钢结构焊缝超声波检测等级的分析

钢结构焊缝超声波检测等级的分析

摘要：本文主要针对钢结构焊缝超声波的检测等级展开了分析，对钢结构焊缝

超声波的检测分级作了深入的探讨，并结合了具体的实例加以说明，以期能为有

关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：钢结构焊缝；超声波；检测等级

引言

随着如今钢结构应用的越来越广泛，焊接技术也得到了相应的推广，但是由

于焊接结构本身及应力分布的复杂性，在制造过程中很难杜绝焊接缺陷。因此，

为了确保钢结构焊缝工程的质量，就需要进行必要的检测工作，以保障焊缝工程

的质量。基于此，本文就钢结构焊缝超声波的检测等级进行了分析，相信对有关

方面的需要能有一定帮助。

1 检验等级

根据质量等级要求，检验等级分为A、B、C三级，检验的完善程度A级最低，B级一般，C级最高，检验工作的难度系数按A、B、C顺序逐级增高。标准给出

了3个检验等级的检验条件，为避免焊件的几何形状限制相应的等级检验的有效性，设计、工艺人员应在考虑超声波检验可行性的基础上进行结构设计和工艺安排。这里注意以下几点：

（1）母材厚度＞50mm时，不得采用A级检验；

（2）工程中常遇到的钢平台现场安装梁柱节点处焊缝，此类焊缝因受结构

形状的限制，只能进行单面单侧检验，所以检验等级只能限定为A级；

（3）在进行C级检验时必须满足标准附加要求：焊缝余高磨平；母材部分

用直探头检查；至少采用两种探头单面双侧检测，母材厚度＞100mm时，采用双面双侧检测；母材厚度＞100mm，窄间隙焊缝母材≥40mm时，一般要增加串列

式扫查。凡不满足以上任何一点都不属于C级检验。

2 距离-波幅（DAC）曲线的绘制

（1）建筑工程焊缝探伤中，由于母材厚度相对较薄（一般在3倍近场区长

度之内），所以不能用计算的方法，只能使用比对法对缺陷进行定量。采用在试

块上实测不同深度直径为3mm的横孔反射波幅数据及表面补偿数据，将测得的

波幅连成一条平滑的曲线，然后根据表1，按不同的验收级别进行计算，得出的

3条曲线即为距离—波幅（DAC）曲线（见图1）。

图1 距离－波幅曲线示意图

（2）探测横向缺陷时候，应将各线灵敏度均提高6dB。将横向缺陷检验灵敏度汇总如表

1所示。

表1 距离-波幅曲线的灵敏度

（增加横向缺陷检验灵敏度）

3 缺陷评定

3.1 缺陷长度评定

标准有以下规定：

（1）最大反射波幅位于Ⅱ区（见图1）的缺陷，其指示长度＜10mm时按5mm计。

（2）相邻两缺陷各向间距＜8mm时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度；

间距＞8mm时，应分别计算。

3.2 案例分析

通过下面的案例对以上标准要求进行解读，焊缝检测情况如下：焊缝中存在3段缺陷，

指示长度以及间距如图2所示。

图2 缺陷间距及指示长度

对缺陷评定时，因为以上3个缺陷指示长度均＜10mm，所以每条缺陷的长度按5mm计；同时缺陷间距＜8mm，则3个缺陷指示长度之和为单个缺陷的指示长度，即为15mm。单纯

地把3条缺陷的原指示长度相加（24mm）是不符合标准要求的，容易使缺陷评级出现差错。

4 检验结果的等级分类

4.1 缺陷的判别原则

（1）优先判别缺陷的危害性，当检验判定为危害性大的缺陷（裂纹、未熔合等）时，

其波幅位于评定线以上时均为Ⅳ级；

（2）当判定为危害性较小的缺陷时，先根据其波幅对缺陷进行评级，当反射波幅位于

Ⅰ区（见图1）时，无论缺陷指示长度多长，均判定为Ⅰ级；当反射波幅位于判废线以上时，无论缺陷指示长度多长，均判定为Ⅳ级，考虑到焊缝的返修问题，应对缺陷长度进行测长；

（3）当判定为危害性较小的缺陷，且波幅位于Ⅱ区（见图1）时，依据缺陷指示长度，

按表2的规定进行评级。

表2 缺陷的等级分类

4.2 焊缝设计等级

建筑工程钢结构图纸上经常会注明钢结构焊缝设计等级为一级和二级，此处的一级（二级）为焊缝的验收等级，而表2中的Ⅰ（Ⅱ、Ⅲ）级为超声波探伤的检验等级，以下举例说

明它们的联系和区别。

4.2.1 钢结构对接焊缝母材厚24mm，质量检验等级为二级焊缝，要求按B级检验。

（1）检验等级为BⅠ级的判断：

表2规定最小10mm，最大30mm； T= ×24mm=8mm＜10mm

当缺陷指示长度＜10mm时，焊缝检验等级为BⅠ级。

（2）检验等级为BⅡ级的判断：

表2规定最小20mm，最大50mm； T= ×24mm=16mm＜20mm

当缺陷指示长度＞10mm，且＜20mm时，焊缝检验等级为BⅡ级。

（3）检验等级为BⅢ级的判断：

表2规定最小30mm，最大75mm； T= ×24mm=18mm＜30mm

当缺陷指示长度＞20mm，且＜30mm时，焊缝检验等级为BⅢ级。

（4）检验等级为Ⅳ级的判断：

当缺陷指示长度＞30mm时，焊缝检验等级为Ⅳ级。

5.2.2 钢结构对接焊缝母材厚120mm，质量等级为二级焊缝，要求按B级检验。

（1）检验等级为BⅠ级的判断：

表2规定最小10mm，最大30mm； T= ×120mm=40mm＞30mm

当缺陷指示长度＜30mm时，焊缝检验等级均为BⅠ级。

（2）检验等级为BⅡ级的判断：

表2规定最小20mm，最大50mm； T= ×120mm=80mm＞50mm

当缺陷指示长度＞30mm，且＜50mm时，焊缝检验等级为BⅡ级。

（3）检验等级为BⅢ级的判断：

表2规定最小30mm，最大75mm； T= ×120mm=90mm＞75mm

当缺陷指示长度＞50mm，且＜75mm时，焊缝检验等级为BⅢ级.。

（4）检验等级为Ⅳ级的判断：当缺陷指示长度＞75mm时，焊缝检验等级为Ⅳ级。

总结：焊缝的验收等级（一级、二级、三级）与检验等级中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级对应关系，如表3所示。所以评定检验等级为Ⅲ级的焊缝质量实际是达到验收等级二级焊缝的设计

要求的，此处切记不能搞错。

表3 验收等级与检验等级