关于超声波探伤技术在钢结构焊接中的运用分析

关于超声波探伤技术在钢结构焊接中的运用分析
摘要:超声波探伤技术作为先进技术,对检测质量具有重要影响,超声波探伤具有实用性与高效性,其主要利用反射原理检测出零件中的问题,目前在钢结构焊接中获得广泛应用。本文分析了在钢结构焊接运用超声波探伤技术时容易出现的问题,并且提出优化的具体策略,以期为施工人员提供借鉴性参考,掌握超声波探伤技术的应用要点,优化施工流程,防止发生裂纹、气孔、未焊透和未熔合等现象,为焊接质量提供有力保障。
关键词:超声波探伤仪;裂纹与气孔;焊接工艺
计费系统
引言:在科学技术快速发展的背景下,工业企业面对巨大的机遇,在钢结构焊接的过程中,逐渐开始应用超声波探伤技术,对增强焊接质量具有重要意义。超声波具有良好的衰减规律与探测深度,可以形成折射与反射等现象,所产生的反射波可以被探头接收,利用相关的探测仪器,还可以获得波形变化的具体数据与特征,对金属结构中可能产生的裂纹和气孔等进行准确判断,为钢结构焊接检测提供有力保障,对提高建筑整体性能具有重要作用。
一、超声波探伤技术的应用原理
当金属材料被超声波扫描后,超声波束会进入新的截面,若是发现存在反射波,说明遇到了有缺陷的零件,通过脉冲波形,可以将反射波全面反射出来,根据脉冲波形,就可以准确判断出缺陷的大小与位置,以及对各个方面的评定,其中包括力学性能检测、组织结构、几何特性测量等。超声波检测具有多样化的方法,目前经常使用的方法主要有四种,分别是相控阵超声检测法、超声导波法、衍射时差法、A型脉冲反射法,若是再详细划分,可以将A型脉冲反射法分为爬波法、表面波法、横波法、纵波法等[1]
由于材料内部组织对超声波传播质量产生影响,因此施工人员可以利用超声波探伤仪对生产材料进行全面检查,在判断材料质量时,根据影响程度进行判断。超声波探伤技术的应用原理具有复杂性,超声波主要由声源产生,之后进入工件,使工件缺陷与工件材料相互作用,二者还会对超声波的特征与传播方向产生影响,当设备接收到超声波的变化后,工作人员就会详细研究与分析存在的问题,根据评估的结果,确定工件是否完好无损,若是存在缺陷问题,则需要进行相应的评估,从而采取有效解决措施。
二、在钢结构焊接运用超声波探伤技术时容易出现的问题
某建筑工程需要建设钢结构工业厂房,其建筑面积高达2.89万m2水析仪,采用轻钢结构作为建筑
结构,其钢材选取Q345GJB钢材,规格为8-50mm,在组装钢柱与钢梁的过程中,主要采用T型和L型。在焊接过程中,由于焊接环境与施工人员的焊接技术水平的影响,可能会产生焊缝内部缺陷,例如出现裂纹和气孔等,降低了焊接强度,为工程埋下安全隐患,施工人员应当使用超声波探伤技术全面分析缺陷的类型,不断提高钢结构性能,确保建筑的安全性[2]
(一)出现夹渣与气孔
在钢结构焊接过程中,由于施工人员没有清理干净焊缝内的杂质与熔渣等,导致出现夹渣的现象,而且夹渣的形状不同,主要分为条状与点状。从某种角度上而言,点状的气孔与夹渣具有相似性,反射出的信号大致相同。对于条状夹渣而言,具有较为明显的回波信号,其形状类似于锯齿状,而且波幅较低,容易受到探头位置的影响,波幅会随着位置的改变而发生变化,呈现出树枝状的波形。
在钢结构焊接时,将会逐渐升高温度,将超过一定数值后,大量气体就会灌进焊缝中,若是在冷凝时没有及时排除气体,等到焊缝凝固后,将会形成众多孔穴,而且具有不同的大小与形状,其中大部分都是球形,若是按照密集程度划分气孔,则可以分为密集气孔与单桶盖
个气孔,并且气孔的波高与波形具有明显差异。当移动探头时,单个气孔的波高会逐渐消失,但是却不会改变波形。同时,由于密集气孔中每个气孔的形状与大小不同,因此,一旦探头位置改变后,波高也会发生改变。
(二)出现裂纹
在钢结构焊接时,一旦产生裂纹,将会严重影响焊接质量,因此在施工过程中,应当做好防治工作。钢结构裂纹主要受应力影响,从温度控制的角度上而言,裂纹主要分为两种方式,一种是热裂纹,一般在焊缝内部或热影响区会产生热裂纹,主要原因是长期处于高温环境,在结晶过程中,产生了液态的杂质与低熔点共晶,从而导致产生偏析现象,而且凝固材料的强度难以达到预期效果,与规定标准所差甚远,当材料承受不住焊接应力时,在固态金属表面就会形成热裂纹,主要包括凝固不久或液态间层的金属。同时,由于材料里存在杂质或低熔点共晶,当其承受过大的焊接应力时,在金属材料的表面就会产生裂纹,从分析中可知,力学因素与冶金因素是产生热裂纹的主要因素,应当引起施工人员的充分重视。
而另一种是冷裂纹,主要原因是当完成焊接工作后,构件在长期低温的环境下产生凝固现
