U肋角焊縫的超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)橋梁的橋面板作為橋梁結(jié)構(gòu)的主體承載著較大的壓力，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后其橋面板與U肋的角焊縫疲勞損傷嚴(yán)重。設(shè)計(jì)和規(guī)范對(duì)橋面板U肋角焊縫的要求是其熔透深度一般不得低于板厚的75％，之前對(duì)這一規(guī)范要求的檢驗(yàn)方法就是利用對(duì)U肋角焊縫的產(chǎn)品試板進(jìn)行物理低倍宏觀測(cè)試來(lái)評(píng)判焊接工藝，生產(chǎn)過(guò)程中采用目視檢測(cè)和磁粉做兩端部檢測(cè)，而實(shí)際的焊縫質(zhì)量是否滿足要求并無(wú)檢測(cè)。針對(duì)這一現(xiàn)狀本文提出應(yīng)用超聲相控陣的技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)體焊縫檢驗(yàn)與評(píng)判。
　　采

2、用16晶元7.5MHz的段前沿相控陣探頭，成像質(zhì)量較好，但不同信號(hào)讀取方法的熔深測(cè)量值有明顯差別，采取有效信號(hào)下端點(diǎn)讀取法對(duì)熔深值進(jìn)行評(píng)估誤差最小。以實(shí)體U肋焊縫解剖低倍物理宏觀檢測(cè)數(shù)據(jù)為約定真值，研究了超聲相控陣技術(shù)的檢測(cè)可靠性，結(jié)果表明相控陣檢測(cè)數(shù)據(jù)比普通A超檢測(cè)數(shù)據(jù)分散性小，在置信度為95%時(shí)，焊縫熔深相控陣測(cè)量數(shù)據(jù)有95%的概率處于區(qū)間（A-0.066，A+0.066）。
　　U肋焊縫根部缺陷大致可以分為四種類型：根部熔渣

3、或氣孔間隙、橋面板側(cè)未焊透、U肋側(cè)坡口面未熔合、定位焊熱裂紋。檢測(cè)過(guò)程需根據(jù)信號(hào)顯示方式選擇測(cè)量方法，以提高測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。U肋板厚影響檢測(cè)結(jié)果，在檢測(cè)時(shí)需要對(duì)板厚進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，參數(shù)輸入時(shí)板厚值不能小于實(shí)際板厚。在相同工藝下采用不同廠家的超聲相控陣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，雖然數(shù)據(jù)存在一定的差別，但其分散性不大，表明不同廠家的相控陣設(shè)備都能有效地進(jìn)行U肋焊縫熔深的檢測(cè)。對(duì)U肋焊縫內(nèi)部缺陷的評(píng)判可以根據(jù)GB11345當(dāng)量法進(jìn)行，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中也可

4、按照熔深不足進(jìn)行快速的評(píng)判，提高檢測(cè)效率。
　　設(shè)計(jì)制作的半自動(dòng)掃查裝置在試驗(yàn)室條件下能實(shí)現(xiàn)U肋焊縫的檢測(cè)，且數(shù)據(jù)能夠重現(xiàn)，但是受工廠檢測(cè)條件的限制，半自動(dòng)掃查架檢測(cè)數(shù)據(jù)誤判的可能性較大，掃查裝置的設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步改進(jìn)；采用直射法和一次反射法的測(cè)量數(shù)據(jù)能夠吻合，相互印證，在實(shí)際檢測(cè)時(shí)需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況確定檢測(cè)方法。在上述研究的基礎(chǔ)上采用超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)實(shí)際工程 U肋焊縫并記錄熔深數(shù)據(jù)163600個(gè)，其中177個(gè)未達(dá)標(biāo)，為大橋的焊