隨著國家經濟的發展，在廠房建設及設備安（ān）裝中大量使（shǐ）用鋼結構，鋼結構的焊接質量十（shí）分重要（yào），無損檢測是保證（zhèng）鋼結構焊接質量的重要方法。

無損檢測的常規方（fāng）法有直接（jiē）用肉眼（yǎn）檢查的宏觀檢驗和用射線照相探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲（shèn）透探傷、渦（wō）流探傷等（děng）儀（yí）器檢測。肉眼宏（hóng）觀檢測可以不使用任何儀器和設備，但肉眼不能穿透工件來檢查工件（jiàn）內部缺（quē）陷，而射線照相等方法則可以通（tōng）過各種各（gè）樣的儀器或設備來進行檢測，既可以檢查肉眼不能檢查的工件內部缺陷，也可以大大提高（gāo）檢測的準確性和可（kě）靠性。至於用什麽方法來進（jìn）行無損檢測，這需根據工件的情況和檢測的目的來確定。

本文以超聲（shēng）波探傷為（wéi）例，介紹它在鋼結（jié）構質量控製中的（de）應用。那麽什麽又叫超聲波呢？聲波頻率超過人耳聽覺，頻率比（bǐ）20千赫茲高的聲波叫超聲波。用於探（tàn）傷的超聲波，頻率為0.4-25兆赫茲，其中用得最多的是1-5兆（zhào）赫茲。利用聲音來檢測物體的好壞，這種方法早已被人們所采用。例如，用手拍拍西瓜聽聽是否熟了；醫生敲敲病人的胸部，檢驗（yàn）內髒是否正常；用手敲敲瓷碗，看看瓷碗是否壞了（le）等等。但這些依靠人的聽覺來判斷聲響（xiǎng）的檢測法，比（bǐ）聲響法要客觀和準確，而且（qiě）也比較容易作（zuò）出定量的表（biǎo）示。由於超聲波探傷（shāng）具有探測（cè）距離大，探傷裝置體積小，重量輕，便於攜帶到現場探傷，檢測速度快，而且探傷中隻消耗耦合劑和磨損探頭，總的檢測費用較低等特（tè）點，目前建築業市場主要采（cǎi）用此種方法進行檢測。

下麵是（shì）超聲波探（tàn）傷在實際工作中的應用。

接到探傷任務後，首先（xiān）要（yào）了解（jiě）圖紙對焊接質量的技術要求。目前（qián）鋼結構的驗收標準是依據GB50205-95《鋼結構工程施工及驗收規範》來執行的。標準規定：對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為一級時評定等級為Ⅱ級時規範規（guī）定要求做100%超聲波探傷（shāng）；對於（yú）圖紙要（yào）求焊縫焊接質量等級為二級時評定等級為Ⅲ級時規範規定要求做20%超聲波探傷；對於圖紙要求焊縫焊接（jiē）質量等級為三級時不做超聲波內部（bù）缺陷檢查。

在此值（zhí）得注意的是超聲波探傷用於全熔透焊縫，其探傷比例按每條焊縫長度的百分數計算，並且不小於（yú）200mm。對於局部（bù）探（tàn）傷的焊縫如果發現（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，增加長度不應小於該焊縫長度的10%且不（bú）應小於200mm，當仍（réng）有不允許的缺陷時，應對該焊縫進行100%的探傷檢查，其次應（yīng）該清楚探（tàn）傷時（shí）機，碳素結構鋼應在焊縫（féng）冷卻到環境（jìng）溫度後、低合金結構鋼在（zài）焊接完成24小時以後方可進行焊縫探傷檢驗。另外還應該知道（dào）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（dào）的要求（qiú）探傷的（de）絕大多數焊縫都是中（zhōng）板對接焊縫的接頭型式（shì），所以我下（xià）麵主要就對焊縫探傷的操作做針對性的總結。一般地母（mǔ）材厚度在8-16mm之間，坡（pō）口型式有I型、單V型、X型等幾種形式。在弄清楚（chǔ）以上這此東西後（hòu）才可以進行探（tàn）傷前的（de）準（zhǔn）備工作。

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（néng），校準麵板曲線，以（yǐ）保證探傷結果的準確性。

