轻钢结构焊缝超声波探伤小结

第38卷第28期2012年10月

SHANXI

山西

ARCHITECTURE

建筑

Vol．38No．28Oct．2012

文章编号：1009-6825（2012）28-0044-02

轻钢结构焊缝超声波探伤小结

徐国祥

（扬州华正建筑工程质量检测有限公司，江苏扬州225009）

要：通过对轻钢结构工程中对接焊缝超声波探伤实例的分析，从仪器和试块选择、制作距离—波幅曲线和探伤操作等方面入

重点介绍了超声波探伤在轻钢结构工程中的应用，并结合轻钢结构焊缝特点进行规范检测，以保证焊缝质量检测的可靠性。手，摘

关键词：轻钢结构，焊缝，超声波探伤，距离—波幅曲线中图分类号：TU758．11

钢结构具有强度高、塑性好、效率高和建造期短等优点，因而被广泛的用于工业和民用建筑中。轻钢结构焊缝超声波探伤执行的规范主要有GB50205-2001钢结构工程施工及验收规范、GB11345-1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级。本文主要从轻钢结构的对接焊缝接头形式展开论述，从检测方法、仪

器设备选择、对比试块选择等方面结合工作实践对钢结构对接焊缝检测进行了全面探讨。

1轻钢结构的焊缝

轻钢结构中常见焊缝为H型钢焊缝，设计图纸说明规定焊缝

质量等级为：对接焊缝、端板与柱、梁翼缘板与腹板的链接焊缝为全熔透坡口焊，

质量等级为二级，其他为三级。2检测标准及依据

GB50205-2001钢结构工程施工及验收规范中规定钢结构焊接工程的抽样及评判。标准规定：采用超声波探伤对要求全焊透一、二级焊缝进行内部检测时，探伤方法及缺陷分级按照GB11345-1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级执行。对检验等级为B级的焊缝焊接质量等级为一、二级时：其中焊缝焊接质量等级为一级，评定等级为Ⅱ级时取样要求按焊缝探伤比例100%进行抽样；当焊缝焊接质量等级为二级，评定等级为Ⅲ级时取样要求按焊缝探伤比例20%进行抽样；焊缝质量等级为三级焊缝只对其进行外观检查。

可以进行超声波探伤的正确时间要掌握好，低合金结构钢要

在焊接完成24h以后进行焊缝探伤，

碳素结构钢要在焊缝冷却到环境温度后进行焊缝探伤，

还需了解受检设计图纸说明、工件材质、焊接种类、焊缝种类、接头形式及坡口形式等。在实际工作中，钢结构企业自检按一级焊缝100%自检，二级焊缝20%，企业的自检数据只能用于企业内部的质量控制。我们与业主方和监理方协商，检测单位现场见证取样按3%的总构件数抽检，这样既节约检测成本，降低工作量，也保证了工程质量。若在检测过程中有超出规范要求缺陷，我们做如下处理：首先对焊缝进行返工返修，在满足上述检测条件后进行检测，抽样数量按以下方式：在复检这段返修焊缝的同时应在该缺陷焊缝的两端

增加探伤焊缝长度，

增加的焊缝长度不应少于200mm。如焊缝不足够长时应在检测这条返修焊缝后，再增加相同的双倍数量焊缝。

3轻钢结构工程中对接焊缝超声波探伤实例

轻钢结构中钢柱、钢梁的腹板和翼缘板尺寸有8mm×10mm，10mm×12mm等等，我们通常按照以下方法对钢构件进行检测。

3．1仪器的选择

本次钢结构超声波检测选用CTS8003数字超声波探伤仪。

收稿日期：2012-07-20作者简介：徐国祥（1978-），男，工程师

文献标识码：A

对厚度相对较薄钢板进行超声波探伤时，要求仪器具有一定抑制

近场区杂波的能力。用CSK-ZB标准试块测定探伤仪、探头及系统性能，能满足该检测的要求。

3．2试块的选择

当板厚比较大时，我们选择大K值的探头，大K值探头晶片

尺寸较大，探头发射至反射体的能量较大，能量集中，容易发现厚板的缺陷。针对轻钢结构中薄板，大K值探头的晶片尺寸大，前沿大，对于频率相同，晶片尺寸小，前沿小的探头更能发现薄板中的缺陷。我们探伤中采用单斜探头直接接触法，探头晶片尺寸为9mm×9mm，频率为2．5MHz，

