無損檢測技術(shù)在鋼板檢驗(yàn)中的應(yīng)用探究

欒兆亮

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東 日照 276800）

在城市化進(jìn)程的加快下，鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)等技術(shù)日益進(jìn)步，鋼結(jié)構(gòu)橋梁開始被人們更多的應(yīng)用在天橋、鐵路等領(lǐng)域。但是橋梁在投入使用之后不僅需要經(jīng)受荷載的作用，而且還會(huì)經(jīng)受外界多種環(huán)境的影響，最終會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷和毀壞，加上多年對(duì)橋梁的使用也會(huì)導(dǎo)致橋梁的承載力和耐久力降低，嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。鋼板是鋼鐵工業(yè)和橋梁建設(shè)的主要材料，其表面質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。但是在鋼板加工制造的過程中，由于材料、設(shè)備、加工工藝等多個(gè)方面因素的影響，熱軋帶鋼、冷軋帶鋼表面很容易出現(xiàn)裂紋、疤痕、孔洞等缺陷問題。當(dāng)前，國內(nèi)外鋼鐵制造企業(yè)常用人工目測和閃光檢測的方式來對(duì)鋼板表面質(zhì)量進(jìn)行檢測分析，在經(jīng)過概率計(jì)算之后找到鋼板弊端，及時(shí)替換鋼板。為了能夠提升鋼板的質(zhì)量需要有針對(duì)的開展鋼板表面缺陷在線無損檢測[1]。

1 無損檢測技術(shù)概述

建筑鋼結(jié)構(gòu)因其強(qiáng)度高、工業(yè)水平高、經(jīng)濟(jì)綜合效益強(qiáng)的特點(diǎn)被人們廣泛的應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)方面。但是受鋼結(jié)構(gòu)本身復(fù)雜多樣的影響，建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中很容易發(fā)生質(zhì)量安全事故，不利于社會(huì)穩(wěn)定。在這樣的背景下建筑鋼結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性問題引起了人們的進(jìn)一步關(guān)注[2]。

設(shè)計(jì)是影響建筑鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全的重要因素，評(píng)估鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理的方式包含三種，分別是破壞試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)、無損檢測，試驗(yàn)的形式往往具備較長的檢測工期，且檢測操作復(fù)雜，推廣難度大。無損檢測技術(shù)是在多學(xué)科基礎(chǔ)上出現(xiàn)的一種綜合技術(shù)形式，具體是在不損傷被檢測對(duì)象完整性基礎(chǔ)上，應(yīng)用物理或者化學(xué)方式和先進(jìn)的 設(shè)備來對(duì)各個(gè)材料、零部件、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果科學(xué)評(píng)估零部件的完整性、安全性。

2 常見的無損檢測技術(shù)

2.1 射線檢測技術(shù)

射線檢測技術(shù)被人們廣泛的應(yīng)用到工業(yè)產(chǎn)品檢測中，原理如下：射線在穿過物體的時(shí)候其本身強(qiáng)度會(huì)發(fā)生深刻的變化，這種變化程度在一般情況下會(huì)和射線能量的高低存在關(guān)聯(lián)，但是也深受穿過物體性質(zhì)、密度、厚度等存在關(guān)聯(lián)。射線穿過物體缺陷區(qū)域強(qiáng)度和穿越?jīng)]有區(qū)域強(qiáng)度存在差異，在出現(xiàn)這種差異之后射線的強(qiáng)度會(huì)被降低。在橋梁鋼結(jié)構(gòu)射線檢測技術(shù)應(yīng)用的過程中一般會(huì)應(yīng)用X射線照相方式進(jìn)行處理，射線檢測適合應(yīng)用在多材料的無損檢測中。這類檢測技術(shù)的底片能夠記錄介質(zhì)，并在底片上直接顯示出有缺陷的圖像。但是射線檢測技術(shù)不適合應(yīng)用在鋼板、鋼管中。

2.2 超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)主要是指利用超聲波來對(duì)材料進(jìn)行檢測，從而發(fā)現(xiàn)材料質(zhì)量問題的一種檢測技術(shù)形式。超聲波檢測技術(shù)的基本頻率波段在0.5MHz到25MHz之間，超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用步驟具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，將超聲波納入到被檢測的材料中，之后在距離的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)樗枰l段的超聲波。其次，借助超聲波在被檢測材料中的傳播屬性以及材料之間的相互作用來改變其傳播方向。再次，檢測設(shè)備接收被改變之后的超聲波，并將接收到的超聲波以適合的方式進(jìn)行展示。最后，對(duì)接收到的超聲波信號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[3]。

2.3 滲透性檢測技術(shù)

如果材料孔件開口較小就會(huì)在施工的時(shí)候應(yīng)用滲透檢測技術(shù)形式，具體檢測操作流程如下所示：首先，利用滲透劑對(duì)被檢測對(duì)象進(jìn)行滲透處理，液體會(huì)被滲透到表面的缺口上。其次，在去掉檢測對(duì)象表面滲透劑之后對(duì)加工工件進(jìn)行干燥化處理，之后在其表面涂抹顯像劑。最后，在光照的作用下缺陷部位的痕跡會(huì)呈現(xiàn)出來，由此能夠幫助人們了解到缺陷的形狀和基本狀態(tài)。

2.4 渦流檢測技術(shù)

