鋼結(jié)構(gòu)焊接驗(yàn)收中無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用及缺陷預(yù)防

段文博

摘 要：機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)主要是指用焊接的方法所制造的金屬結(jié)構(gòu)，這些焊接結(jié)構(gòu)的種類(lèi)比較繁多，其中種類(lèi)的分法也有很多，比如說(shuō)機(jī)械設(shè)計(jì)中一些半成品通過(guò)焊接技術(shù)成為一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)，這些技術(shù)通常用于車(chē)輛結(jié)構(gòu)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)等等的方面。超聲波探傷技術(shù)顧名思義就是利用超聲波對(duì)材料內(nèi)部的缺陷進(jìn)行探測(cè)的一種無(wú)損傷檢測(cè)，所以稱(chēng)之為超聲波探傷。這一技術(shù)所使用的超聲波的頻率一般在20000Hz左右，是一種機(jī)械振動(dòng)。也是鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量中常用的一種技術(shù)。接下來(lái)文章將重點(diǎn)分析超聲波無(wú)損檢測(cè)在鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量驗(yàn)收中的應(yīng)用及常見(jiàn)缺陷的預(yù)防。

關(guān)鍵詞：超聲波無(wú)損檢測(cè)；鋼結(jié)構(gòu)焊接；缺陷的預(yù)防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.003

1 鋼結(jié)構(gòu)焊接常用的無(wú)損檢測(cè)的主要方法

在鋼結(jié)構(gòu)焊接中，無(wú)損檢測(cè)方法有很多種，常用的主要包括射線探傷，超聲波探傷，磁粉探傷，滲透探傷和全息探傷，這些方法對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)焊接的無(wú)損檢測(cè)有很大的幫助，其中射線探傷主要用于檢查焊接中焊縫的內(nèi)部損傷，主要通過(guò)借助X射線的照射，將焊接接頭不用照射在相應(yīng)的相片中或者是熒光屏幕中，以此來(lái)評(píng)定焊接質(zhì)量的等級(jí)，等級(jí)分類(lèi)主要判斷依據(jù)是底片中缺陷的形狀大小和數(shù)量。超聲波探傷主要是利用超聲波對(duì)材料內(nèi)部的缺陷進(jìn)行探測(cè)的一種無(wú)損傷檢測(cè)，所以稱(chēng)之為超聲波探傷。磁粉探傷主要是利用強(qiáng)磁場(chǎng)，在強(qiáng)磁場(chǎng)中，鐵磁性的材料表層的缺陷能夠產(chǎn)生漏磁場(chǎng)從而吸收一些鐵粉，利用這一現(xiàn)象進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)。滲透探傷和全息探傷也是無(wú)損探傷的主要方法，其中滲透探傷主要利用的是材料的物理性質(zhì)，有色染料和熒光染料有較強(qiáng)的滲透性，所以可以利用這一性質(zhì)將焊縫的缺陷顯示出來(lái)。

2 超聲波無(wú)損檢測(cè)在鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量驗(yàn)收中的應(yīng)用及常見(jiàn)缺陷的預(yù)防

