【摘  要】隨著我國社會經濟的發展，建築工程已經成（chéng）為我國國（guó）民經濟增長的主要支柱之一，鋼結構建築由於具有性能（néng）穩定且施（shī）工快速的特點被廣泛應用到我國建（jiàn）築行業中，但是由於我國鋼（gāng）結構建築（zhù）起步比較晚，和歐美（měi）等發達國家相比（bǐ）還存在很多問題，由於是鋼結構焊接過程的重點和難度鋼結構建築過程（chéng）麵臨（lín）中的主要問題。隨著（zhe）科學技術（shù）的發展，超聲波探傷技術被開發出來，實現建築（zhù）鋼結構檢測能準確找出問題。本文就超聲波探傷（shāng）在建築鋼結構檢測中的（de）應用進行深（shēn）入的分析，希望對我（wǒ）國（guó）的鋼結（jié）構建築（zhù）的發展有一（yī）定的幫（bāng）助，縮短和歐美等國的差距。
　　【關鍵詞】超聲波探（tàn）傷；建（jiàn）築鋼結構；焊縫檢測；應用研（yán）究
　　引言：
　　鋼結構（gòu）由（yóu）於具有（yǒu）自重輕、抗（kàng）震性強、工業化程度高的特點，被廣泛應用（yòng）在工業（yè）廠房、體育館建設等工業以及民（mín）用建築中都使用鋼結構材料，比如（rú）我2008年奧運會主要體育（yù）場鳥巢、水利（lì）方都采（cǎi）用（yòng）鋼結構構建而成。但是鋼結構存在（zài）一定（dìng）的弊端，尤（yóu）其是（shì）對焊縫（féng）的檢測一直是困擾我國（guó）鋼結構建築發展的主要問題。本文通過對超聲波探（tàn）傷在建築鋼結構檢測中的應用分析，希（xī）望（wàng）對我建築港結構的檢測有一定的幫（bāng）助。
　　1 建築鋼（gāng）結構焊縫類（lèi）型及焊縫內部缺陷
　　1.1焊縫的（de）類型和破口型式
　　在我國目前的（de）建築港結構主要分成兩種類型（xíng），一種是門式鋼架（jià）體係一種（zhǒng）是網架空間結構體係（xì）。在建築（zhù）工程中，門式鋼架體係應用的比較多。在門市鋼架體係建（jiàn）築中（zhōng）焊縫（féng）的類型主要有對接焊縫和T型（xíng）焊縫。在焊接工藝上對接焊縫主要指的是把兩母材放置在同一個水平麵上，保證母材邊緣對齊（qí）。然後沿著母材（cái）對接的邊緣直線進行焊接。而T型焊縫是把兩個母材排列成T字型進行焊接。在焊（hàn）接過程中，要想保證焊接後的（de）兩個母材能進行（háng）完好的融合，在焊接前要對兩母材的接口處開出（chū）適當的破口，在建築鋼結構中，焊縫常見的坡口型式主要有（yǒu）I型坡口、X型坡口、V型坡口、以及T型坡口
　　1.2常見的焊接缺陷
　　在焊接過程中，焊接的質量（liàng）會受到很多條件（jiàn）的影響比如：焊接工藝、焊接環境、焊條質量等都會給鋼結構的焊縫造成內部缺陷，常見的內部缺陷有氣孔、夾渣、裂紋、為融合、為焊透（tòu）等等。按照焊接缺陷性質的不同，出現氣孔、點狀夾渣屬於一般的焊接缺（quē）陷，對焊（hàn）縫整體（tǐ）的質（zhì）量強度影響比較小。如果存在（zài）群狀（zhuàng）的氣孔或者不規則的夾渣、未熔合、為焊透、裂紋等缺陷，就會對焊縫質量造成嚴重的（de）影響，甚至會導致建築承載力小，發生倒塌現象。
　　2 超聲波探傷方法原理和分類
　　超（chāo）聲波探傷原（yuán）來如圖1所示：

