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[摘 要]超声探伤技术是现代无损检测技术当中的典型代表，其在钢结构检测当中的应用大大提高了工作准确度与工作效率，是现代钢结构无损检测的主要运用技术。文章先对超声探伤技术的工作原因进行阐述，之后简要分析了影响超声探伤技术效果的因素，最后对控制超声探伤技术效果的对策进行探讨。
[关键词]钢结构；无损检测；超声探伤技术
中图分类号：U980 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0128-01
前言：
钢结构无损检测技术是现代检测技术的科技发展结果，钢结构焊缝无损探伤技术主要有：超声探伤、射线探伤以及磁粉探伤。超声探伤是目前应用最为广泛的无损探伤方法之一。超声探伤技术作为无损检测技术当中的代表，其在钢结构性质检测当中的有效应用，将钢结构检测带入到了一个新的发展时期。近年来，在科技水平的不断发展背景下，超声探伤技术在钢结构无损检测中的应用效果越来越好，但其也a暴露出了一些弱点，为了保证超声探伤技术对钢结构的无损检测效果，做好对超声探伤技术效果的影响因素分析至关重要。
一、超声探伤技术工作原理
超声探伤技术是以超声波的发射和反射来对钢结构进行检测与探伤的。钢材原材料缺陷可以采用平探头纵波探伤，探头轴线与其端面垂直，超声波与探头端面或钢材表面成垂直方向传播，超声波通过钢材上表面、缺陷及底面时，均有部分超声波反射回来，这些超声波各自往返的路程不同，回到探头的时间不同，在示波器上将分别显示出反射脉冲，分别称其为始脉冲、伤脉冲和底脉冲。当钢材无缺陷时，则无伤脉冲。始脉冲、伤脉冲、和底脉冲波之间的间距比等于钢材中上表面、缺陷处和底面的间距比。由此可确定出缺陷的位置。焊缝探伤主要采用斜探头横波探伤，斜探头使声束斜向入射，斜探头的倾斜角有多种，使用斜探头发现焊缝中的缺陷与直探头探伤一样，都是根据在始脉冲与底脉冲之间是否存在伤脉冲波来判断。当发现焊缝中存在缺陷之后，根据探头在试件上的位置以及缺陷回波在显示屏上的高度，就可确定出焊缝的位置和大小。这是因为在探伤前按一定的比例在超声仪荧光屏上作有距离----波幅曲线。
二、影响超声探伤技术效果的因素
在超声探伤技术应用过程中，影响其效果的因素有很多个方面，为了保证超声探伤技术的实际应用效果，必须要对其影响因素予以科学分析：
1.人员因素
人员因素是对超声探伤技术影响效果最大的因素。因为超声探伤技术需要人为控制，一旦检测人员出现问题，那么检测结果必然会受到影响。从检测人员的工作性质角度来看，其对超声探伤技术的影响因素主要包括以下几个方面：（1）技术水平。探伤人员必须具备探伤理论和探伤经验，从事焊缝探伤的检测人员必须掌握超声波探伤的基础技术，具有足够的超声波焊缝探伤经验，并掌握一定的材料、焊接基础知识。在检测过程中，检测人员要对超声探伤仪器进行操作以完成检测，在这种情况下如果工作人员在技术水平上有所欠缺，那么就会为检测结果的准确性带来影响；（2）思想素质。检测人员的思想素质也会对检测结果造成影响，例如对检测工作不够重视，操作时马虎大意或者因为个人情绪而影响操作准确性的情况，都会对检测结果带来不利影响；（3）程序性。超声探伤技术作为一项高科技技术，其有着自身规范的操作流程，如果检测人员没有严格按照程序流程予以操作，那么必然会对检测结果带来不利影响。
2.环境因素
环境因素也是影响超声探伤技术实际应用效果的重要因素。因为超声波在空气中传播时受到干扰程度较大，递减效果明显，因此如果直接在空气中进行检测，很有可能因为声波达不到规定测定距离而影响检测结果。探伤过程中工作温度也有一定影响，在实际检测操作中如现场工作温度与室温相差不大时，可直接用室温下实测K值探头进行检测，无需修正。而工作温度明显异于室温时，必须模拟工作温度对探头性能进行测试，从而修正检测结果。
