钢结构C形钩的无损检测.doc

钢结构C形钩的无损检测刘应平陈翠梅(安全环保研究院结构所武汉430081)摘要本文介绍了采用直探头超声波、斜探头超声波、磁粉探伤等无损检测方法对钢结构C形钩进行质量检验的工艺方法,并对检测结果进行了评价。关键词C形钩角焊缝超声波磁粉未焊透裂纹在钢铁企业中,需要将热、冷轧钢卷从一处吊往另一处,最常用的吊具是如图一所示C形吊钩。吊钩由两块厚为40mm翼板及厚为20mm的腹板采用角焊缝焊接组成,主体材质16Mn。为了保持吊钩的平衡,在吊耳的一边装有平衡块;为了防止钢卷伤害内側翼板,在C形钩内側翼板三面装有硬度较低的缓冲金属板和耐热、耐磨的橡胶。由于钢卷重约20吨,C形钩使用频率也较高,加之制造安装时遗留的一些缺陷,吊钩极易失效,失效原因主要是由于翼板与腹板焊缝开裂导致吊钩扭曲变形,从而使得钢卷掉落。受某钢铁公司热轧厂委托,我们对该厂几十台C形钩进行了检测与评估。主要有三个检测项目,第一是外观及宏观几何尺寸测量:外观表面质量检查、危险断面磨损检查、危险断面开口扭曲变形检查;第二是应力测量:在吊钩的三个危险断面布置电阻应变片,测量三个危险断面的最大主应力;第三是无损检测:采用超声波和磁粉探伤方法对翼板母材及翼板与腹板连接角焊缝进行无损检测。本文主要介绍用超声波和磁粉探伤对吊钩进行检测的方法。直探头超声波检测根据GB50205-1995《钢结构工程施工及验收规范》,对C形钩这种重要钢结构,翼板与腹板连接角焊缝必须焊透,为确保角焊缝不存在未焊透缺陷,要求用超声波方法对角焊缝整个截面进行检测,焊接接头内部缺陷分级符合国家标准GB11345-1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》规定。为了检测翼板与腹板连接角焊缝缺陷,主要是与翼板平行的未焊透或翼板侧焊缝下层撕裂状缺陷,。吊耳板厚20板厚403312图一图二钢中纵波声速CL=5900m/s横波声速CS=3230m/s探头有机玻璃声速C?L=2730m/s波长场区长度3N=<3N=,根据GB11345-89,采用φ2平底孔试块调节灵敏度,定量线为φ2平底孔,判废线为φ6平底孔。探伤时,注意区分底波与焊缝中未焊透和层状撕裂,未焊透出现在声程等于翼板厚度的位置,层状撕裂出现在较翼板厚度稍小的位置。发现缺陷后按标准确定缺陷的位置、指示长度和当量大小,实际检测结果发现部分C形钩角焊缝存在未焊透缺陷。为了检测翼板母材质量,用直探头在整个翼板上扫查,按JB4730-1994《压力容器无损检测》钢板探伤部分评定,将φ5平底孔第一次反射波调整到满刻度的50%做为基准灵敏度。未焊透和翼板側焊缝层状撕裂出现在声程等于或稍小于翼板厚度的位置,其余位置缺陷波均认为是翼板母材内部缺陷的反映,检测结果表明翼板母材质量合格。斜探头超声波检测C形钩角焊缝由翼板与腹板焊接而成,坡口开在腹板上。为了检查整个角焊缝接头质量,在翼板与腹板采用不同规格斜探头进行检测。*13k1斜探头在翼板外测利用一次波探测,如图二中探头位置2,外测一次波探测灵敏度高,定位方便,不但可以检测纵向缺陷,而且可以检测横向缺陷。*13k2斜探头在腹板上利用一、二次波进行探测,如图二中探头位置3,此方法与平板对接焊缝探伤方法相似。斜探头探伤时,探头在焊缝两