（1）外觀缺陷。所謂的外觀缺陷指的就是能夠在不借助相關(guān)儀器的情況下，就可以發(fā)現(xiàn)器件表面的一些缺陷。我們一般常見(jiàn)的一些外觀缺陷包括凹陷，焊接變形，焊瘤以及咬邊，除此之外，器件的表面還有可能出現(xiàn)氣孔和表面裂紋的情況或者是單面焊接的情況下常常發(fā)生沒(méi)有焊接透的情況等等。凹陷指的是在焊縫表面或者是背面形成的低于母體材料的一種缺陷，為了防止凹陷的發(fā)生，可以采用電流衰減系統(tǒng)的焊機(jī)，盡可能的使用平焊，同時(shí)采用合適的焊接規(guī)范。焊瘤是在焊縫中的液態(tài)金屬在加熱不夠的母體材料形成的，或者是冷卻后沒(méi)有與母體材料熔合的多余部分也稱(chēng)作焊瘤。為了防止焊瘤，主要的操作就是將焊縫處于水平，在合理操作的情況下采用無(wú)偏芯焊條等等。外觀缺陷中的咬邊指的是在一種缺口，這種缺口是在母體材料形成的溝槽，主要的形成原因是在母體材料被電弧熔化之后沒(méi)有得到熔敷金屬的及時(shí)和充分的補(bǔ)充。為了能夠消除咬邊的外觀缺陷，主要的途徑就是操作姿勢(shì)需要正確，而且還需要采用良好的運(yùn)條方式，還有一種消除咬邊的方法就是對(duì)焊腳進(jìn)行焊縫的時(shí)候，需要用交流焊，而不是直流焊，而且這種方法操作簡(jiǎn)單有效。未焊滿(mǎn)指的是焊縫的表面出現(xiàn)了一些連續(xù)或者是間斷的溝槽，主要的形成原因是填充金屬不足，或者是規(guī)范不嚴(yán)格，焊條太細(xì)，運(yùn)條不當(dāng)?shù)鹊?。為了防止未焊滿(mǎn)，應(yīng)該加大焊接的電流。

（2）氣孔和夾渣。氣孔指的是在焊接的過(guò)程中，在金屬凝固之前熔池中的氣體沒(méi)有溢出從而殘留在焊縫中間，這樣就形成咯氣孔。這種缺陷也是比較常見(jiàn)的，而且有一定的危害。當(dāng)氣孔存在時(shí)，焊縫中的有效面積就會(huì)大大減少，從而使得焊縫疏松，這樣就直接降低了接頭的強(qiáng)度，同時(shí)也會(huì)降低塑性，有的情況下也會(huì)引起一定的泄露，而且氣孔是引起應(yīng)力集中的重要因素。為了防止氣孔的發(fā)生，可以提前做一些清楚焊絲的工作，或者是將附近表面中的油污，水分或者雜物進(jìn)行清洗，有時(shí)預(yù)防氣孔也可以采用堿性焊條或者是焊劑，還需要進(jìn)行徹底的烘干。提前預(yù)熱能夠達(dá)到減緩冷卻速度的目的，采用直流反接和斷電弧焊接也能夠防止氣孔的產(chǎn)生。

夾渣所指的是在焊接后熔渣殘余于焊縫中的一種現(xiàn)象，夾渣的主要危害與氣孔危害比較相似，如果夾渣帶有尖角，在尖角處的應(yīng)力可能會(huì)比較集中，所以有可能成為裂紋的源頭，危害還是比較大的。

（3）裂紋。裂紋指的是因?yàn)楹缚p中的原子結(jié)合被破壞而在新界面中產(chǎn)生了縫隙的現(xiàn)象。為了防止裂紋的產(chǎn)生主要的措施包括一下幾點(diǎn)：

1）所使用的焊接材料中含碳量要相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，同時(shí)要盡可能的減少磷和硫等一些有害元素的含量。

2）為了減小柱狀晶和偏析，可以適當(dāng)?shù)募尤胍恍┖辖鹪兀热缯f(shuō)鋁，鎂，鐵等等，這些元素的加入可以將晶粒細(xì)化。

3）合理的選用焊條，焊接之前進(jìn)行預(yù)熱，焊接以后也需要加熱，從而降低冷卻速度。

（4）未焊透。未焊透是指母體材料的金屬熔化而焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)去接頭根部的現(xiàn)象。產(chǎn)生這個(gè)缺陷的原因有很多，主要是焊接的電流小，焊接尺寸不合理，焊條偏芯度大，可以利用交流電代替直流電來(lái)防止未焊透缺陷的發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)本課題的研究，對(duì)我國(guó)的超聲波無(wú)損檢測(cè)在鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量驗(yàn)收中的應(yīng)用及常見(jiàn)缺陷的預(yù)防有了清楚的掌握，所以在接下來(lái)的發(fā)展中，我國(guó)的這一技術(shù)將會(huì)得到更好的發(fā)展。

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