象。在焊接过程中,当温度处于马氏体转变温度时,就会在焊接完成后出现冷裂纹,而且是在较长时间后才会出现,因此可以将冷裂纹称为延迟裂纹,其形成的原因主要包括三点:第一,焊接拉伸应力过大。第二,存在着扩散氢,并且具有较高的浓度。第三,在焊接接头表面,形成了淬硬组织。在钢结构中,裂纹的位置各不相同,主要分为四种表现形式,分别是根部裂纹、焊趾裂纹、纵向裂纹、横向裂纹等,其中根部裂纹主要分布在焊缝根部,其与焊趾裂纹统称为冷裂纹;焊趾裂纹垂直于材料表面;纵向裂纹受到焊缝处应力的影响;横向裂纹受到钢结构质量与焊缝速度影响[3]
(三)出现未焊透与未熔合
在焊接过程中,由于外界因素的影响,导致接头根部出现未焊透现象,而且焊件存在未熔合现象,其主要是焊接层间与焊接金属之间存在部分没有熔透的焊件,不管出现哪种情况,都会严重影响焊件质量,导致出现不同的缺陷问题,当增大焊缝强度时,在焊缝处还会出现突变与间断等情况,甚至直接产生裂纹。由于电弧过长、速度过快、电流过小、焊条直径太大等都会影响焊接质量,因此在进行焊接过程中,施工人员应当重点关注未熔合与未焊透等现象,分析产生问题的原因。在焊接过程中构件表面可能会出现氧化膜,出现
边缘不融合等情况,需要选择适合的坡口尺寸,对焊接的电流与速度进行适当调整,及时清理表面形成的氧化膜,时刻关注坡口两侧的融合。
三、在钢结构焊接运用超声波探伤技术时的应用策略
(一)优化探伤流程
施工人员应当按照规定的操作流程,科学进行探伤工作,首先,进行初步探伤。在开始探伤工作前,需要全面分析与研究施工图纸,对其中的技术要求有大致了解。在实际施工中,需要根据缺陷的类型,选择适合的探头扫查方式,一般使用探头作锯齿扫查纵向缺陷,而使用探头平行扫查横向缺陷,严格根据规范标准完成相关作业,提高焊接质量。施工人员应当具有高超的技能,以及丰富的理论知识,为开展探伤工作提供有力保障。在初探过程中,需要时刻关注回波信号,记录信号的相关信息,为日后开展检测工作奠定坚实基础,可以提供准确的数据信息。其次,进行精确探伤。精确探伤的要点在于“精确”,与初步探伤具有一定相似性,在此基础上进行更加精准的检测,确保检测的全面性。施工人员在计算探伤比例时,需要参考焊缝的长度,确保获得科学的检测结果,特别注意的是,可以根据实际情况,在允许范围内适当增加探伤长度。最后,进行重复探伤。在进过初步
探伤与精确探伤后,还可以进行重复探伤,主要功能是对之前的检测结果进行检查,在检测过程中,可以适当加快进度,尤其要注意有缺陷的部位。
pp18(二)掌握焊接工艺
在应用超声波探伤技术时,需要注意以下几点:第一,根据施工质量规范,选择不同的探伤方式,以此满足不同等级工件的需求。第二,对构件表面产生的凹坑、氧化皮、飞溅物等进行及时清理,确保具有良好的光洁度。第三,在选择耦合剂的过程中,不但需要注重经济性,而且还要综合分析附着力、流动性、粘度等因素,目前较为常用的耦合剂主要是浆糊。第四,在调节仪器的速度时,可以采用水平定位的方法,结合精探伤与粗探伤,及时发现工件中的缺陷。金折网
8700g施工人员应当具有良好的焊接工艺,在开始焊接工作前,需要详细检测钢结构,明确钢结构设计。在检测焊缝前,需要详细解读施工质量规范与钢结构设计说明,了解构件的化学性能与物理性能,以及等级要求、焊缝质量标准、检测比例、检测部位等,为日后进行检测工作提供有力依据。在开始检测之前,需要了解焊缝类型、焊接工艺方法、钢材种类等,并且开展深入调查工作,经过评定试验确保焊接工艺符合规定要求后,才可以开始焊
接工作。例如,该工程在拼接焊缝的过程中,需要对柱和梁等支撑部位进行焊接,可以使用埋弧自动焊工工艺,利用二氧化碳气体,保护箱型柱内横隔板与对接组合焊缝,确保顺利完成施工。
在焊接过程中,需要注意以下几点:第一,在检测焊缝尺寸过程中,需要分析角焊缝余高、焊脚尺寸、凹坑、焊缝余高等,有效控制产生的偏差。第二,在检测焊缝外观的过程中,需要检查是否存在擦伤、电弧、夹渣、气孔、凹坑、焊瘤、裂纹等情况,若是想要达到一级焊缝的标准,则需要确保根部无收缩,一级表面无咬边的情况。第三,在检测焊缝内部质量时,需要根据焊缝的具体类型与国家规定标准,选择射线与超声波技术,确保准确查到内部存在的缺陷。第四,在使用超声波技术时,需要制作DAC曲线,并且使用超声波探测仪,可以获得准确的检测数据。第五,在钢结构焊缝过程中,施工人员需要掌握质量控制要点,选择适合的检测时机,例如在该工程中,当检测焊缝质量时,需要采用一次波与二次波,完成角对接组合焊缝与对接焊缝的检测工作,使用斜探头扫查探测面,其规格为45-60°与2.5MHz,同时,还可以采用直探头作为辅助,扫查隔板电渣焊,确保准确判断焊缝的缺陷[4]

本文发布于:2024-09-23 16:24:35,感谢您对本站的认可!

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