3.材料因素
材料因素是指在测试过程中所有使用材料的质量对超声探伤检测效果带来的影响。探伤表面的粗糙度对声耦合有显著影响。表面粗糙度越大，对反射波幅的影响更大。在实际检测操作中，应对工件清理手工打磨平整，无焊渣或其他杂质，探头在工件上移动顺畅（保障探伤结果准确性）。耦合剂的选择是否得当也会对检测结果造成影响。耦合剂的作用在于排除探头与工件表面之间的空气，使超声波能有效的传入工件。超声耦合是指超声波在探测面上的声强透射率，超声耦合效果好，则声强透射率高，得到的回波波幅高，易于分析缺陷。所以耦合剂应满足一定的要求。此外工件的形状也对探伤结果有一定影响，被测工件不僅有平直的钢板，也会遇到不同曲率半径的板材或管材，在检测过程中必要时（如曲率半径小于40mm的工件），应增大探头与被测面的有效接触面积，来减小漏检的可能。
4.仪器因素
超声探伤技术需要仪器作为客观支持，其在探伤过程中，自身的水平线性、垂直线性是否符合检测标准、探头主声束是否存在偏斜、探头接触是否良好、探头系统稳定性状态等都会对检测结果产生影响。
5.方法因素
在进行钢结构检测过程中，不同质量、厚度、损伤程度的工件，检测方法的选取是存在差异的，如果在检测时存在探头K值选择不当、仪器扫描调节方法不合适、探头扫描速度差异、探头声束覆盖面积不够等，都会对检测效果产生直接影响。
三、控制超声探伤技术效果的对策
根据对超声波探伤影响因素的分析，想要确保该技术能够真正的在钢结构无损检测中发挥出实际作用，我们必须要做好以下几方面工作：
1.人员资质控制
所参与超声探伤的人员必须持证上岗，要有国家Ⅱ级资格证书的检测人员，并保证在有效期内。在工作前需对参与人员进行统一的技术培训与考核，保证每一个进入岗位的人员都具有成熟的技术水平与思想素质，并能够严格按照相关规范予以工作。
2.仪器精度控制
为了确保超声探伤检测的准确性，工作人员必须定时对超声探伤仪器进行校准或自校，对水平线性、垂直线性等精准度进行检查与调整，保证随时都具有良好的工作状态。在工作过程中，每次都要对探头进行前沿距离、K值和主声束偏离进行校准。若仪器连续工作4h以上，必须要对仪器K值、探头状态进行复核。
3.检测距离控制
由于超声波在传播时具有一定的距离限制，因此在采用超声探伤技术进行钢结构无损检测时，必须要做好对检测距离的控制。在实际工作中工作人员要对距离-波幅曲线进行检验验证，因为距离-波幅曲线是由叛废线 RL、定量线 SL 和评定线EL组成，它是判定缺陷波幅高低、焊缝质量是否合格的依据。
4.客观内容控制
一方面是检测环境的控制。因为超声波在传播过程中受到空气的削弱较为明显，因此应尽量选择对超声波削弱效果较弱的介质，例如水、油等。与此同时，要尽量选较为宽阔的场地来进行超声波探伤，为超声波探伤技术的有效应用提供良好的条件。另一方面是耦合剂的选择。在超声探伤技术过程中，耦合剂的使用能够让探头与焊缝母材表面的接触良好，以提高检测效果，因此在进行耦合剂选择时，建议选择浆糊、洗涤剂、机油等。
总结：
综上所述，超声探伤技术作为无损检测技术当中的典型代表，其在钢结构检测中的应用是检测技术进步与发展的必然结果。了解了影响超声波检测结果的因素，并在实际检测中做好对其检测原理的分析，并在此基础上做好对影响其结果的因素予以控制，选择正确的仪器和操作方法，充分利用有利因素，为钢结构检测结果的准确性提供最基础的支持。
参考文献：
[1]于四海.超声探伤技术在无损检测中的应用[J].中华民居（下旬刊），2013，04：297-298.
