無損檢測技術在鋼板檢驗中的應用探究

欒兆亮

（山東鋼鐵集團日照有限公司，山東 日照 276800）

在城市化進程的加快下，鋼結構橋梁設計、施工設計等技術日益進步，鋼結構橋梁開始被人們更多的應用在天橋、鐵路等領域。但是橋梁在投入使用之后不僅需要經受荷載的作用，而且還會經受外界多種環(huán)境的影響，最終會出現不同程度的損傷和毀壞，加上多年對橋梁的使用也會導致橋梁的承載力和耐久力降低，嚴重影響橋梁結構的應用。鋼板是鋼鐵工業(yè)和橋梁建設的主要材料，其表面質量的優(yōu)劣直接影響產品的性能和質量。但是在鋼板加工制造的過程中，由于材料、設備、加工工藝等多個方面因素的影響，熱軋帶鋼、冷軋帶鋼表面很容易出現裂紋、疤痕、孔洞等缺陷問題。當前，國內外鋼鐵制造企業(yè)常用人工目測和閃光檢測的方式來對鋼板表面質量進行檢測分析，在經過概率計算之后找到鋼板弊端，及時替換鋼板。為了能夠提升鋼板的質量需要有針對的開展鋼板表面缺陷在線無損檢測[1]。

1 無損檢測技術概述

建筑鋼結構因其強度高、工業(yè)水平高、經濟綜合效益強的特點被人們廣泛的應用到社會生活的各個方面。但是受鋼結構本身復雜多樣的影響，建筑鋼結構施工過程中很容易發(fā)生質量安全事故，不利于社會穩(wěn)定。在這樣的背景下建筑鋼結構的安全性、穩(wěn)定性和可靠性問題引起了人們的進一步關注[2]。

設計是影響建筑鋼結構穩(wěn)定、安全的重要因素，評估鋼結構設計是否科學合理的方式包含三種，分別是破壞試驗、模擬試驗、無損檢測，試驗的形式往往具備較長的檢測工期，且檢測操作復雜，推廣難度大。無損檢測技術是在多學科基礎上出現的一種綜合技術形式，具體是在不損傷被檢測對象完整性基礎上，應用物理或者化學方式和先進的 設備來對各個材料、零部件、結構等進行檢驗，根據檢驗結果科學評估零部件的完整性、安全性。

2 常見的無損檢測技術

2.1 射線檢測技術

射線檢測技術被人們廣泛的應用到工業(yè)產品檢測中，原理如下：射線在穿過物體的時候其本身強度會發(fā)生深刻的變化，這種變化程度在一般情況下會和射線能量的高低存在關聯，但是也深受穿過物體性質、密度、厚度等存在關聯。射線穿過物體缺陷區(qū)域強度和穿越沒有區(qū)域強度存在差異，在出現這種差異之后射線的強度會被降低。在橋梁鋼結構射線檢測技術應用的過程中一般會應用X射線照相方式進行處理，射線檢測適合應用在多材料的無損檢測中。這類檢測技術的底片能夠記錄介質，并在底片上直接顯示出有缺陷的圖像。但是射線檢測技術不適合應用在鋼板、鋼管中。

2.2 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術主要是指利用超聲波來對材料進行檢測，從而發(fā)現材料質量問題的一種檢測技術形式。超聲波檢測技術的基本頻率波段在0.5MHz到25MHz之間，超聲波檢測技術的應用步驟具體表現在以下幾個方面：首先，將超聲波納入到被檢測的材料中，之后在距離的作用下轉變?yōu)樗枰l段的超聲波。其次，借助超聲波在被檢測材料中的傳播屬性以及材料之間的相互作用來改變其傳播方向。再次，檢測設備接收被改變之后的超聲波，并將接收到的超聲波以適合的方式進行展示。最后，對接收到的超聲波信號特點進行綜合評價[3]。

2.3 滲透性檢測技術

如果材料孔件開口較小就會在施工的時候應用滲透檢測技術形式，具體檢測操作流程如下所示：首先，利用滲透劑對被檢測對象進行滲透處理，液體會被滲透到表面的缺口上。其次，在去掉檢測對象表面滲透劑之后對加工工件進行干燥化處理，之后在其表面涂抹顯像劑。最后，在光照的作用下缺陷部位的痕跡會呈現出來，由此能夠幫助人們了解到缺陷的形狀和基本狀態(tài)。