1、探測麵（miàn）的（de）修整：應清（qīng）除焊（hàn）接工作表麵飛濺物、氧（yǎng）化皮、凹坑及鏽蝕等（děng），光潔（jié）度一般低（dī）於（yú）▽4。焊縫兩側探傷麵（miàn）的修整寬度一般為大於等於2KT+50mm，(K:探頭K值，T：工件厚度)。一般（bān）的根據焊件母材選（xuǎn）擇K值為（wéi）2.5探頭。例（lì）如：待測工件母材（cái）厚度為10mm,那（nà）麽（me）就應在焊縫兩側各修磨100mm。

2、耦合劑（jì）的選（xuǎn）擇應考慮到粘度、流動性、附（fù）著力（lì）、對工件表麵無（wú）腐蝕、易清洗，而且經濟，綜合以上因素選（xuǎn）擇漿糊作為耦合劑。

3、由於母材厚度較薄因（yīn）此探（tàn）測方向采用（yòng）單麵雙側進行。

4、由於板厚小於（yú）20mm所以采用水平定位法來調節（jiē）儀器的掃描速（sù）度。

5、在探傷操作過程中采用粗探傷和精探傷。為了大（dà）概了解缺（quē）陷的有（yǒu）無和分（fèn）布狀態（tài）、定量、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查、左（zuǒ）右掃查、前後掃查、轉角（jiǎo）掃查、環繞掃查等幾種掃查方式以便於發現各種不同的缺陷並且判斷（duàn）缺陷（xiàn）性質。

6、對探測結果進（jìn）行記錄，如發現內部缺陷對其進行評定分析。焊接對頭內部缺陷（xiàn）分級應符合現行國家（jiā）標準GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方（fāng）法和探傷結果分級》的（de）規定，來評判該焊否合格。如果發現有超（chāo）標缺陷（xiàn），向（xiàng）車間下達整改通知書，令（lìng）其整（zhěng）改（gǎi）後進行複驗直至（zhì）合格。

一般的焊縫中常見的缺陷有：氣孔、夾渣、未焊透（tòu）、未熔合和裂紋等。到目前為止還沒有一個成熟的（de）方法對缺陷的性質進（jìn）行準確的評判，隻是根據熒光屏上得到的缺陷波的（de）形狀和反射波高度的變化結合缺陷的位（wèi）置和焊接工藝對缺陷進行綜合估判。　　

對於內部缺陷的性（xìng）質的估判以及缺陷的產生的原因和防止措施大體總結了以下幾點：

1、氣孔：

單個氣孔回波（bō）高度低，波形為單縫，較穩（wěn）定。從各個（gè）方向探測，反射波大體相同，但稍一動探頭就消失，密集（jí）氣（qì）孔會出現一簇反射波，波高隨氣孔大小而不同，當探頭作定點轉動時，會出現（xiàn）此起（qǐ）彼落的現象。

產生（shēng）這類缺陷的原因主要是焊材未按規定溫（wēn）度烘幹，焊條藥皮變質脫（tuō）落、焊芯鏽蝕，焊絲清理不幹淨，手工焊時電流過大，電弧過（guò）長；埋弧（hú）焊時電壓過高或網絡電壓波動（dòng）太大；氣體保（bǎo）護（hù）焊時保護氣體純度低等（děng）。如果焊縫中存在著氣孔，既破（pò）壞了焊縫金屬（shǔ）的致密性（xìng），又使（shǐ）得焊（hàn）縫有效截麵積減少，降低了（le）機械性能，特別（bié）是存（cún）鏈狀氣孔時，對彎曲和衝擊韌性會有比較明顯降低。防止這類缺陷的措施有：不使用藥皮開裂、剝落（luò）、變質及焊芯鏽（xiù）蝕的焊條，生鏽的焊絲必須除鏽（xiù）後才能使用。所用焊接材料應按規定溫度烘幹，坡口及其兩側清（qīng）理幹淨，並要選（xuǎn）用合適的焊接電流（liú）、電弧電壓和焊接速度等。

2、夾渣（zhā）：

點狀夾渣回（huí）波信號與點狀氣孔相似，條狀夾渣回波信號多呈鋸齒狀波幅不高，波形多呈樹枝狀，主峰邊上有小峰，探頭平移波幅有變動，從各個方向探測時反射波幅不相同。

這類缺陷產（chǎn）生的原因有：焊接（jiē）電流過小，速度過快，熔渣來不及浮起，被（bèi）焊邊緣和各層焊縫清理不幹淨，其本金屬和焊接材料化學成分不當，含硫、磷較多等。