　　圖1  超聲波探傷原理
　　從圖（tú）中可以清（qīng）楚看（kàn）到，超聲波（bō）探傷的是通過超聲波進過不（bú）同的工件產生（shēng）的（de）反射的特性來完成建築鋼（gāng）結構中焊縫質量的檢測（cè）。探頭放（fàng）到工件的表麵，超聲（shēng）波通過構件（jiàn）檢測表明的耦合劑進入需要檢（jiǎn）測（cè）的工件，並且在工件中傳播，如果遇到有（yǒu）缺陷的焊縫（féng）就會發生反射重新（xīn）回到探頭中，然（rán）後通過反射波在超聲波探傷儀屏幕中（zhōng）的位置和波幅就能確定缺陷的位置種類和大小。根據（jù）超聲波反射波形的不同，超聲波探（tàn）傷儀（yí）可以分為A型、B型、C型。在建築鋼結構中使用最多的就是A型脈衝反射式探傷儀（yí）。
　　3 超聲波（bō）探傷在（zài）建（jiàn）築鋼結構中應用
　　超聲波探傷具有很高的準確（què）性和靈（líng）敏性，而且操作比較（jiào）簡單，檢測速度快，相比（bǐ）於x射線探傷更加（jiā）適用與高空探傷。所以被廣泛應用在建築鋼結構焊（hàn）縫（féng）探傷檢測（cè）過程中。本文通過筆者從事多年鋼結構現場檢測的工作經驗，以及相關文獻（xiàn）的查找，就超（chāo）聲波探傷在建築（zhù）鋼結構檢測中的應用進行如（rú）下分析：
　　3.1超聲波探傷（shāng）的主要要求
　　3.1.1超聲波探傷（shāng）是一項高科技技術，使用人員必須具有較高的素質才（cái）能才能完成，同時需要相關探傷（shāng）人員具有相應的資格證書，探傷工作人員隻能從事和自己資格證書相應的（de）等級探傷檢測，負責的技術（shù）不能超過證書評價等級。在我國目前的超聲（shēng）波探傷證書分為三（sān）個等級，3級，2級，1級（jí），其中三級證書等級最好，以此（cǐ）例推【1】。
　　3.1.2探測麵（miàn）的選擇，在（zài）超聲波探傷過程中（zhōng），要選擇良好的探測麵，根據工件的形狀、焊接工藝很呢（ne）個（gè）產生的缺陷部位（wèi）和延（yán）伸方向，來選擇工件他（tā）說的探測麵。
　　3.1.3選擇真確的探頭頻率和角度，高頻率的探頭在探傷過程中衰減（jiǎn）性（xìng）比較大，導致（zhì）超聲波的穿透性（xìng）比較差，所以不是很應用在厚板構件焊縫（féng）的檢測。但是高頻（pín）率的探頭分辨率比較高，所以在工件厚度允許的情況下，選擇高（gāo）頻率探頭檢測的缺陷比較清楚。在建（jiàn）築（zhù）鋼構件的檢（jiǎn）測過程中一般選擇的探頭頻率為2~5MHz。在實際探傷過程中要全麵分析影響檢（jiǎn）測（cè）結果的各方麵因素，然後選擇合理的頻率探頭。
　　3.2超聲波在焊縫內部缺陷（xiàn）檢測中的應用
　　3.2.1對接焊縫的探傷方法
　　初探，把已經調好（hǎo）的DAC曲線探傷靈敏度提高。保證評定線在示波屏20%的高度以（yǐ）上，調整好補償增益。在（zài）探傷過（guò）程中選擇鋸（jù）齒形的或者平行的掃查方法，探（tàn）頭快速掃查整條焊（hàn）縫，這是要密切關注示波屏（píng）上反射（shè）回來的信息，如果發現有超過平頂線的波幅做好相應的標記。為下一步測量缺陷做準備。
　　為了檢測出焊縫可能出現的橫向或者（zhě）斜橫向的缺陷，在探（tàn）頭掃查過程中要采用斜平行掃查和（hé）平行（háng）掃查兩（liǎng）種方式，斜平行（háng）掃查主要應用與帶有餘高的焊縫，而平行掃查則應用於（yú）餘高被（bèi）磨平的焊縫中。斜平行（háng）掃查的探頭在焊（hàn）縫餘高的兩側進行掃查，在掃查中要控製高中心軸線。並將其控製在距離焊縫方向10°到15°的夾角。沿著焊縫邊（biān）緣做斜平行（háng）掃查，具體的步驟如圖2所示：

