專利名稱：鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法
技術領域：
本發明涉及超聲波探傷技術領域，確切地說是一種鋼結構貼角焊縫手工超聲波探 傷方法。
背景技術：
鋼結構發展迅速，并廣泛應用在建筑、公路、鐵路、橋梁和石油化工等方面，為了保 證結構的安全性能，焊接質量相當關鍵，貼角焊縫的質量也異常重要。但目前大多情況下 僅對貼角焊縫的外觀質量進行檢查，而對其內部質量則采用射線檢測方法，但射線檢測工 作周期較長，給工程進度帶來很多不便，且因幾何及現場條件的限制，使得射線檢測無法實 現。但超聲波檢測周期短、檢測不受幾何及現場條件的影響，目前尚未用到貼角焊縫的探傷 工藝中。
發明內容
本發明的目的是提供一種鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，利用超聲波檢測 鋼結構貼角焊縫，利用鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法來探測貼角焊縫的內部缺陷， 對缺陷在焊縫中的深度、水平位置進行定位、并對缺陷進行測長和缺陷的級別進行定量，并 對檢測結果進行分級。為實現上述目的，本發明的技術方案是一種鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，利用常規的超聲波探傷方法或超聲波 衍射時差技術探測貼角焊縫的內部缺陷；其對缺陷進行定位、定量，并編制計算機模擬軟件 以幫助探傷人員分析判斷真假缺陷及對缺陷進行準確定位，進而對探測結果分級；計算機模擬軟件是以VC++語言編制，編制程序如下a)開始；b)輸入參數T” T2、S、hfl、hf2、X” X2、3 ；c)進行一次波探傷；d) 一次波探傷確認為真缺陷，將數據傳入計算模塊1處理；e) 一次波探傷確認為假缺陷，再進行二次波探傷；f) 二次波探傷確認為真缺陷后，將數據傳入計算模塊2處理；g)在d)、f)步中，經計算模塊1、計算模塊2處理后，得到D、Z值，對缺陷進行準確
定位、定量；h)將D、Z值保存到硬盤，結束；其中，\ (mm):探頭入射點至T2板的距離；X2(mm):探頭入射點至板的距離；3 )探頭折射角；(mm):翼緣板的厚度；
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T2 (mm):腹板厚度；S (mm):聲程距離；hfl (mm)翼緣板側焊腳尺寸；hf2(m)腹板側焊腳尺寸；D、Z(mm)缺陷距翼緣板或腹板的距離。所述的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，其所述編制計算機模擬軟件，使用 的標準試塊為CSK-IB試塊；使用的對比試塊的制作技術符合JB/T10063的規定。所述的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，其所述計算機模擬軟件設有兩個計 算模塊計算模塊1和計算模塊2，兩計算模塊的處理程序為計算模塊1a)是否從翼緣板側探傷？若是，使用計算公式Smin = T/C0S ^，Smax = (I\+hf2) / COS 0計算；b)判斷a)步的計算結果S是否在Smin彡S彡Smax范圍內；c)不在，結束；d)在，計算缺陷距翼緣板的距離諷=SXCOS0 ，計算缺陷距腹板的距離& = X「SXSin 旦；e)將d)步的結果輸入硬盤儲存，結束；或f)是否從翼緣板側探傷？若不是，改從腹板側探傷，使用計算公式Smin = T2/ COS 3，Smax = (T2+hfl) /COS 3 計算；g)判斷f)步的計算結果S是否在Smin彡S彡Smax范圍內；h)不在，結束；i)在，計算缺陷距腹板的距離D2 = SXCOS0 _T2，計算缺陷距翼緣板的距離Z2 = X2-SXSin^ ；q)將i)步的結果輸入硬盤儲存，結束；計算模塊2a)是否從翼緣板側探傷？