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鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷缺陷原因分析
建筑物中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越普遍，這些鋼結(jié)構(gòu)建筑物中,，鋼構(gòu)件之間連接多采用焊接,。鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量十分重要，而超聲波探傷是檢驗鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的一個重要方法,。
超聲波探傷的依據(jù)
接到探傷任務(wù)后，首先要了解圖紙對焊接質(zhì)量的技術(shù)要求,。超聲波探傷用于全熔透焊縫,，其探傷比例按每條焊縫長度的百分數(shù)計算，并且不小于200mm,。對于局部探傷的焊縫如果發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷時,，應(yīng)在該缺陷兩端的延伸部位增加探傷長度，增加長度不應(yīng)小于該焊縫長度的10%且不應(yīng)小于200mm,，當仍有不允許的缺陷時,，應(yīng)對該焊縫進行100%的探傷檢查，其次應(yīng)該清楚探傷時機,，碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊縫冷卻到環(huán)境溫度后,、低合金結(jié)構(gòu)鋼在焊接完成24小時以后方可進行焊縫探傷檢驗。另外還應(yīng)該知道待測工件母材厚度,、接頭型式及坡口型式,。截止到目前為止我在實際工作中接觸到的要求探傷的絕大多數(shù)焊縫都是中板對接焊縫的接頭型式，所以我下面主要就對焊縫探傷的操作做針對性的總結(jié),。一般地母材厚度在8-16mm之間,，坡口型式有I型、單V型,、X型等幾種形式,。在弄清楚以上這此東西后才可以進行探傷前的準備工作。
超聲波探傷的一般步驟
在每次探傷操作前都必須利用標準試塊（CSK-IA,、CSK-ⅢA）校準儀器的綜合性能,，校準面板曲線，以保證探傷結(jié)果的準確性,。
1,、探測面的修整：應(yīng)清除焊接工作表面飛濺物、氧化皮,、凹坑及銹蝕等,，光潔度一般低于▽4,。焊縫兩側(cè)探傷面的修整寬度一般為大于等于2KT+50mm，（K:探頭K值,，T：工件厚度）,。一般的根據(jù)焊件母材選擇K值為2.5探頭。例如：待測工件母材厚度為10mm,那么就應(yīng)在焊縫兩側(cè)各修磨100mm,。
2,、耦合劑的選擇應(yīng)考慮到粘度、流動性,、附著力,、對工件表面無腐蝕、易清洗,，而且經(jīng)濟,，綜合以上因素選擇漿糊作為耦合劑。
3,、如果母材厚度較薄則探測方向采用單面雙側(cè)進行,。
4、如果板厚小于20mm則采用水平定位法來調(diào)節(jié)儀器的掃描速度,。
5,、在探傷操作過程中分為粗探傷和精探傷。為了大概了解缺陷的有無和分布狀態(tài),、定量,、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查,、左右掃查,、前后掃查、轉(zhuǎn)角掃查,、環(huán)繞掃查等幾種掃查方式以便于發(fā)現(xiàn)各種不同的缺陷并且判斷缺陷性質(zhì),。
6、對探測結(jié)果進行記錄,，如發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷對其進行評定分析,。焊接對頭內(nèi)部缺陷分級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》GB11345-89的規(guī)定，來評判該焊否合格,。如果發(fā)現(xiàn)有超標缺陷,，向車間下達整改通知書，令其整改后進行復驗直至合格,。
判別缺陷性質(zhì)的方法及產(chǎn)生的原因分析
1,、氣孔：單個氣孔回波高度低，波形為單縫，較穩(wěn)定,。從各個方向探測,，反射波大體相同，但稍一動探頭就消失,，密集氣孔會出現(xiàn)一簇反射波,，波高隨氣孔大小而不同，當探頭作定點轉(zhuǎn)動時,，會出現(xiàn)此起彼落的現(xiàn)象,。產(chǎn)生這類缺陷的原因主要是焊材未按規(guī)定溫度烘干，焊條藥皮變質(zhì)脫落,、焊芯銹蝕,，焊絲清理不干凈，手工焊時電流過大,，電弧過長,；埋弧焊時電壓過高或網(wǎng)絡(luò)電壓波動太大；氣體保護焊時保護氣體純度低等,。如果焊縫中存在著氣孔，既破壞了焊縫金屬的致密性,，又使得焊縫有效截面積減少,，降低了機械性能，特別是存鏈狀氣孔時,，對彎曲和沖擊韌性會有比較明顯降低,。防止這類缺陷產(chǎn)生的措施有：不使用藥皮開裂、剝落,、變質(zhì)及焊芯銹蝕的焊條,，生銹的焊絲必須除銹后才能使用。所用焊接材料應(yīng)按規(guī)定溫度烘干,，坡口及其兩側(cè)清理干凈,，并要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度等,。
3,、未焊透：反射率高，波幅也較高,，探頭平移時,，波形較穩(wěn)定，在焊縫兩側(cè)探傷時均能得到大致相同的反射波幅,。這類缺陷不僅降低了焊接接頭的機械性能,，而且在未焊透處的缺口和端部形成應(yīng)力集中點，承載后往往會引起裂紋,，是一種危險性缺陷,。其產(chǎn)生原因一般是：坡口純邊間隙太小,，焊接電流太小或運條速度過快，坡口角度小,，運條角度不對以及電弧偏吹等,。防止措施有：合理選用坡口型式、裝配間隙和采用正確的焊接工藝等,。
4,、未熔合：探頭平移時，波形較穩(wěn)定,，兩側(cè)探測時,，反射波幅不同，有時只能從一側(cè)探到,。其產(chǎn)生的原因：坡口不干凈,，焊速太快，電流過小或過大,，焊條角度不對,，電弧偏吹等。防止措施：正確選用坡口和電流,，坡口清理干凈,，正確操作防止焊偏等。
5,、裂紋：回波高度較大,，波幅寬，會出現(xiàn)多峰,，探頭平移時反射波連續(xù)出現(xiàn)波幅有變動,，探頭轉(zhuǎn)時，波峰有上下錯動現(xiàn)象,。裂紋是一種危險性大的缺陷,，它除降低焊接接頭的強度外，還因裂紋的末端呈尖銷的缺口,，焊件承載后,，引起應(yīng)力集中，成為結(jié)構(gòu)斷裂的起源,。裂紋分為熱裂紋,、冷裂紋和再熱裂紋三種。熱裂紋產(chǎn)生的原因是：焊接時熔池的冷卻速度很快,，造成偏析,；焊縫受熱不均勻產(chǎn)生拉應(yīng)力。
冷裂紋產(chǎn)生的原因：被焊材料淬透性較大在冷卻過程中受到人的焊接拉力作用時易裂開；焊接時冷卻速度很快氫來不及逸出而殘留在焊縫中,，氫原子結(jié)合成氫分子,，以氣體狀態(tài)進到金屬的細微孔隙中，并造成很大的壓力,，使局部金屬產(chǎn)生很大的壓力而形成冷裂紋,；焊接應(yīng)力拉應(yīng)力并與氫的析集中和淬火脆化同時發(fā)生時易形成冷裂紋。