　　圖2  斜平行掃查

　　斜平（píng）行掃查方法是（shì）超聲波探傷過程中基礎的掃查方法，在實際的（de）檢測過程中要結合（hé）多種掃查方式來完成探傷，但是在掃查過（guò）程中（zhōng）無論選擇什麽樣的掃查方式，都要把掃查速度控（kòng）製在150mm/s以內。重複掃（sǎo）查的探頭需要有20%的重疊（dié）率。才能提高檢測的準確性，避免發（fā）生遺漏【2】。
　　精（jīng）探，第二次掃（sǎo）查方式稱為精探，也就是掃（sǎo）查方式（shì）和初探一樣，但是放慢了掃查的速度，在（zài）初探過程（chéng）中做出標（biāo）記的位置進行仔細掃查，找到（dào）出現缺陷的部位以便進行相關的處理。在精探過程中需（xū）要綜合采用前後掃查、左右掃查、轉角掃查（chá）、環繞掃查四種方式結合（hé）使用，才能保（bǎo）證檢測結果的準確性。
　　複探，就對初探和精探的經過進行（háng）反複審查和驗證，在掃查過（guò）程中和初探精探的掃查方式相同，但是要適當的提高掃查速度。
　　3.2.2T型（xíng）焊縫的探傷方法
　　T型（xíng）焊縫在焊接過程中（zhōng）選擇的坡口形式主要是單邊V型和K型坡口。如果選擇埋（mái）弧焊進行焊接，工件的厚度（dù）在14mm以（yǐ）下，可以不用開坡口，但是需要留出（chū）一定的間（jiān）隙，在焊接學中稱這中情況為I型坡（pō）口。
　　T型焊縫是建築鋼結（jié）構中經常施工的一種（zhǒng）焊接方式，具（jù）有很強的穩定型，但是給焊縫的探（tàn）傷（shāng）造成（chéng）一（yī）定的難度。在T型焊縫探傷選擇中要選擇如圖3所示的探測方式：

　　圖3  T型焊縫探頭、探測位置示意（yì）圖
　　在T型焊縫探（tàn）傷檢測過程中需要應用多種探頭方式才能完成（chéng），首先（xiān）要采用斜探頭，在位置1和位置2的腹板探測中（zhōng）需要通過斜（xié）探頭的方式進行探傷；然後要采用直探（tàn）頭的方式在位置3也就是翼板外（wài）側通過直探頭額方式進（jìn）行（háng）探傷；其次需要采用斜探頭利用一次波在位置4翼板外側（cè）進行探傷；最好采用（yòng）KI斜探頭的方式利用二次波對位置5翼板內側進行探（tàn）傷【3】。
　　4 結束語：
　　綜上所述（shù），本文對超聲波探傷在建築鋼結構焊縫內部質（zhì）量缺陷檢測的技術條件、檢驗方法、缺陷識別評（píng）定等結合其製造工（gōng）藝和容易產生的缺陷類型進行了（le）論述和分析，對鋼結構構件焊縫探傷實踐做了係統地歸納和（hé）整理。
　　寧波市紫光建設工程檢測有限公司 李傑

　　參考文獻：
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