若是，使用計算公式Smin = 2T1/C0S ^，Smax = (2I\+hf2) /COS 3 計算；b)判斷a)步的計算結果S是否在Smin彡S彡Smax范圍內；c)不在，結束；d)在，計算缺陷距翼緣板的距離諷=SXCOSPITi，計算缺陷距腹板的距離 =X「SXSin 旦；e)將d)步的結果輸入硬盤儲存，結束；或f)是否從翼緣板側探傷？若不是，改從腹板側探傷，使用計算公式Smin = 2T2/ COS 3，Smax = (2T2+hfl) /COS 3 計算；g)判斷f)步的計算結果S是否在Smin彡S彡Smax范圍內；h)不在，結束；i)在，計算缺陷距腹板的距離D2 = SXC0S3-2T2，計算缺陷距翼緣板的距離Z2
5=X2-SXSin^ ；q)將i)步的結果輸入硬盤儲存，結束；其中，為從翼緣板側探傷時缺陷距焊縫所在翼緣板側表面的距離；D2為從腹板 側探傷時缺陷距焊縫所在腹板側表面的距離；Zi為從翼緣板側探傷時缺陷距焊縫所在腹板 側表面的距離；z2為從腹板側探傷時缺陷距焊縫所在翼緣板側表面的距離。所述的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，其所述對探測結果分級，是指貼角 焊縫的質量驗收級別依據GB/T 11345相關標準的質量驗收級別和試驗數據進行，探測結 果分級為I、II、III、IV四個等級，每個等級再根據不同的檢驗等級(A、B、C級)確定該等 級允許的缺陷長度。本發明方法，檢測周期短、檢測不受幾何及現場條件的影響，能夠為保證建筑鋼結 構的安全評估提供有利的參考依據，減少安全事故的發生，并為設計提供參考，以減小保守 設計。
圖1為本發明的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法所用計算機模擬軟件示意 圖；圖2為本發明的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法所用計算模塊1的程序方塊 圖；圖3為本發明的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法所用計算模塊2的程序方塊 圖；圖4為本發明的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法所用設備連接示意圖。
具體實施例方式本發明的一種鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，利用常規的超聲波探傷方法 或超聲波衍射時差技術(T0FD)探測貼角焊縫的內部缺陷，對缺陷進行定位、定量，并編制 計算機模擬軟件以幫助探傷人員分析判斷真假缺陷及對缺陷進行準確定位，進而對探測結 果分級。如圖1所示，計算機模擬軟件是以VC++語言編制，編制程序如下a)開始；⑴輸入參數!^、!^』、、、‘]!]”^；c)進行一次波探傷；d) 一次波探傷確認為真缺陷，將數據傳入計算模塊1處理；e) 一次波探傷確認為假缺陷，再進行二次波探傷；f) 二次波探傷確認為真缺陷后，將數據傳入計算模塊2處理；g)在d)、f)步中，經計算模塊1、計算模塊2處理后，得到D、Z值，對缺陷進行準確
定位、定量h)將D、Z值保存到硬盤，結束。其中，X^mm)探頭入射點至腹板的距離；
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X2(mm)探頭入射點至翼緣板的距離；3 )探頭折射角；(mm):翼緣板的厚度；T2 (mm):腹板厚度；S (mm):聲程距離；hfl (mm)翼緣板側焊腳尺寸；hf2(mm)腹板側焊腳尺寸；D、Z(mm)缺陷距翼緣板或腹板的距離。圖4所示，按公知的方法，將帶有探頭1的超聲波探傷儀2與操控計算機3相連。 鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法使用的計算機3內，拷有計算機模擬軟件，并設有計 算模塊1，計算模塊2。其中，計算機3內的標準試塊為CSK-IB試塊，對比試塊的制作技術符合JB/T10063 的規定。