試析超聲波無損檢測技術在建筑鋼結構焊縫檢測中的應用

文/吳小松 岳陽億利達工程建設有限公司 湖南臨湘 414300

鋼結構相對于其他建筑材料重量輕，強度高，整體承重性良好。但是由于本身的物理性質，在實際施工過程中都會存在裂縫，需要焊接，而在焊接過程中內部可能出現氣泡，小孔等，導致整體建筑性能受到巨大影響。此時就可以引入超聲波無損檢測技術。運用超聲波無損檢測技術檢測時間短，設備簡單，操作容易，結果繪圖處理方便，可以有效檢驗出來焊縫的缺陷，保證整體工程的質量。

1、建筑鋼結構焊縫中存在的主要問題

在實際施工過程中，鋼結構的對應焊接類型主要有梯形及對接形，在沿邊緣焊接時都會存在一條明顯的接縫。鋼材料易受外部環境影響，導致在焊接過程中內部存在裂縫，未熔合，夾渣，氣孔等現象。而對于這些內部缺陷，日常的物理檢測不起作用。這些不規則的夾渣，焊縫裂紋都會導致鋼結構在承重過程中出現塌陷、斷裂等重大安全問題，為保證焊縫的整體強度承受外界壓力，迫切需要引入超聲波檢驗技術。

2、超聲波無損檢測技術的概述

超聲波無損檢測技術主要是依靠超聲波在不同介質中反射強度不同，檢驗鋼結構內部焊縫質量。具體操作過程為，在鋼結構的表面附著一層耦合劑，幫助超聲波順利進入鋼結構的內部進行后續的細化檢驗。超聲波一旦進入鋼結構內部，外帶的顯示屏會產生不同形式的波動。對于焊接過程中的大氣孔而言，超聲波的波形比較穩定，而對于非常密集的小七孔來說，超聲波就會產生非常密集的震動。鋼結構內部一旦出現未熔合的現象，出現頻率比較高的回峰。檢測人員通過觀察顯示屏的不同波形，從而準確判斷鋼結構內部是否存在質量問題。

3、超聲波無損檢測技術在建筑鋼結構焊縫檢測中的具體措施

3.1 提高檢驗人員的專業素養

超聲波具有傳送能量和傳送信息的功能，超聲波無損檢驗技術在對鋼結構進行檢驗時，可以依據鋼管的密度以及均勻性，來反應焊接質量的好壞。相關檢測人員要提高自身的專業素養，準確根據電子顯示屏的波形判斷焊接內部結構。仔細分析鋼材結構內部與理論數據之間的關系，從而初步判斷其損耗程度，然后進行全面的規劃，利用數學的統計學原理，平行測定多組數據進行認真分析和對比研究，達到更高的準確率。對于波形相似度較高的問題，要進行后續的細節管理，并制定相應的解決措施。

例如，在焊接過程中出現重復或短缺問題時，就會導致內部密度不均勻，因此采用超聲波檢驗過程中會出現頻率回波信號，查看回波信號與主峰大小的比例關系。觀察波峰邊上是否含有小峰，通過超聲波探頭的平移旋轉，可以實現波峰高度的變化。根據多次移動，可以初步確定夾雜在焊縫中的主要位置。

3.2 結合現代技術，綜合應用超聲波

建筑工程的鋼結構內部質量直接影響著居民的人身安全。因此，要定期利用超聲波檢驗鋼結構的內部變化，對于內部腐蝕現象進行及時處理。超聲波信息處理要結合現代技術，以數字化和信息化為主導。在檢測過程中設立主體目標，排除外界的噪聲干擾，對于鋼材結構內部缺陷進行仔細分析，同時也能提高檢測的準確性。此外，數字成像技術可以給工作人員提供直觀的信息，有效的避免傳統超聲技術的數據不可靠。以超聲波技術結合電氣設備的自動化，人工智能，以科學技術帶動超聲檢測不斷向前發展。同時在后續管理過程中也需要進行動態的監測，保證建筑的主體壽命。

例如在檢驗過程中超聲波的波向平穩可以表示鋼結構內部的密度均勻，相反，超聲波的波峰上下移動強烈，很有可能表示鋼焊接封內部出現了空洞，缺實現象出現，發生了電化反應，導致了鐵被腐蝕。

3.3 明確檢驗流程，配合設置靈敏度

在超聲波探測過程中要明晰探測的工藝流程，要選擇合適的工藝卡片，對于超聲波無損檢測器進行調零處理。根據測量的焊接板后，進行不同切實選擇，如果厚度較薄，可以采取反射法。而如果厚度較厚，可以采取直接射入的方案，如一些內隔板和箱型柱等。同時在一期校準過程中，要對于超聲波的垂直性和水平性進行全面測定，保證數據的準確性。如果一旦改變校準的探頭，要仔細進行核查，以斜探頭的靈敏度配置為準，核實偏離前沿距離。在最后匯總計算數據時，要以儀器探頭和實物具體線為中心反復核查，以反射性和法線的轉角距離及波幅的靈敏度進行測驗核，最后根據b級檢驗標準進行二次管理核查，憑借靈敏度的補償工作值確定耦合補償的訂量缺陷，減少因為粒子軌跡混亂導致的靈敏度失常。

例如，在制作工藝檢測卡時，要對不同的裂縫缺陷進行仔細區分，根據實際情況選擇k值和折射角，同時也要多次測定鋼結構的內部質量，以平行數據來保證實驗結果的準確性。

總結：

在鋼結構的焊縫檢驗引入超聲波的方法，可以很好的勘察出鋼結構內部存在的問題。對于缺陷的真實情況做出合理判斷，但是在超聲檢驗過程中仍然存在一些問題，導致在缺陷定性時存在困難，進而需要全面的分析和研究。相關人員要切實提高自己的專業技能素養，明晰不同缺陷之間的區別。對于檢驗過程中存在的問題，進行對點性的處理，采取專人專用的管理方法，真正實現超聲波檢驗的有效應用。