超声波检测在钢结构焊缝中的应用

    目前现代化钢结构厂房的运用越来越多,它涉及大量立柱、横梁、吊车梁和焊接工字梁的制
造及安装

,按照图样技术的条件以及规范要求,钢结构件的翼板和腹板采用角焊接的焊缝形式,

重要部位焊缝务必焊透。针对需要焊透的焊缝按照技术条件以及规范要求来实行检测

,以确

保角焊缝内不存在未焊透缺陷。

GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》明确要求用超

声波检测方法对角焊缝整个截面进行检测。　　

 

　　

 

　　

 在对钢结构件 T 形接头焊缝进行超声波检测过程中,一般采用三种检测方法,笔者进行

了比较

,并总结出较好的超声波探伤方法,供参考。 

　　

 1 超声波检测在钢结构焊缝中的运用 

　　

 钢结构中的立柱、Z 字形大梁和吊车梁的材料一般为 Q235A16Mn 钢,翼板厚度一般为

12 ~24mm,腹板厚度 t 一般为 6~14mm,钢结构件的长度不等。T 形接头焊缝大部分采用手工
电弧焊与埋弧焊，一般结构焊脚尺寸定为腹板的

t/4,重级工作制和超重量>50t 的中级工作制

吊车梁腹板与翼缘的焊脚尺寸为

t/2,且

≯10mm。 

　　

 GB 50205 将焊缝质量等级分为一、二、三级。一、二级焊缝需要进行焊缝内部缺陷检测,

应符合

GB 11345 标准对应的，级质量等级。超声波检测等级采用 B 级。探伤比例分别为

100%和 20%(按每条焊缝长度的百分数计且

≮200mm)。原则上采用斜探头在焊缝单面两侧对

整个焊缝截面进行探测

,以防二维(片状)缺陷漏检。超声波探伤仅适用于全熔透焊缝。 

　　

1.1 在翼板上用直探头检测角焊缝由于在翼板上探伤时看不到焊缝 (图 1),必须以翼板边

缘为准找出焊缝中心

,画出一条基准线。采用 5N10,5N12 窄脉冲直探头,扫描比例为 1

∶1,使

Ф2mm 平底孔当量不漏检,利用钢板大平底来调整探伤灵敏度(因窄脉冲探头对近场区有较
高的分辨力

),在此灵敏度下层状撕裂很容易探出。但只能探测角焊缝中部的缺陷,因为角焊缝

的斜面和超声波扩散角使反射波杂乱

,缺陷波难以判断;再者由于焊接过程钢结构件发生扭曲

变形和翼板产生弯曲现象

,至使在翼板上画出的基准也发生变化,因此采用直探头探伤较麻烦,

一定情况下存在漏检。

  

　　

 1.2 在翼板外侧用斜探头探伤 

　　

 由于看不见角焊缝,须以翼板边缘为基准或在翼板上以腹板厚度 1/2 处为准画一条基准

线来确定斜探头位置。因为钢结构件在焊接过程中会出现扭曲变形和翼板弯曲

,使画出的基

准线也发生变化

,因此易对反射波产生误判。如以此基准线确定斜探头位置就不准确了,难以

判断腹板背面角焊缝中缺陷位置。故不宜采用该方法探伤。

 

　　

 1.3 在腹板上进行超声波检测 

　　

 与平板对接焊缝探伤相似,腹板在焊接后基本平整,对缺陷定位没有多大影响,探伤时能

观察到

T 形焊缝,对缺陷的大小及性质能作出较准确的判断。根据 GB 50205 标准要求和 GB 

11345 标准第 7.2.2 款 B 级规定

“原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验,对整

个焊缝截面进行探测

……受几何条件的限制可在焊缝的双面单侧采用两种角度探伤进行探

伤

……”,由于钢结构件 T 形焊缝探伤受几何条件的限制,在腹板上检测时可采用两种角度探

头在双面单侧进行检测

,整个焊缝截面都能查到,确保焊接质量。 

　　

 1.4 对比试块 

　　

 根据钢结构件腹板不同厚度,制作一套厚度不同的对比试块。对比试块材料应与被检钢

结构件腹板一致。

 　　 

　　

 2 超声波探伤条件的选择 

　　

 选用 A 型脉冲反射式超声波探伤仪,要求仪器性能指标符合 ZBY 84 标准规定。因为腹

板较薄

,因此还要求仪器有较好抑制近场区杂波的能力。探伤中采用单斜探头直接接触法,根

据腹板厚度选择

K2,K2.5 探头。时基线按水平比例 1

∶1 调节。灵敏度按 GB 11345 标准规定调