如圖2、3所示，計算機3內的計算模塊1，計算模塊2的處理程序為計算模塊1a)是否從翼緣板側探傷？若是，使用計算公式Smin = T/C0S ^，Smax = (I\+hf2) / COS 0計算；b)判斷a)步的計算結果S是否在Smin彡S彡Smax范圍內；c)不在，結束；d)在，計算缺陷距翼緣板的距離諷=SXCOS0 ，計算缺陷距腹板的距離& = X「SXSin 旦；e)將d)步的結果輸入硬盤儲存，結束；或f)是否從翼緣板側探傷？若不是，改從腹板側探傷，使用計算公式Smin = T2/ COS 3，Smax = (T2+hfl) /COS 3 計算；g)判斷f)步的計算結果S是否在Smin彡S彡Smax范圍內；h)不在，結束；i)在，計算缺陷距腹板的距離D2 = SXCOS0 _T2，計算缺陷距翼緣板的距離Z2 = X2-SXSin^ ；q)將i)步的結果輸入硬盤儲存，結束。計算模塊2a)是否從翼緣板側探傷？若是，使用計 公式Smin = 2T1/C0S 3，Smax = (2I\+hf2) /COS 3 計算；b)判斷a)步的計算結果S是否在Smin彡S彡Smax范圍內；c)不在，結束；d)在，計算缺陷距翼緣板的距離諷=SXCOSPITi，計算缺陷距腹板的距離 =X「SXSin 旦；e)將d)步的結果輸入硬盤儲存，結束；或
f)是否從翼緣板側探傷？若不是，改從腹板側探傷，使用計算公式Smin = 2T2/ COS 3，Smax = (2T2+hfl) /COS 3 計算；g)判斷f)步的計算結果S是否在Smin彡S彡Smax范圍內；h)不在，結束；i)在，計算缺陷距翼緣板的距離D2 = SXC0S3_2T2，計算缺陷距腹板的距離Z2 =X2-SXSin^ ；q)將i)步的結果輸入硬盤儲存，結束。其中，為從翼緣板側探傷時缺陷距焊縫所在翼緣板側表面的距離；D2為從腹板 側探傷時缺陷距焊縫所在腹板側表面的距離；Zi為從翼緣板側探傷時缺陷距焊縫所在腹板 側表面的距離；z2為從腹板側探傷時缺陷距焊縫所在翼緣板側表面的距離。本發明的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法的執行標準，主要包括適用范圍 a、引用標準b、術語c、檢驗人員要求d、探傷儀e、探頭及系統性能f、試塊g、檢驗等級h、檢 驗準備i、檢測與掃查q、儀器的調整和校驗j、缺陷評定k、檢驗結果的等級分類l、m記錄與 報告m等項內容，能夠為保證建筑鋼結構的安全評估提供有利的參考依據，減少安全事故 的發生，并為設計提供參考，以減小保守設計。其中，貼角焊縫的質量驗收級別依據GB/T 11345等相關標準的質量驗收級別和 試驗數據而編制。例如用CTS-2000型儀器，2.5Z10X1045。探頭探測一個焊角尺寸為 10mm的貼角焊縫。若在儀器上顯示一個缺陷波，將其相關參數輸入程序中，就可以對其進行 定位，然后按照標準中的缺陷定量方法進行定量(波幅區域、長度)，根據標準中的缺陷等 級評定表對缺陷進行評定，判斷該缺陷是否合格。若不合格，應進行返修處理。
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權利要求
一種鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，利用常規的超聲波探傷方法或超聲波衍射時差技術探測貼角焊縫的內部缺陷；其特征在于，對缺陷進行定位、定量，并編制計算機模擬軟件以幫助探傷人員分析判斷真假缺陷及對缺陷進行準確定位，進而對探測結果分級；計算機模擬軟件是以VC++語言編制，編制程序如下a)開始；b)輸入參數T1、T2、S、hf1、hf2、X1、X2、β；c)進行一次波探傷；d)一次波探傷確認為真缺陷，將數據傳入計算模塊1處理；e)一次波探傷確認為假缺陷，再進行二次波探傷；f)二次波探傷確認為真缺陷后，將數據傳入計算模塊2處理；g)在d)、f)步中，經計算模塊1、計算模塊2處理后，得到D、Z值，對缺陷進行準確定位、定量；h)將D、Z值保存到硬盤，結束；其中，X1(mm)探頭入射點至腹板的距離；X2(mm)探頭入射點至翼緣板的距離；β(°)探頭折射角；T1(mm)翼緣板的厚度；T2(mm)腹板厚度；S(mm)聲程距離；hf1(mm)翼緣板側焊腳尺寸；hf2(mm)腹板側焊腳尺寸；D、Z(mm)缺陷距翼緣板或腹板的距離。