2.4 渦流檢測技術

渦流檢測技術在有色金屬、石墨、棒材等一系列導電材料的加工制作中有著十分廣泛的應用。這些材料表面的導電都可以應用渦流檢測技術進行檢測，具體檢測步驟如下所示：首先，將導體靠近有交流電通過的線圈，線圈產生的交變磁場會在導體的作用下產生渦流。在這個過程中導電體的大小、形狀等和激勵線圈的大小、距離存在密切的關聯。因而可以借助渦流變化來檢測導電體的表面，了解導電體應用可能潛在的安全隱患。

2.5 磁粉檢測技術

磁粉檢測技術形式一般被人們廣泛應用在具備鐵磁性材料的無損檢測中，在具體檢測的時候往往僅能夠檢測出材料表面的缺陷。在將磁粉檢測技術形式應用到外加磁場中時候會產生感應磁場。感應磁場中的磁力判定線能夠判定出工件是否出現遺漏和質量問題。同時，在適合光照的作用下，依附在工件表面上的磁粉會出現比較明顯的磁性痕跡，從而能夠讓 有關人員更為全面的了解缺陷所在的位置和缺陷的大小、形狀。

2.6 聲發(fā)射檢測技術

材料或者結構件在受到內力或者外力的作用下往往會出現形變，在發(fā)生形變之后會通過彈性波的方式釋放出應變能力（聲發(fā)射）。在聲發(fā)射完成之后可以開展下一步的聲發(fā)射檢測工作，即通過受力狀態(tài)下材料釋放的壓力波來判斷被檢測對象內部結構損傷程度的一種無損檢測技術形式。聲發(fā)射檢測技術形式適合被應用在核電站、大型橋梁的檢測中，但是在使用的時候無法實現靜態(tài)化的檢測，且在檢測過程中所面臨的干擾因素較多，檢測技術應用不夠成熟[4-8]。

3 無損檢測技術在鋼板檢驗中的應用

3.1 無損檢測技術在鋼板焊接接頭檢測中的應用

在鋼板焊接操作中，焊接工藝使用不合理、焊接操作不恰當、焊接零部件組裝不合理等都會使得橋梁鋼板焊接接頭出現不同程度的問題。從實際情況來看，橋梁鋼結構焊接接頭存在的缺陷包含表面缺陷和內部缺陷兩個方面的內容。其中，焊接接頭的表面缺陷表現為鋼板焊接表現出現裂紋、氣孔問題。焊接接頭的內部缺陷表現為 各個焊接接頭銜接的不科學。超聲波檢測技術和射線檢測技術能夠有效檢測鋼板焊接接頭內部的缺陷，在發(fā)現焊接接頭內部缺陷之后能夠在第一時間對缺陷進行定量和定性結合的分析，從而及時更換和彌補焊接接頭質量問題。在對產品進行超聲或者外觀檢測之后可以應用滲透檢測、磁粉檢測和渦流檢測等多種無損檢測形式來查找焊接接頭的表面情況，從而為接下來的設備返修提供重要參考支持。

3.2 無損檢測技術在角接焊縫檢測中的應用

從實際操作情況來看，角接焊縫檢測操作十分復雜，具體體現在T字形焊接和Y字形焊接兩種形式，其中，在T形焊接操作的時候會根據焊接的類型和基本規(guī)律來制作出具備多種類型缺陷的試塊，之后應用無損檢測技術形式來對制作出來的試塊進行檢測。

4 結語

綜上所述，文章在闡述無損檢測技術原理的基礎上著重介紹了幾種常見的無損檢測技術形式，從應用上來看，每一種無損檢測技術的應用原理、應用方法、應用方向都不同，且彼此適合檢測的對象也不同。橋梁鋼結構的安全性、可靠性等和人們的實際生活存在密切的關聯，為此，需要結合建筑鋼結構行業(yè)的發(fā)展特點需要相關人員能根據鋼結構的整體性能、檢測成本、檢測對象基本規(guī)格和性質來選擇適合的無損檢測技術形式，通過無損檢測來綜合判斷評估鋼結構材料的基本性能 ，確保橋梁鋼結構應用的安全。