K值为2．5。3．3制作距离—波幅曲线

探伤前制作距离—波幅曲线是一个必须的准备工作，具体操

作如下：首先用RB标准对比试块校对仪器至深度1∶1比例，再在对比试块上用3×40mm横孔（深度从5mm，10mm，20mm，30mm，40mm）作反射体确定一次波对应的最高反射波与深度关系，就可以制作出超声探伤的距离—波幅曲线。制作距离—波幅曲线所用探头应为实际探伤所用探头。

在已做好距离—波幅曲线基础上，

CTS8003探伤仪根据已自动生成的波幅图再增加10dB生成一条定量线，在定量灵敏度下，分别将灵敏度提高或降低6dB，该线将分别代表评定或判废。距离—波幅图是由探伤仪自动完成的，它适用于钢板对接焊缝超声波探伤的曲线。

3．4探伤操作

在轻钢结构钢柱、钢梁的探伤检测中，我们采用上述标准曲线就可以进行探伤操作。在操作过程中我们应注意探头扫差的速度、位置、方向，特别是遇到反射波要对反射波的位置、形式等判断是否是缺陷，并做好标记。

3．5缺陷的形式及判定

焊缝中主要的缺陷形式有气孔、夹渣、未焊透未熔合等。气孔主要表现形式为探头稍稍移动反射波立即消失，起波快但波幅较低，从各个方向进行探测，可以得到相似的反射波，有点状缺陷的特征。夹渣主要表现为反射波较紊乱，位置无规律，移动探头时回波有变化，但波形变化相对较迟缓，反射率较低，起波速度较慢且后沿斜率不太大，回波占宽较大。从各个方向进行检测时，反射波各不相同。未焊透主要表现多为根部未焊透（如V形坡口单面焊时钝边未熔合）或中间未焊透（如X形坡口双面焊时钝边未熔合），一般延伸状况较直，回波规则单一，反射强，从焊缝两侧探伤都容易发现。

4结语

1）针对轻钢结构超声波探伤应选用小K值小晶片尺寸高频率

第38卷第28期2012年10月

文章编号：1009-6825（2012）28-0045-03

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·45·

国内外基础滑移隔震研究与应用现状综述

吴延辉

摘

李玉荣陈翠翠

（安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南232001）

要：介绍了隔震结构的概念及滑移隔震的特点，从能量角度分析了滑移隔震作用机理，对国内外基础滑移隔震的应用研究现

阐述了在分析过程中所发现的问题，提出了解决办法，对滑移隔震技术理论研究及推广应用具有一定指导意义。状作了综述分析，

关键词：滑移隔震，隔震装置，系统模型，理论分析

中图分类号：TU973．31

文献标识码：A

聚四氟乙烯在基础滑移隔震结构中的隔震性能，通过试验得出结

摩擦系数与滑移位移无关，与滑移速度有关，且滑动前后有突论，

［3］

N-Cage，RNC），变。Ismail研究了一种新型隔震装置（Roll-集隔

震、耗能、缓冲和复位装置于一体，同时还具有抗风、抗倾覆的功［4］能，如图1所示。尚守平研究一种新型滑移隔震装置，具有施工简单、便于维护保养、性能稳定、性价比高的特点，并通过模型