渦流檢測技術(shù)在有色金屬、石墨、棒材等一系列導(dǎo)電材料的加工制作中有著十分廣泛的應(yīng)用。這些材料表面的導(dǎo)電都可以應(yīng)用渦流檢測技術(shù)進(jìn)行檢測，具體檢測步驟如下所示：首先，將導(dǎo)體靠近有交流電通過的線圈，線圈產(chǎn)生的交變磁場會(huì)在導(dǎo)體的作用下產(chǎn)生渦流。在這個(gè)過程中導(dǎo)電體的大小、形狀等和激勵(lì)線圈的大小、距離存在密切的關(guān)聯(lián)。因而可以借助渦流變化來檢測導(dǎo)電體的表面，了解導(dǎo)電體應(yīng)用可能潛在的安全隱患。

2.5 磁粉檢測技術(shù)

磁粉檢測技術(shù)形式一般被人們廣泛應(yīng)用在具備鐵磁性材料的無損檢測中，在具體檢測的時(shí)候往往僅能夠檢測出材料表面的缺陷。在將磁粉檢測技術(shù)形式應(yīng)用到外加磁場中時(shí)候會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)磁場。感應(yīng)磁場中的磁力判定線能夠判定出工件是否出現(xiàn)遺漏和質(zhì)量問題。同時(shí)，在適合光照的作用下，依附在工件表面上的磁粉會(huì)出現(xiàn)比較明顯的磁性痕跡，從而能夠讓 有關(guān)人員更為全面的了解缺陷所在的位置和缺陷的大小、形狀。

2.6 聲發(fā)射檢測技術(shù)

材料或者結(jié)構(gòu)件在受到內(nèi)力或者外力的作用下往往會(huì)出現(xiàn)形變，在發(fā)生形變之后會(huì)通過彈性波的方式釋放出應(yīng)變能力（聲發(fā)射）。在聲發(fā)射完成之后可以開展下一步的聲發(fā)射檢測工作，即通過受力狀態(tài)下材料釋放的壓力波來判斷被檢測對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷程度的一種無損檢測技術(shù)形式。聲發(fā)射檢測技術(shù)形式適合被應(yīng)用在核電站、大型橋梁的檢測中，但是在使用的時(shí)候無法實(shí)現(xiàn)靜態(tài)化的檢測，且在檢測過程中所面臨的干擾因素較多，檢測技術(shù)應(yīng)用不夠成熟[4-8]。

3 無損檢測技術(shù)在鋼板檢驗(yàn)中的應(yīng)用

3.1 無損檢測技術(shù)在鋼板焊接接頭檢測中的應(yīng)用

在鋼板焊接操作中，焊接工藝使用不合理、焊接操作不恰當(dāng)、焊接零部件組裝不合理等都會(huì)使得橋梁鋼板焊接接頭出現(xiàn)不同程度的問題。從實(shí)際情況來看，橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接接頭存在的缺陷包含表面缺陷和內(nèi)部缺陷兩個(gè)方面的內(nèi)容。其中，焊接接頭的表面缺陷表現(xiàn)為鋼板焊接表現(xiàn)出現(xiàn)裂紋、氣孔問題。焊接接頭的內(nèi)部缺陷表現(xiàn)為 各個(gè)焊接接頭銜接的不科學(xué)。超聲波檢測技術(shù)和射線檢測技術(shù)能夠有效檢測鋼板焊接接頭內(nèi)部的缺陷，在發(fā)現(xiàn)焊接接頭內(nèi)部缺陷之后能夠在第一時(shí)間對(duì)缺陷進(jìn)行定量和定性結(jié)合的分析，從而及時(shí)更換和彌補(bǔ)焊接接頭質(zhì)量問題。在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行超聲或者外觀檢測之后可以應(yīng)用滲透檢測、磁粉檢測和渦流檢測等多種無損檢測形式來查找焊接接頭的表面情況，從而為接下來的設(shè)備返修提供重要參考支持。

3.2 無損檢測技術(shù)在角接焊縫檢測中的應(yīng)用

從實(shí)際操作情況來看，角接焊縫檢測操作十分復(fù)雜，具體體現(xiàn)在T字形焊接和Y字形焊接兩種形式，其中，在T形焊接操作的時(shí)候會(huì)根據(jù)焊接的類型和基本規(guī)律來制作出具備多種類型缺陷的試塊，之后應(yīng)用無損檢測技術(shù)形式來對(duì)制作出來的試塊進(jìn)行檢測。

4 結(jié)語

綜上所述，文章在闡述無損檢測技術(shù)原理的基礎(chǔ)上著重介紹了幾種常見的無損檢測技術(shù)形式，從應(yīng)用上來看，每一種無損檢測技術(shù)的應(yīng)用原理、應(yīng)用方法、應(yīng)用方向都不同，且彼此適合檢測的對(duì)象也不同。橋梁鋼結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性等和人們的實(shí)際生活存在密切的關(guān)聯(lián)，為此，需要結(jié)合建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)需要相關(guān)人員能根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的整體性能、檢測成本、檢測對(duì)象基本規(guī)格和性質(zhì)來選擇適合的無損檢測技術(shù)形式，通過無損檢測來綜合判斷評(píng)估鋼結(jié)構(gòu)材料的基本性能 ，確保橋梁鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全。