[2]石锋，谢建平，梁桠东.超声波探伤检测的影响因素分析及监督与控制[J].科学技术与工程，2012，25：6448-6453.
[关键词]钢结构；无损检测；超声探伤技术
中图分类号：U980 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0128-01
前言：
钢结构无损检测技术是现代检测技术的科技发展结果，钢结构焊缝无损探伤技术主要有：超声探伤、射线探伤以及磁粉探伤。超声探伤是目前应用最为广泛的无损探伤方法之一。超声探伤技术作为无损检测技术当中的代表，其在钢结构性质检测当中的有效应用，将钢结构检测带入到了一个新的发展时期。近年来，在科技水平的不断发展背景下，超声探伤技术在钢结构无损检测中的应用效果越来越好，但其也a暴露出了一些弱点，为了保证超声探伤技术对钢结构的无损检测效果，做好对超声探伤技术效果的影响因素分析至关重要。
一、超声探伤技术工作原理
超声探伤技术是以超声波的发射和反射来对钢结构进行检测与探伤的。钢材原材料缺陷可以采用平探头纵波探伤，探头轴线与其端面垂直，超声波与探头端面或钢材表面成垂直方向传播，超声波通过钢材上表面、缺陷及底面时，均有部分超声波反射回来，这些超声波各自往返的路程不同，回到探头的时间不同，在示波器上将分别显示出反射脉冲，分别称其为始脉冲、伤脉冲和底脉冲。当钢材无缺陷时，则无伤脉冲。始脉冲、伤脉冲、和底脉冲波之间的间距比等于钢材中上表面、缺陷处和底面的间距比。由此可确定出缺陷的位置。焊缝探伤主要采用斜探头横波探伤，斜探头使声束斜向入射，斜探头的倾斜角有多种，使用斜探头发现焊缝中的缺陷与直探头探伤一样，都是根据在始脉冲与底脉冲之间是否存在伤脉冲波来判断。当发现焊缝中存在缺陷之后，根据探头在试件上的位置以及缺陷回波在显示屏上的高度，就可确定出焊缝的位置和大小。这是因为在探伤前按一定的比例在超声仪荧光屏上作有距离----波幅曲线。
二、影响超声探伤技术效果的因素
在超声探伤技术应用过程中，影响其效果的因素有很多个方面，为了保证超声探伤技术的实际应用效果，必须要对其影响因素予以科学分析：
1.人员因素
人员因素是对超声探伤技术影响效果最大的因素。因为超声探伤技术需要人为控制，一旦检测人员出现问题，那么检测结果必然会受到影响。从检测人员的工作性质角度来看，其对超声探伤技术的影响因素主要包括以下几个方面：（1）技术水平。探伤人员必须具备探伤理论和探伤经验，从事焊缝探伤的检测人员必须掌握超声波探伤的基础技术，具有足够的超声波焊缝探伤经验，并掌握一定的材料、焊接基础知识。在检测过程中，检测人员要对超声探伤仪器进行操作以完成检测，在这种情况下如果工作人员在技术水平上有所欠缺，那么就会为检测结果的准确性带来影响；（2）思想素质。检测人员的思想素质也会对检测结果造成影响，例如对检测工作不够重视，操作时马虎大意或者因为个人情绪而影响操作准确性的情况，都会对检测结果带来不利影响；（3）程序性。超声探伤技术作为一项高科技技术，其有着自身规范的操作流程，如果检测人员没有严格按照程序流程予以操作，那么必然会对检测结果带来不利影响。
2.环境因素
环境因素也是影响超声探伤技术实际应用效果的重要因素。因为超声波在空气中传播时受到干扰程度较大，递减效果明显，因此如果直接在空气中进行检测，很有可能因为声波达不到规定测定距离而影响检测结果。探伤过程中工作温度也有一定影响，在实际检测操作中如现场工作温度与室温相差不大时，可直接用室温下实测K值探头进行检测，无需修正。而工作温度明显异于室温时，必须模拟工作温度对探头性能进行测试，从而修正检测结果。
3.材料因素
