摘要：随着钢结构被广泛应用在建筑工程中，各建筑工程施工团队逐渐加强了对钢结构质量的重视，为了对钢结构的施工质量进行检测，超声波探伤技术被普遍应用。本文就对钢结构无损检测中的超声探伤技术应用进行分析和了解。
关键词：钢结构；无损检测；超声波探伤技术
一、钢结构无损检测的重要性
首先钢结构在建筑物当中是十分重要的，如果钢结构的内部存在一定的损伤，那么对于建筑物来说将是致命的打击。还有比如钢结构在桥梁中的应用，如果说桥梁中的功能结构不能够达到很高的质量要求，那么桥梁在常年在户外经受着各种极端恶劣的天气的影响，很容易会造成桥梁外部的破坏损坏，然后导致钢结构出现损坏，如果刚接过小孩就很容易造成桥梁的损坏，就会造成很多的安全事故，发生造成大量的经济损失，既不利于人民群众的出行也会危害到人身安全，所以说对于钢结构前期的无损检测是很重要的。钢结构不仅在建筑物和桥梁中的应用十分广泛，在生活当中的方方面面都有重要的作用。汽车桥梁，汽车，火车轨道等等都会用到钢结构的构成。钢结构无损检测对于钢结构的使用的重要性是十分广泛的，所以说钢结构的无损检测率与人民群众以及国家的安全安危是有很重要的作用的，对于我们来说，与我们的生活密切相关的。尤其是还要达到对钢结构无损检测的要求，不能够损坏钢结构而达到最高的检测，这是极为困难的，所以说超声波无损检测就很关键。
二、超声探伤基本原理
超声检测利用高频声能进行检测和测量。超声波探伤可用于探伤I评价、尺寸测量、材料表征等。一个典型的UT检测系统由几个功能单元组成，如脉冲/接收器、传感器和显示设备。该换能器由脉冲发生器驱动，利用石英、硫酸锂或各种陶瓷材料，利用压电技术产生高频超声能量。大多数检查是在1至25兆赫的频率范围内进行的。耦合器用于将超声波从换能器传输到试件上；典型的耦合器是水、油、甘油和油脂。声能以波的形式通过材料被引入和传播，并从相对的表面反射出来。内部缺陷，如裂纹或空洞，打断了波的传播，并反射回一部分超声波。能量的振幅和返回所需的时间表明工件上有任何缺陷的存在和位置。
超声波探伤法作为一种实用、多功能的无损检测方法，具有对表面和地下不连续面敏感、探伤或测量的穿透深度高、脉冲回波技术可单面获取、反射器位置和尺寸及形状估计精度高、零件准备量小、电子设备的瞬时结果、自动化系统的详细成像、厚度测量等其他用途的可能性等优点。它的局限性；需要一个可接近的表面来传输超声波；广泛的技能和训练；需要一种耦合介质来促进声能向试件的传递；粗糙度、形状不平顺、小、厚度或不均匀性的限制；由于低声传输和高信号噪声而难以检查粗颗粒材料；线性缺陷必须平行于声束定向；两种设备校准的参考标准的必要性，以及缺陷的特征。
三、焊缝无损检验其检验的等级
（1）其中A级的检验是依据某种角度探头对焊缝的单面单侧进行检测的检验方式，而这样的检验只可以对一些可以扫查到的截面做出检验。对于横向截面是无法采取这种检验的。当其母材的厚度大于50m m的时候，绝对不能采取A级的检验。
（2）其中B级的检验是对焊缝的单面双向进行的一种检验方式，它是依据一个某种角度的探头来进行的。当其母材的厚度大于100m m的时候，采取这种B级的检验。因为在实际实施时可能会受到几何条件的一些制约，因而在检验时用两个角度的探头。若有条件，那么最好做一个横向缺陷检验。
（3）其中C级的检验是用两种以上角度的探头来对焊缝进行检验，实际上就是对其单面双侧进行的检验。进行两种探头的角度与两个方向的扫查做横向缺陷的检验，在它的母材厚度比100m m大的时候，选用双面双侧的检验方式。
除此之外，有以下几点是需要特别注意的：在对接焊缝的两侧用斜探头进行探测的时候，若经过母材部分时需要采用直的探头进行检查；对接的焊缝一定要对其余高进行磨平操作，便于探头对焊缝的一些部位进行平行的探查；在窄间隙焊缝的母材厚度大于等于40m m和焊缝母材的厚度大于等于100m m的时候，通常是进行增加串列式的扫查。
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四、焊缝检测记数规则及合格评定