0引言

所谓隔震，就是在建筑上部结构与下部结构之间加设隔震层

的抗震方法，其将地震作用下结构的变形集中于隔震层，有效避开地震卓越周期，隔断地震能量直接向上部结构传递，并且通过塑性变形和阻尼耗散能量。有效降低上部结构最大加速度和层间位移，大大降低地震响应，使建筑物即使在超设防烈度地震作用下，依然有足够安全储备保障人们的生命财产安全。按隔震层构造不同主要可分为叠层橡胶垫隔震和滑移隔震。滑移隔震由于

［1］

取材容易、造价低廉、性价比高，特别适合我国国情。施工简单、

振动台试验得出其减震效果可达到40%～60%，这种隔震装置适

合我国农村实际情况。对于支承元件长期使用后的材料老化问题和固结问题，以及反复循环的耐久性问题、耐腐蚀问题，尚没有可靠数据加以分析。

固定螺栓弹性套筒铅阻尼棒旋转体底部钢盘1滑移隔震结构研究现状

滑移隔震结构自1881年由日本学者河合浩藏提出以来，历经美国、日本、中国、新西兰、法国等多国学者研究创新，现已日趋完善。研究工作主要集中于滑移隔震装置和计算理论分析两个方面。

1．1基础滑移隔震装置

图1滑移隔震装置作为结构实现滑移隔震最关键的部分，主要由两部分组成：滑移支承材料和限位消能元件。

套筒式滑移隔震支座（一）1．1．1

滑移隔震支承元件

1．1．2

限位消能元件

滑移隔震材料主要有：砂垫层（精选砂砾）、石墨垫层（石墨泥

膏）、钢珠、聚四氟乙烯、石蜡、滑石粉、不锈钢板、带二硫化钼涂层

云母等。国内外专家学者对滑移材料的隔震性能进行了的钢板、

大量的研究。在这方面的研究，一方面是隔震材料在不同参数影

响下的隔震效果；另一方面是研究新型滑移隔震支承元件。国内国外学者Constantinous学者对砂垫层和石墨研究较多，

［2］

U形钢片、限位消能元件主要有：叠层橡胶垫、钢弹簧、柔性

［5］

钢棒、碟形弹簧、钢螺旋弹簧。国内外专家学者对新型限位消能元件进行了大量研究。韩淼等

在研究限位装置与耗能装置的基础上研究了一种新型混合限位消能装置，如图2所示。振动

［5］

研究了

台试验表明，此装置具有良好的限位功能，能有效降低残余位移，

6］而且还有很好的耗能作用。文献［综合介绍耗能装置在日本的料特点等等，制定有效的检测方法，得出正确的判断。

参考文献：

［1］GB11345-89，钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级

［S］．

［2］GB50205-2001，S］．钢结构工程施工质量验收规范［

櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅探头，这样可以减少近场区的长度，提高缺陷检出效率。2）超声

波焊缝探伤过程中，要制定恰当的检验步骤，全面覆盖整条焊缝，同时企业单位应加强自检，在焊接工艺方面可以采用埋弧焊整板接拼切割，有效控制焊接质量。3）超声波探伤人员应加强超声理论和规范标准的学习，并不断的实践，同时也应了解焊接工艺、材

Onsummaryofultrasonicinspectionofweldingcracksonlightsteelstructure

XUGuo-xiang

（YangzhouHuazhengConstructionQualityInspectionCo．，Ltd，Yangzhou225009，China）

Abstract：Thepaperundertakestheempiricalanalysisofthecasesfortheultrasonicinspectionoftheweldingcracksinthelightsteelprojectprocess，mainlyintroducestheapplicationoftheultrasonicinspectioninthelightsteelstructureprojectsfromtheselectionfortheequipmentandtrials，themanufacturingdistance-theamplitudecurve，andtheinspectionoperation，undertakestheregularinspectionaccordingtotheweldingcracksfeaturesofthelightsteelstructure，soastoensurethereliabilityofthequalityinspectionofweldingcracks．Keywords：lightsteelstructure，weldingcrack，ultrasonicinspection，distance-amplitudecurve

25收稿日期：2012-07-作者简介：吴延辉（1987-），男，在读硕士