防止措施有：正確選用（yòng）焊接電流，焊接件的坡口角（jiǎo）度（dù）不要（yào）太小，焊前必須把坡口清理幹淨，多層焊時必（bì）須層層清（qīng）除（chú）焊渣；並合理選擇運條角度焊接速度等。

3、未焊透：

反射率高，波幅也（yě）較高，探（tàn）頭（tóu）平移（yí）時（shí），波形（xíng）較穩定，在（zài）焊縫兩（liǎng）側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力集中點，承載後往往會引起裂紋（wén），是一種危險（xiǎn）性缺（quē）陷。

其產生原因一般是：坡口純邊間隙太小，焊接電流太小或（huò）運條速度過（guò）快，坡口角度小，運條角度不對以及電弧偏吹等。

防止措施（shī）有：合理選用坡口型式（shì）、裝配（pèi）間隙和采用正確的焊接工藝等。

4、未熔合（hé）：

探頭（tóu）平移時，波形較穩定，兩側探（tàn）測時，反射波幅不同，有（yǒu）時隻能從一側探到。

其產生的原因：坡口（kǒu）不幹淨，焊速太快，電流過小或過大，焊條角（jiǎo）度不對，電弧（hú）偏吹等。

防止措施：正確選用坡口（kǒu）和電流，坡口清理幹淨，正確操作（zuò）防止焊偏等。

5、裂紋：

回波高度較大，波幅寬，會出現多峰，探頭平移時（shí）反射波連（lián）續出現波幅有變（biàn）動（dòng），探頭轉時，波峰有上下（xià）錯動現象。裂紋是一種危險性（xìng）最大（dà）的缺陷，它除降（jiàng）低焊接接頭（tóu）的強度外，還因裂紋的末端呈尖（jiān）銷的缺口，焊件承載後，引起應力集中，成為結構斷裂的起源。裂（liè）紋分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋三（sān）種。

熱裂紋產生的原因（yīn）是：焊接時熔（róng）池的冷卻速度（dù）很快，造成偏析；焊（hàn）縫受熱不（bú）均勻產生拉應力。

防止措施（shī）：限製（zhì）母（mǔ）材和焊接材料中易偏析元素和有害雜（zá）質的含（hán）量，主（zhǔ）要限製硫含量，提高錳含量；提高焊條或焊劑的堿（jiǎn）度，以降低雜質含量，改善偏析程度；改進焊接結構形式，采用合（hé）理的焊接順序，提高焊縫收縮時的自由度（dù）。

冷裂紋產生的原因：被焊材料（liào）淬透性較大在冷卻過程（chéng）中受到人的焊接拉力作（zuò）用時易裂開；焊接時冷卻速度很快氫來（lái）不及逸出而殘留在焊縫中，氫原子結合成氫分子，以氣體狀態進（jìn）到金（jīn）屬的細微（wēi）孔隙中，並（bìng）造成很大的壓力，使局部金屬產生很大的壓力而形成冷裂紋；焊接應力拉應力並與氫（qīng）的析集中和淬火脆（cuì）化同時發（fā）生時（shí）易形成冷（lěng）裂紋。

防止措施：焊前預（yù）熱，焊後緩（huǎn）慢冷卻，使熱影（yǐng）響（xiǎng）區的奧（ào）氏體分解能在足（zú）夠的溫度區間內進行，避免淬硬組織的產生，同時有減少焊接（jiē）應力（lì）的作（zuò）用；焊（hàn）接後及時進行低溫退火，去氫（qīng）處理，消除焊接時產生的應力，並使氫及時擴散到外界去；選用低氫型焊條和堿性焊劑或奧氏體不鏽鋼焊條焊（hàn）絲等，焊材按規（guī）定（dìng）烘（hōng）幹，並嚴格清理坡口；加強焊接時的保護（hù）和被焊處表麵的清理，避免氫的（de）侵入；選用合理的焊接規範（fàn），采用（yòng）合理的裝焊順序，以（yǐ）改善焊件的應力狀態。

以上所總結的幾個方麵還不夠全麵（miàn），有待於在實際工作中不斷地（dì）總（zǒng）結和完善，為企業生產把好質量關。

作（zuò）者：鄭義軍