（1）焊缝内部缺陷无损检测记数规则
一级焊缝探伤比例1 0 0%，即全数探伤；二级焊缝探伤比例20%，对于工厂制作焊缝，应按每条焊缝长度计算比例，且探伤长度≥2 0 0 m m，当焊缝长度≤2 0 0 m m时，应对整条焊缝进行探伤；对于现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算比例，探伤长度应≥2 0 0 m m，并应不少于1条焊缝；三级焊缝不要求进行内部缺陷的无损探伤。
（2）焊缝处数的记数方法
采用超声波探伤技术对缺陷进行检测时，焊缝处的记数是有一定方法的[3]。记数时，通常以1000mm的焊缝为临界值。工厂制作焊缝，其长度若未超过1000mm，则每条焊缝为1处；当工厂制作焊缝长度超过1000mm时，可以对其实施分段计处。段，每300mm为1段设置1处焊缝。
（3）抽样检验的合格判定
当抽样检查的焊缝数不合格率<2%时，该批验收应定为合格。当不合格率>5%时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加1处；如在所有抽检焊缝中不合格率≤3%时，该批验收应定为合格，>3%时，该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。
五、钢结构无损检测中超声探伤技术的应用识别
（1）气孔与夹渣的识别
气孔主要是在钢结构焊接期间，由于焊接熔池的温度较高，材料对大量气体和冶金反应气体进行了吸收，在焊接冷却凝固前，未及时将吸收的气体放出，由此在钢结构金属焊缝内形成了以气体为主的空穴。一般来说，气孔包括密集气孔和单气孔，不同的气孔的特点不同。密集气孔的反射波为簇状，回波的高度也是以气孔大小为依据。单个气孔呈现的波形相对稳定，应进行不同方向的探测，但探测时不能移动探头。夹渣是焊接后，在钢结构中残留的非金属残留杂质或熔渣。夹渣包括条状渣和点状渣，其表面呈现不规则的形态；条状夹渣的反射率和波幅相对较低，对探头进行平行移动时，波幅有略微变动；点状夹渣的回波形态和信号与单个气孔具有类似性。
（2）裂纹
这种情况是出现在焊后或者焊接的过程中，母材及焊缝热影响区域出现的缝隙就是裂纹。通常所出现的裂纹其波幅很宽，波的高度也相对较高，频繁的有峰的出现。而反射波也会在探头进行平移的时候经常出现。
（3）未焊透与未熔合
未焊透是指焊接接头部分金属未完全熔透的现象。一般位于焊缝中心线上，有一定的长度。探伤中探头平移时，未焊透波形较稳定，焊缝两侧探伤时，均能得到大致相同的反射波幅；未熔合主要是指填充金属与母材之间没有熔合在一起或填充金属层之间没有熔合在一起。未熔合反射波的特征是：探头平移时，波形较稳定。两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从一侧探到。
结束语：
综上所述，对于建筑工程中常用的钢结构，普遍采用无损检测中的超声波探伤技术进行检测，利用超声无损探伤技术，可以快速、及时地发现钢结构中存在的缺陷，并根据对问题的分析进行解决，从而提高钢结构在建筑工程施工中的稳定性。针对当前超声波探伤技术的检测的现状，从气孔、夹渣、裂纹、未熔合的识别，分析超声波探伤技术在钢结构无损检测中的具体应用。
参考文献：
[1]焊接质量的超声波探伤无损检测探析[J].扁明亮.中国新技术新产品.2018（10）
[2]超声探伤技术在无损检测中的应用[J].高庆伟.中国新技术新产品.2016（10）
[3]无损检测技术在建筑工程检测中的应用[J].邓秋华.中国高新技术企业.2015（18）
[4]超声无损检测技术的现状和发展趋势[J].李灼华.硅谷.2013（21）
论文作者:张海泉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：钢结构论文; 气孔论文; 超声波论文; 超声论文; 缺陷论文; 技术论文; 反射论文; 《基层建设》2019年第14期论文;