2.如權利要求1所述的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，其特征在于，所述編制 計算機模擬軟件，使用的標準試塊為CSK-IB試塊；使用的對比試塊的制作技術符合JB/ T10063的規定。
3.如權利要求1所述的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，其特征在于，所述計算 機模擬軟件設有兩個計算模塊計算模塊1和計算模塊2，兩計算模塊的處理程序為計算模塊1a)是否從翼緣板側探傷？若是，使用計算公式Smin= VCOS^, Smax = (T^hf2)/ COS β計算；b)判斷a)步的計算結果S是否在Smin( S ( Smax范圍內；c)不在，結束；d)在，計算缺陷距翼緣板的距離=D1= SXCOSii-T1，計算缺陷距腹板的距離=Z1 = X1-SXSin^ ；e)將d)步的結果輸入硬盤儲存，結束； 或f)是否從翼緣板側探傷？若不是，改從腹板側探傷，使用計算公式Smin= T2/COSi3，Smax = (T2+hfl) /COS β 計算；g)判斷f)步的計算結果S是否在Smin( S ( Smax范圍內；h)不在，結束；i)在，計算缺陷距腹板的距離D2= SXCOSii-T2，計算缺陷距翼緣板的距離Z2 = X2-SXSin^ ；q)將i)步的結果輸入硬盤儲存，結束；計算模塊2a)是否從翼緣板側探傷？若是，使用計算公式Smin= 2VC0S β , Smax = (2I\+hf2)/ COS β計算；b)判斷a)步的計算結果S是否在Smin( S ( Smax范圍內；c)不在，結束；d)在，計算缺陷距翼緣板的距離=D1= SXCOSiijT1，計算缺陷距腹板的距離=Z1 = X1-SXSin^ ；e)將d)步的結果輸入硬盤儲存，結束；或f)是否從翼緣板側探傷？若不是，改從腹板側探傷，使用計算公式Smin= 2T2/COSi3， Smax = (2T2+hfl) /COS β 計算；g)判斷f)步的計算結果S是否在Smin( S ( Smax范圍內；h)不在，結束；i)在，計算缺陷距腹板的距離D2= SXCOSii-2T2，計算缺陷距翼緣板的距離Z2 = X2-SXSin^ ；q)將i)步的結果輸入硬盤儲存，結束；其中，D1為從翼緣板側探傷時缺陷距焊縫所在翼緣板側表面的距離；D2為從腹板側探 傷時缺陷距焊縫所在腹板側表面的距離<Ιγ為從翼緣板側探傷時缺陷距焊縫所在腹板側表 面的距離；Ζ2為從腹板側探傷時缺陷距焊縫所在翼緣板側表面的距離。
4.如權利要求1所述的鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，其特征在于，所述對探 測結果分級，是指貼角焊縫的質量驗收級別依據GB/T11345相關標準的質量驗收級別和試 驗數據進行，探測結果分級為I、II、III、IV四個等級，每個等級再根據不同的檢驗等級確 定該等級允許的缺陷長度。
全文摘要
本發明公開了一種鋼結構貼角焊縫手工超聲波探傷方法，涉及超聲波探傷技術，其利用常規的超聲波探傷方法或超聲波衍射時差技術探測貼角焊縫的內部缺陷，對缺陷進行定位、定量，并編制計算機模擬軟件以幫助探傷人員分析判斷真假缺陷及對缺陷進行準確定位，進而對探測結果分級。本發明方法，檢測周期短、檢測不受幾何及現場條件的影響，能夠為設計提供參考，減少安全事故的發生。
文檔編號G01N29/04GK101852771SQ20091008109
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月1日 優先權日2009年4月1日
發明者宋曉峰, 徐敬崗, 朱愛希, 段斌, 申獻輝, 白昆軍 申請人:中冶建筑研究總院有限公司;北京首鋼建設集團有限公司