起重机械无损检测 钢焊缝超声波检测检测

起重机械钢焊缝超声波检测：核心项目与技术要点

检测意义： 起重机械作为特种设备，其钢结构焊缝的质量直接关系到设备的安全运行与使用寿命。超声波检测凭借其穿透能力强、检测灵敏度高、定位定量准确、对人体无害等优势，成为评估焊缝内部质量（如裂纹、未熔合、气孔、夹渣等缺陷）的核心无损检测手段。

核心检测项目： 检测项目围绕起重机械关键承力结构焊缝展开，主要包括：

1. 主受力结构焊缝：

   • 主梁焊缝： 主梁腹板与上下翼缘板之间的对接焊缝、角焊缝；主梁拼接的对接焊缝；主梁与端梁连接的焊缝。
   • 支腿/门腿焊缝： 支腿（门腿）与主梁、底梁的连接焊缝；支腿分段处的对接焊缝；支腿内部的筋板焊缝。
   • 端梁/下横梁焊缝： 端梁或下横梁自身的对接焊缝、角焊缝；与车轮组或台车架连接的焊缝。
   • 变幅油缸/撑杆支座焊缝： 支撑变幅机构的支座与主梁或人字架连接的焊缝。

2. 关键附件焊缝：

   • 起升机构支座焊缝： 卷筒、减速器、电机等起升机构部件与基座的连接焊缝。
   • 回转支承/回转平台焊缝： 回转支承与上车平台、下车底座的连接焊缝；回转平台自身的拼接焊缝。
   • 吊具连接件焊缝： 滑轮组支架、销轴座的连接焊缝。
   • 平衡梁焊缝： 多支腿起重机平衡梁的对接焊缝及其与支腿的连接焊缝。

3. 重要节点焊缝：

   • 应力集中区域焊缝： 结构截面突变处焊缝、开孔周围焊缝、拐角焊缝等应力集中区域的焊缝。
   • 修复焊缝： 针对返修或补焊后的焊缝区域进行重点复查。

常见缺陷类型（检测目标）： 超声波检测主要探测焊缝内部及热影响区的以下缺陷：

• 裂纹: 危害性最大，需精确检测。
• 未熔合: 母材与焊缝金属或焊道之间未完全熔合。
• 未焊透: 焊缝根部未完全熔透。
• 夹渣: 固态非金属杂质残留。
• 气孔: 圆形或近似圆形的气体孔洞。
• 密集气孔/条状夹渣: 气孔或夹渣呈密集分布或条带状。

超声波检测技术要点：

1. 检测前准备：

   • 焊缝清理： 彻底清除焊缝及两侧检测区域的飞溅、氧化皮、油污、锈蚀、涂层等，保证良好声耦合。
   • 表面状态评估： 检查表面粗糙度是否影响探头移动和耦合效果。
   • 耦合剂选择： 选用粘度适中、透声性好、不腐蚀工件、易清除的耦合剂（如机油、甘油、专用耦合剂）。
   • 仪器校准：
     • 时基线校准： 使用标准试块校准仪器的时间基线比例，确保深度/水平距离测量准确。
     • 灵敏度设定： 使用规定的对比试块（如横孔、平底孔、槽等）设定检测灵敏度，确保能可靠发现规定尺寸的缺陷。
   • 探头选择： 根据工件厚度、焊接接头形式、预期缺陷取向等，选择合适的探头（频率、晶片尺寸、角度K值/折射角β）。

2. 扫查方式：

   • 单面/双面扫查： 通常尽量采用双面双侧扫查，以获得更可靠结果。受限时，需优化单面单侧或单面双侧扫查方案。
   • 基本扫查方式：
     • 锯齿形扫查： 探头垂直于焊缝方向作锯齿状移动，覆盖整个检测区域，是主要扫查方式。
     • 平行扫查： 探头平行于焊缝方向移动，用于检测横向缺陷或精确测定缺陷长度。
     • 环绕扫查： 探头围绕缺陷作转动和移动，用于确定缺陷形状、尺寸和方向。
     • 斜平行扫查： 探头以一定角度相对于焊缝方向移动，用于特定取向缺陷的检测。
   • 扫查覆盖： 确保探头移动区域足够覆盖整个焊缝截面（包括熔合线和热影响区），相邻扫查路径应有重叠。

3. 缺陷检测与评定：

   • 缺陷定位： 根据仪器显示的深度或水平距离读数确定缺陷在焊缝中的位置。
   • 缺陷定量：
     • 当量法： 将缺陷回波高度与对比试块上人工缺陷（如横孔）的回波高度比较，确定当量尺寸（常用）。
     • 端点峰值法/波幅评定法： 移动探头找到缺陷回波最高点，测量其波高或波幅下降至特定值（如-6dB）时的探头移动距离来估算缺陷指示长度。
     • 缺陷自身高度测定： 使用特殊技术（如端点衍射法、TOFD等）评估缺陷在板厚方向的高度。
   • 缺陷定性： 结合缺陷回波特征（波形、动态包络）、位置、取向、探头移动时回波变化规律等综合判断缺陷性质（如裂纹、气孔、夹渣等）。
   • 评定依据： 严格依据国家或行业针对起重机械钢结构制定的无损检测验收标准（避免提及具体机构名称）进行质量等级评定。重点关注裂纹、未熔合、未焊透等危害性缺陷是否超标，以及缺陷指示长度、自身高度、密集程度等是否在允许范围内。

4. 记录与报告：

   • 原始记录： 详细记录仪器型号、探头参数、校准数据、灵敏度设定、扫查方式、耦合剂、检测部位示意图、发现的缺陷位置尺寸、初步评定结果、检测环境（温度等）、检测人员、日期等。
   • 检测报告： 综合所有检测结果，清晰列出检测范围、方法、依据、仪器设备、人员资格、检测结果（包括缺陷位置、尺寸、性质、评定等级）、结论（合格/返修/复验）、检测日期等。报告应客观、准确、完整。

检测关键注意事项：

• 人员资质： 检测人员必须持有符合要求的超声波检测人员资质证书，具备扎实的理论知识和丰富的实操经验，熟悉起重机械结构和焊接特点。
• 环境条件： 避免在温度剧烈变化、强磁场、振动剧烈或耦合剂易冻结等恶劣环境下进行检测。
• 耦合效果： 始终保证探头与工件表面有良好、稳定的耦合，耦合效果不佳会严重影响检测结果。
• 扫查规范性： 探头移动速度均匀稳定，压力适中，确保覆盖全部检测区域。
• 仪器稳定性： 定期校验仪器性能状态。
• 综合判断： 对重要或疑难缺陷，应结合其他无损检测方法（如磁粉、渗透、射线）进行综合分析和验证。
• 安全第一： 严格遵守高空作业、受限空间作业、用电安全等施工现场安全规定。

结论： 超声波检测是保障起重机械钢焊缝内在质量、预防重大安全事故不可或缺的技术手段。明确关键的检测部位（主梁、支腿、连接节点等），熟练掌握检测前准备、扫查操作、缺陷定位定量定性评定以及规范的报告编制等核心环节，是高效、准确完成检测任务的基础。检测人员的技术能力、责任心以及对标准的准确理解与应用，是确保检测结果可靠性和起重机安全运行的根本保障。