超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用分析

    摘 要：在建筑工程中，钢结构焊接的质量情况直接影响着构件的质量，而超声波探伤是
无

 损检测中应用比较广泛的探测内部缺陷的方法。本文着重阐述超声波探伤在钢结构焊接

中的应用。

 

　　关键词

:钢结构焊缝内部缺陷超声波探伤检测 

　　

 

　　钢结构具有自重轻、抗震性能好、工业化程度高等优点

,已广泛应用于工业厂房、体育场

馆等工业及民用建筑。如

: 杭州瑞丰国际商务大厦、厦门航空港货运中心、等工程,都采用了钢

结构建筑体系。

 

　　

1、建筑钢结构焊缝类型及焊缝内部缺陷 

　　

1.1 焊缝类型及剖口型式建筑钢结构体系主要有两种:门式钢架体系和网架空间结构体

系，其中以门式钢架体系居多。其焊缝类型主要有对接焊缝和

T 型焊缝两种。对接焊缝是指

将两母材置于同一平面内

(或曲面内)使其边缘对齐，沿边缘直线(或曲线)进行焊接的焊缝；

T 型焊缝是指两母材成 T 字形焊接在一起的焊缝。为保证焊缝部位两母材在施焊后能完全熔
合，焊接前应根据焊接工艺要求在接头处开出适当的坡口，钢结构焊缝常见的坡口形式主
要有

I 型(薄板对接)、V 型(中厚板对接)、X 型(厚板对接)、单 V 型(T 型连接)和 K 型(T 型连接)

等。

 

　　

1.2 常见内部缺陷由于在焊接过程中受焊接工艺、环境条件等因素的影响,钢结构焊缝不

可避免地会产生内部缺陷。常见的内部缺陷有气孔

,夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。在缺陷性

质上

,单个气孔、点状夹渣属一般缺陷,对焊缝整体强度度影响较小；群状气孔或不规则状夹

渣、未焊透、未熔合、裂纹属严重缺陷

,会严重降低焊缝整体强度等性能。  

　　

2、超声波探伤方法原理及分类  

　　超声波探伤是利用超声波经过不同的介质产生反射的特性。超声波通过构件检测表面的
耦合剂进入构件

,在构件中传播,碰到缺陷或构件底面就会反射回至探头,根据反射波在超声

波探伤仪荧光屏中的位置及波幅高度就可计算出其位置及大小。

 

　　根据波形显示的不同

,超声波探伤仪分为 A 型、B 型、C 型,常见的是 A 型脉冲反射式探伤

仪。

  

　　

3、超声波探伤在建筑钢结构中的应用  

　　由于超声波探伤具有灵敏度高

,设备轻便,操作方便,探测速度快,适宜高空作业等优点,因

此广泛应用于建筑钢结构焊缝内部质量的检测。

  

　　笔者通过多年的钢结构现场检测实践经验

,现就超声波探伤在建筑钢结构焊缝内部质量

检测中的应用总结如下

:  

　　

3.1 超声波探伤的主要要求  

　　

3.1.1 探伤人员的要求 

　　探伤人员必须取得相应检测方法的等级资格证书

,3 级为最高,2 级次之,1 级为最低。  

　　

3.1.2 探测面的选择  

　　根据构件的形状

,焊接工艺、可能产生的缺陷部位及缺陷的延展方向及焊缝要求的经验

等级等来选取探测面。

  

　　

3.1.3 探头频率及角度(K 值或折射角 β)的选择  

　　探头频率高

,衰减大,穿透力差,不宜用于厚板构件焊缝的检测。但频率高,分辨率高,因此

在穿透能力允许下

,频率选的愈高愈好。一般选用 2~5MHz 探头,推荐使用 2~2.5MHz 探头。  

　　探头角度一般根据材料厚度

,焊缝坡口型式及预计主要缺陷种类来选择,由于建筑钢结构

的板材厚度一般不大

,推荐使用 K2.0(β60°)或 K2.5(β70°)。 

　　

3.1.4 耦合剂的选择