再一次的探傷是對前兩次探傷的檢查以及復(fù)核，探測的方法基本一樣，因?yàn)榻?jīng)過了前面兩次的探傷，這一次的探傷應(yīng)該速度放快，也節(jié)省了時(shí)間和精力。

 

一般鋼結(jié)構(gòu)焊接出現(xiàn)的缺陷、原因和對策

 

（1）出現(xiàn)夾渣

 

在鋼結(jié)構(gòu)焊接中，肯定或多或少的會(huì)出現(xiàn)一些材料夾渣，這就影響了鋼材的質(zhì)量以及焊接，這些夾渣在超聲波中通常以下述現(xiàn)象呈現(xiàn)：

首先，點(diǎn)狀的夾渣會(huì)呈現(xiàn)像氣孔類似的回波信號，這時(shí)檢測人員就會(huì)發(fā)現(xiàn)，做下記錄。

其次，若出現(xiàn)條狀的夾渣，就會(huì)顯示鋸齒狀的波幅。

最后，如果有波形像樹枝形狀的，那么各個(gè)方向的探測所作出的反射波幅是不一樣的。

 

導(dǎo)致這類缺陷的原因：

 

一是在焊接的過程中，焊接電流過小，其速度又非?？?，導(dǎo)致一些夾渣還沒有來得及飛走；

二是金屬的焊接成分不夠純凈，含有硫之類的成分。

預(yù)防措施是正確使用焊接電流，在焊接速度上放慢，在焊前必須清理干凈一些雜質(zhì)。

 

（2）沒有焊透

 

在鋼結(jié)構(gòu)中也會(huì)時(shí)常出現(xiàn)這類問題，通過超聲波探測就會(huì)顯示出來。

遇到這類缺陷時(shí)，波幅會(huì)比較高，這種缺陷非常嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生，產(chǎn)生這種情況的原因就是在焊接的過程中，其焊接電流過小或者速度過快以及運(yùn)條角度不正確導(dǎo)致的。

為了預(yù)防這種缺陷時(shí)常會(huì)選擇正確的焊接工藝來保證鋼材焊接的質(zhì)量，以確保汽輪機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高生產(chǎn)能力。

 

（3）焊接中出現(xiàn)氣孔

 

超聲波的波形隨著氣孔的大小而不同，像一些單個(gè)的氣孔，其波形就比較穩(wěn)定而且是單縫的。

由于探測的方向不同，會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不同，所以需要來回幾次探測，以減少失誤。

產(chǎn)生氣孔的原因如下：在手工焊接這些鋼材時(shí)，電流過大，以及雜質(zhì)沒有清理干凈，或者是由于電壓過高形成的。

對于焊接面積的減少，會(huì)降低了機(jī)械的運(yùn)行效率，影響工作的效率。

預(yù)防這類缺陷的時(shí)候應(yīng)該防止不相關(guān)的雜質(zhì)存在鋼結(jié)構(gòu)中，及時(shí)處理干凈，對于生銹的鋼絲必須處理干凈才能夠使用，并且在焊接時(shí)候選用合適的電壓和電流以及速度。

 

（4）焊接中出現(xiàn)裂紋

 

對于有過這方面經(jīng)驗(yàn)的工作人員來說，裂紋反映在超聲中，其波形比較寬，而且高度很大。

相對于其他的缺陷來說，裂紋是危害最大的一種，所以做好裂紋的防范工作尤其重要。

裂紋產(chǎn)生的原因是：在焊接過程中，受熱不均勻，在外力的作用下，冷卻速度又過快，導(dǎo)致還沒有完全合并在一起，就出現(xiàn)了或小或大的裂紋。 

防止出現(xiàn)裂紋的方法是：在鋼材的含量上采用少量的硫、錳來提高焊接縫隙的自由伸展度；采用先進(jìn)的焊接技術(shù)來減少焊接裂紋。

 

（5） 焊接中出現(xiàn)未完全熔合的情況

 

在用超聲波探測時(shí)，未熔合缺陷反射波形較穩(wěn)定，然后在焊縫兩側(cè)探測時(shí)候，有可能有一側(cè)探測不到結(jié)果。

若焊接的速度過快，沒有選擇合適的焊接角度，就會(huì)導(dǎo)致未完全熔合。 

預(yù)防措施是選擇合適的角度以及正確的焊接方式，電流要適當(dāng)。