材料因素是指在测试过程中所有使用材料的质量对超声探伤检测效果带来的影响。探伤表面的粗糙度对声耦合有显著影响。表面粗糙度越大，对反射波幅的影响更大。在实际检测操作中，应对工件清理手工打磨平整，无焊渣或其他杂质，探头在工件上移动顺畅（保障探伤结果准确性）。耦合剂的选择是否得当也会对检测结果造成影响。耦合剂的作用在于排除探头与工件表面之间的空气，使超声波能有效的传入工件。超声耦合是指超声波在探测面上的声强透射率，超声耦合效果好，则声强透射率高，得到的回波波幅高，易于分析缺陷。所以耦合剂应满足一定的要求。此外工件的形状也对探伤结果有一定影响，被测工件不僅有平直的钢板，也会遇到不同曲率半径的板材或管材，在检测过程中必要时（如曲率半径小于40mm的工件），应增大探头与被测面的有效接触面积，来减小漏检的可能。
4.仪器因素
超声探伤技术需要仪器作为客观支持，其在探伤过程中，自身的水平线性、垂直线性是否符合检测标准、探头主声束是否存在偏斜、探头接触是否良好、探头系统稳定性状态等都会对检测结果产生影响。
5.方法因素
在进行钢结构检测过程中，不同质量、厚度、损伤程度的工件，检测方法的选取是存在差异的，如果在检测时存在探头K值选择不当、仪器扫描调节方法不合适、探头扫描速度差异、探头声束覆盖面积不够等，都会对检测效果产生直接影响。
三、控制超声探伤技术效果的对策
根据对超声波探伤影响因素的分析，想要确保该技术能够真正的在钢结构无损检测中发挥出实际作用，我们必须要做好以下几方面工作：
1.人员资质控制
所参与超声探伤的人员必须持证上岗，要有国家Ⅱ级资格证书的检测人员，并保证在有效期内。在工作前需对参与人员进行统一的技术培训与考核，保证每一个进入岗位的人员都具有成熟的技术水平与思想素质，并能够严格按照相关规范予以工作。
2.仪器精度控制
为了确保超声探伤检测的准确性，工作人员必须定时对超声探伤仪器进行校准或自校，对水平线性、垂直线性等精准度进行检查与调整，保证随时都具有良好的工作状态。在工作过程中，每次都要对探头进行前沿距离、K值和主声束偏离进行校准。若仪器连续工作4h以上，必须要对仪器K值、探头状态进行复核。
3.检测距离控制
由于超声波在传播时具有一定的距离限制，因此在采用超声探伤技术进行钢结构无损检测时，必须要做好对检测距离的控制。在实际工作中工作人员要对距离-波幅曲线进行检验验证，因为距离-波幅曲线是由叛废线 RL、定量线 SL 和评定线EL组成，它是判定缺陷波幅高低、焊缝质量是否合格的依据。
4.客观内容控制
一方面是检测环境的控制。因为超声波在传播过程中受到空气的削弱较为明显，因此应尽量选择对超声波削弱效果较弱的介质，例如水、油等。与此同时，要尽量选较为宽阔的场地来进行超声波探伤，为超声波探伤技术的有效应用提供良好的条件。另一方面是耦合剂的选择。在超声探伤技术过程中，耦合剂的使用能够让探头与焊缝母材表面的接触良好，以提高检测效果，因此在进行耦合剂选择时，建议选择浆糊、洗涤剂、机油等。
总结：
综上所述，超声探伤技术作为无损检测技术当中的典型代表，其在钢结构检测中的应用是检测技术进步与发展的必然结果。了解了影响超声波检测结果的因素，并在实际检测中做好对其检测原理的分析，并在此基础上做好对影响其结果的因素予以控制，选择正确的仪器和操作方法，充分利用有利因素，为钢结构检测结果的准确性提供最基础的支持。
参考文献：
[1]于四海.超声探伤技术在无损检测中的应用[J].中华民居（下旬刊），2013，04：297-298.
[2]石锋，谢建平，梁桠东.超声波探伤检测的影响因素分析及监督与控制[J].科学技术与工程，2012，25：6448-6453.