角鋼中制彎裂紋的檢測

2021-01-13

輸電線路鐵塔中角鋼需開角、合角、制彎等加工工藝，在生產(chǎn)過程中，由于加工不當(dāng)，角鋼產(chǎn)生裂紋，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用超聲波對其檢測。在采用直探頭檢測時，直探頭聲束檢測方向單一，容易形成漏檢；在采用斜探頭對角鋼邊沿檢測時，超聲波產(chǎn)生端角反射現(xiàn)象，如存在裂紋很難對其判定。如何對角鋼裂紋有效檢測和判定，確保產(chǎn)品質(zhì)量有著重要意義。

在鋼結(jié)構(gòu)工程中，裂紋屬于危害性缺陷，其具有擴展性，裂紋長度無論大小均需處理。裂紋按位置分為表面裂紋和內(nèi)部裂紋，表面裂紋采用磁粉檢測，內(nèi)部裂紋采用超聲波檢測。怎樣對裂紋進行有效檢測。還需具體結(jié)構(gòu)，具體對待。
1.首先分析角鋼結(jié)構(gòu)形狀及受力情況
（1）通過圖1角鋼結(jié)構(gòu)形狀圖及圖2角鋼加工圖分析可知：角鋼結(jié)構(gòu)形狀1處，用超聲波檢測時形成端角反射，很難確定是否存在裂紋現(xiàn)象。角鋼結(jié)構(gòu)形狀2處，形狀比較規(guī)則，用超聲波檢測時很容易對裂紋進行檢測判定。
（2）通過角鋼受力分析圖可知：角鋼在加工過程中1、2處受力最大，出現(xiàn)裂紋可能性最大。應(yīng)做重點檢測判定。

合理的檢測方法是檢出裂紋的基礎(chǔ)，故需充分了解磁粉和超聲波檢測的原理及優(yōu)點和局限。

2.超聲波檢測
（1）原理
聲源產(chǎn)生超聲波，采用一定的方式使超聲波進入工件。超聲波在工件中傳播并與工件材料以及其中的缺陷相互作用，使其傳播方向或特征被改變。改變后的超聲波通過檢測設(shè)備被接收，并可對其進行處理和分析。根據(jù)接收的超聲波的特征，評估工件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特征。
（2）超聲檢測的優(yōu)點
適用于金屬、非金屬和復(fù)核材料等多種制件的無損檢測。穿透能力強，可對較大厚度范圍內(nèi)的工件內(nèi)部缺陷進行檢測。缺陷定位較準(zhǔn)確。對面積型缺陷的檢出率較高。靈敏度高，可檢測工件內(nèi)部尺寸很小的缺陷。
（3）超聲檢測的局限性
對工件中的缺陷進行精確的定性、定量仍需作深入研究。對具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外形的工件進行超聲檢測有困難。缺陷的位置、取向和形狀對檢測結(jié)果有一定影響。故斜探頭聲波入射到工件內(nèi)部，當(dāng)聲波遇到缺陷時聲波反射到檢測儀器，通過儀器對缺陷進行定位，聲波與缺陷最大面積垂直時，反射波幅最大，反之聲波與缺陷最大面積平行時，反射波幅最小，這樣很容易形成漏檢。
3.磁粉檢測
（1）原理
鐵磁材料或工件被適當(dāng)磁化后，在表面或近表面缺陷處磁力線發(fā)生局部畸變，逸出工件表面形成磁極，產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面上的磁粉，形成了在合適的觀察條件下目視可見的缺陷磁粉圖像（磁痕），磁力線與缺陷垂直時，漏磁場最強，也最有利于缺陷的檢出，而若與缺陷平行，則無漏磁場產(chǎn)生，缺陷不可能被檢出，故在做磁粉檢測時。工件要做全方位檢測，找出磁力線與缺陷垂直方向，然后對缺陷判定。
（2）磁粉檢測的優(yōu)點
能直觀的顯示出缺陷的位置、形狀、尺寸和嚴(yán)重程度，并靠經(jīng)驗大致可以確定缺陷的性質(zhì)。靈敏度與工件的大小無關(guān)，線狀表面缺陷檢測靈敏度很高。幾乎不受工件的大小和形狀的限制。不僅能檢測鐵磁材料開口于表面的細小缺陷，沒有開口于表面的近表面缺陷在許多情況下也能檢測出來。
（3）磁粉檢測的局限性
只能檢測表面和近表面缺陷，近表面可探測的深度一般在1～2mm。只能顯示缺陷的長度，不能確定缺陷的埋深和自身的高度。寬而淺的缺陷難檢出。磁化場的方向需與缺陷主平面相交，夾角應(yīng)在45°～90°。有時，還需要從不同方向進行多次磁化。
分析角鋼結(jié)構(gòu)形狀（截面）圖及磁粉和超聲工作原理可知：角鋼結(jié)構(gòu)形狀2形狀規(guī)則采用超聲波檢測時，用直探頭檢測平行于角鋼平面裂紋，用斜探頭檢測傾斜角鋼平面裂紋，探頭選擇符合標(biāo)準(zhǔn)要求，找出缺陷最大波幅，然后對缺陷進行判定。對于角鋼結(jié)構(gòu)形狀1 存在直角和圓弧過度，且是應(yīng)力集中的地方，用超聲波檢測時，斜探頭形成端角反射，很難對波幅判定，這時需要表面檢測和超聲檢測綜合判定。首先用磁粉進行檢測角鋼是否存在表面1～2mm處裂紋，如果無表面裂紋，再用超聲波檢測內(nèi)部裂紋。