无损检测技术在钢板检验中的应用探究

栾兆亮

（山东钢铁集团日照有限公司，山东 日照 276800）

在城市化进程的加快下，钢结构桥梁设计、施工设计等技术日益进步，钢结构桥梁开始被人们更多的应用在天桥、铁路等领域。但是桥梁在投入使用之后不仅需要经受荷载的作用，而且还会经受外界多种环境的影响，最终会出现不同程度的损伤和毁坏，加上多年对桥梁的使用也会导致桥梁的承载力和耐久力降低，严重影响桥梁结构的应用。钢板是钢铁工业和桥梁建设的主要材料，其表面质量的优劣直接影响产品的性能和质量。但是在钢板加工制造的过程中，由于材料、设备、加工工艺等多个方面因素的影响，热轧带钢、冷轧带钢表面很容易出现裂纹、疤痕、孔洞等缺陷问题。当前，国内外钢铁制造企业常用人工目测和闪光检测的方式来对钢板表面质量进行检测分析，在经过概率计算之后找到钢板弊端，及时替换钢板。为了能够提升钢板的质量需要有针对的开展钢板表面缺陷在线无损检测[1]。

1 无损检测技术概述

建筑钢结构因其强度高、工业水平高、经济综合效益强的特点被人们广泛的应用到社会生活的各个方面。但是受钢结构本身复杂多样的影响，建筑钢结构施工过程中很容易发生质量安全事故，不利于社会稳定。在这样的背景下建筑钢结构的安全性、稳定性和可靠性问题引起了人们的进一步关注[2]。

设计是影响建筑钢结构稳定、安全的重要因素，评估钢结构设计是否科学合理的方式包含三种，分别是破坏试验、模拟试验、无损检测，试验的形式往往具备较长的检测工期，且检测操作复杂，推广难度大。无损检测技术是在多学科基础上出现的一种综合技术形式，具体是在不损伤被检测对象完整性基础上，应用物理或者化学方式和先进的 设备来对各个材料、零部件、结构等进行检验，根据检验结果科学评估零部件的完整性、安全性。

2 常见的无损检测技术

2.1 射线检测技术

射线检测技术被人们广泛的应用到工业产品检测中，原理如下：射线在穿过物体的时候其本身强度会发生深刻的变化，这种变化程度在一般情况下会和射线能量的高低存在关联，但是也深受穿过物体性质、密度、厚度等存在关联。射线穿过物体缺陷区域强度和穿越没有区域强度存在差异，在出现这种差异之后射线的强度会被降低。在桥梁钢结构射线检测技术应用的过程中一般会应用X射线照相方式进行处理，射线检测适合应用在多材料的无损检测中。这类检测技术的底片能够记录介质，并在底片上直接显示出有缺陷的图像。但是射线检测技术不适合应用在钢板、钢管中。

2.2 超声波检测技术

超声波检测技术主要是指利用超声波来对材料进行检测，从而发现材料质量问题的一种检测技术形式。超声波检测技术的基本频率波段在0.5MHz到25MHz之间，超声波检测技术的应用步骤具体表现在以下几个方面：首先，将超声波纳入到被检测的材料中，之后在距离的作用下转变为所需要频段的超声波。其次，借助超声波在被检测材料中的传播属性以及材料之间的相互作用来改变其传播方向。再次，检测设备接收被改变之后的超声波，并将接收到的超声波以适合的方式进行展示。最后，对接收到的超声波信号特点进行综合评价[3]。

2.3 渗透性检测技术

如果材料孔件开口较小就会在施工的时候应用渗透检测技术形式，具体检测操作流程如下所示：首先，利用渗透剂对被检测对象进行渗透处理，液体会被渗透到表面的缺口上。其次，在去掉检测对象表面渗透剂之后对加工工件进行干燥化处理，之后在其表面涂抹显像剂。最后，在光照的作用下缺陷部位的痕迹会呈现出来，由此能够帮助人们了解到缺陷的形状和基本状态。

2.4 涡流检测技术

涡流检测技术在有色金属、石墨、棒材等一系列导电材料的加工制作中有着十分广泛的应用。这些材料表面的导电都可以应用涡流检测技术进行检测，具体检测步骤如下所示：首先，将导体靠近有交流电通过的线圈，线圈产生的交变磁场会在导体的作用下产生涡流。在这个过程中导电体的大小、形状等和激励线圈的大小、距离存在密切的关联。因而可以借助涡流变化来检测导电体的表面，了解导电体应用可能潜在的安全隐患。

2.5 磁粉检测技术

磁粉检测技术形式一般被人们广泛应用在具备铁磁性材料的无损检测中，在具体检测的时候往往仅能够检测出材料表面的缺陷。在将磁粉检测技术形式应用到外加磁场中时候会产生感应磁场。感应磁场中的磁力判定线能够判定出工件是否出现遗漏和质量问题。同时，在适合光照的作用下，依附在工件表面上的磁粉会出现比较明显的磁性痕迹，从而能够让 有关人员更为全面的了解缺陷所在的位置和缺陷的大小、形状。

2.6 声发射检测技术

材料或者结构件在受到内力或者外力的作用下往往会出现形变，在发生形变之后会通过弹性波的方式释放出应变能力（声发射）。在声发射完成之后可以开展下一步的声发射检测工作，即通过受力状态下材料释放的压力波来判断被检测对象内部结构损伤程度的一种无损检测技术形式。声发射检测技术形式适合被应用在核电站、大型桥梁的检测中，但是在使用的时候无法实现静态化的检测，且在检测过程中所面临的干扰因素较多，检测技术应用不够成熟[4-8]。

3 无损检测技术在钢板检验中的应用

3.1 无损检测技术在钢板焊接接头检测中的应用

在钢板焊接操作中，焊接工艺使用不合理、焊接操作不恰当、焊接零部件组装不合理等都会使得桥梁钢板焊接接头出现不同程度的问题。从实际情况来看，桥梁钢结构焊接接头存在的缺陷包含表面缺陷和内部缺陷两个方面的内容。其中，焊接接头的表面缺陷表现为钢板焊接表现出现裂纹、气孔问题。焊接接头的内部缺陷表现为 各个焊接接头衔接的不科学。超声波检测技术和射线检测技术能够有效检测钢板焊接接头内部的缺陷，在发现焊接接头内部缺陷之后能够在第一时间对缺陷进行定量和定性结合的分析，从而及时更换和弥补焊接接头质量问题。在对产品进行超声或者外观检测之后可以应用渗透检测、磁粉检测和涡流检测等多种无损检测形式来查找焊接接头的表面情况，从而为接下来的设备返修提供重要参考支持。

3.2 无损检测技术在角接焊缝检测中的应用

从实际操作情况来看，角接焊缝检测操作十分复杂，具体体现在T字形焊接和Y字形焊接两种形式，其中，在T形焊接操作的时候会根据焊接的类型和基本规律来制作出具备多种类型缺陷的试块，之后应用无损检测技术形式来对制作出来的试块进行检测。

4 结语

综上所述，文章在阐述无损检测技术原理的基础上着重介绍了几种常见的无损检测技术形式，从应用上来看，每一种无损检测技术的应用原理、应用方法、应用方向都不同，且彼此适合检测的对象也不同。桥梁钢结构的安全性、可靠性等和人们的实际生活存在密切的关联，为此，需要结合建筑钢结构行业的发展特点需要相关人员能根据钢结构的整体性能、检测成本、检测对象基本规格和性质来选择适合的无损检测技术形式，通过无损检测来综合判断评估钢结构材料的基本性能 ，确保桥梁钢结构应用的安全。