悬索桥伸缩缝焊缝检测工艺分析范文

《现代冶金杂志》2015年第一期

1表面无损检测方法对比分析

目前常用的表面无损检测的方法主要有磁粉检测、渗透检测和涡流检测，原理和适用范围不同，各有优点和独特性，其特点的比较如表1所示。磁粉检测综合使用各种磁化方法，几乎不受工件几何形状和缺陷方向的影响，对单个工件的检测速度快、工艺简单、成本低、污染小、检测缺陷重复性好。但检测的灵敏度与磁化方向有很大关系，不能检测奥氏体材料及其焊接接头和非铁磁性材料。受几何形状影响，易产生非相关显示，应当注意区分。用通电法和触头法磁化时，易产生电弧烧伤工件，电接触的非导电覆盖层必须打磨掉。渗透检测不受工件几何形状和缺陷方向的影响，对针孔和疏松缺陷的检测灵敏度较高。着色检测时不用设备、不用水电，特别适用于现场检测。但表面开口性缺陷被堵塞时也检测不出来。单个工件检测效率低，成本高，检测时缺陷的重复性不好，污染较严重。涡流检测是一种非接触法检测方法，所以污染很小，检测速度很快。但因边界效应影响，对形状复杂的工件不适用。对表面以下的较深缺陷不能检出。在选择表面无损检测的方法时，首先要考虑所使用的材料特性，其次是需要检测的缺陷类型、检测的场所、灵敏度、检测速度及其他要求。

2索桥伸缩缝焊缝表面无损检测工艺

2.1检测方法的确定马鞍山长江公路大桥左汊悬索桥伸缩缝使用的是毛勒减隔震转轴式模数伸缩装置，是栅格式模数伸缩装置的升级产品。不同于格栅式模数伸缩装置，它是一组支承箱内由一根支承梁支撑所有中间梁。该伸缩缝型号为DS1760，伸缩量0-1760mm。结构示意图如图1所示。焊接制作使用的是Q345B钢材质，焊接方法主要是手工焊和二氧化碳气体保护焊，焊缝主要为伸缩缝立板、位移箱与钢箱梁角接焊缝。因伸缩缝定位后，焊接制作空间狭小，现场劳动强度较大，环境条件恶劣等因素，容易造成焊接缺陷，主要表现为气孔、夹渣或微小裂纹等表面和近表面缺陷。因其焊缝结构的复杂性，及为确保较深的近表面缺陷的检出率，不应采用涡流检测。从方便、准确、快速等角度综合考虑，确定采用以检测灵敏度较高的磁粉检测方法为主，其余因空间狭小不利于磁化操作，或角焊缝钢板倾角小于90°造成磁化效果不理想时，则采用渗透检测方法加以辅助，从而保证检测的全面性。

2.2检测工艺的确定

2.2.1被检表面预处理由于焊缝表面难免有焊渣、飞溅、污垢锈蚀等，为减少焊缝表面杂乱显示,检测前必须去掉这些杂质。采取砂轮打磨直至被检表面可见金属光泽。被检表面经过预处理后，应及时进行检测，并注意防止腐蚀、损伤和再次污染。

2.2.2磁粉检测工艺采用磁粉检测时，综合考虑现场检测安全及对工件的影响等因素，对于角焊缝优先选择磁轭法，结合近表面缺陷检出深度、磁粉迁移效果及易于取得等因素，磁化电流采用交流电。磁悬液采用黑磁粉水悬液，配制浓度为10~25g/L。因焊缝位置光线较暗，必要时建议使用反差增强剂以提高对比度。用于验证系统灵敏度时，一般应选用A1-30/100型灵敏度标准试片，当检测焊缝坡口等狭小部位时，由于尺寸关系，A1型试片使用不便，一般可选用C1-15/50型试片。磁轭间距控制在75~200mm范围，检测前应当做提升力试验验证，要求交流电磁轭的提升力不小于45N，满足系统灵敏度及提升力要求方可进行检测，同时考虑延迟裂纹的可能性，应当在焊后24h以上进行检测。为了检出各个方向上的缺陷，必须在同一部位至少做两次垂直交叉磁化检测，每个受检段的覆盖区在15mm以上，磁化时间1～3s。观察时应使用辅助照明工具，使光照条件满足观察要求。

2.2.3渗透检测工艺采用渗透检测时，因现场无水源，对于角焊缝优先选择溶剂去除型着色渗透检测法。用清洗剂将预处理好的被检面洗擦干净后自然干燥。需要注意的是，被检面务必清洗完全，以防污物堵塞住缺陷位置影响渗透剂进入而造成漏检。优先选择灵敏度高的渗透剂，但必须保证清洗剂、渗透剂及显像剂的型号相同。渗透剂和显像剂均采用喷涂法，渗透剂喷涂量要求覆盖整个被检表面并且在渗透时间内不会干燥。渗透时间结合环境温度，温度低时要求渗透时间略长，温度高则可稍短，但不能少于10min。去除的方法是用抹布擦去表面多余的渗透剂，再用蘸有清洗剂的干净抹布擦试干净，注意不能过清洗。显像时应均匀喷涂显像剂，显像时间为不少于7min。同样地，观察时应使用辅助照明工具达到光照条件要求。观察记录完毕擦洗去除显像剂即可。

3结束语

通过对马鞍山长江公路大桥左汊悬索桥伸缩缝焊缝的研究，结合现场情况，主要采用交流电磁轭法检测;对不利于磁化或磁化效果不理想时，采用溶剂去除型着色渗透检测法加以辅助。上述工艺，适合悬索桥伸缩缝焊缝表面的无损检测。

作者：赵成明张久峰陶亮单位：国家钢铁及制品质量监督检验中心