超声波探伤仪在维修中的应用
超声波探伤仪在起重机维修中的应用技术规范
超声波探伤（UT）作为无损检测（NDT）的核心手段，在起重机金属结构维修中具有不可替代的作用。本规范依据 GB/T 11345-2013《钢焊缝手工超声波探伤方法》 和 JB/T 6061-2007《焊缝无损检测 超声检测》，详细说明UT技术在起重机维修中的标准化应用流程。
一、适用场景
1. 起重机关键部件检测
| 部件 |
检测重点部位 |
常见缺陷类型 |
| 主梁/端梁 |
腹板对接焊缝、翼缘板T型接头 |
未熔合、裂纹、夹渣 |
| 支腿 |
环形焊缝、筋板角焊缝 |
气孔、层状撕裂 |
| 吊钩 |
钩身应力集中区 |
疲劳裂纹（深度≥0.5mm） |
| 滑轮轴 |
轴颈过渡区 |
内部夹杂、锻造缺陷 |
2. 维修场景分类
- 定期检测：按TSG Q7015要求，每2年对A类焊缝进行UT抽检。
- 事故后检测：碰撞、超载后的结构完整性评估。
- 返修验证：焊接修复后的质量复验。
二、设备与探头选型
1. 仪器要求
- 精度：水平线性误差≤1%，垂直线性误差≤5%。
- 频率范围：1~10MHz（推荐2.5MHz用于厚板检测）。
- 校准标准块：CSK-IA（GB/T 19799.1）、RB-2（JB/T 10062）。
2. 探头选择
| 检测对象 |
推荐探头类型 |
折射角（°） |
晶片尺寸（mm） |
| 8~30mm钢板焊缝 |
斜探头（K2/K2.5） |
45~68 |
10×12 |
| ＞30mm厚板 |
双晶斜探头 |
60~70 |
20×22 |
| 表面裂纹 |
直探头（5MHz） |
- |
Φ10~20 |
三、检测流程与工艺
1. 预处理
- 表面清理：打磨焊缝两侧50mm范围至Ra≤12.5μm（GB/T 8923.1）。
- 耦合剂：甘油（高粘度）或水基凝胶（环保型）。
2. 校准与灵敏度设定
- DAC曲线制作：使用RB-2试块，检测范围≥2倍板厚。
- 灵敏度余量：至少发现Φ2mm平底孔当量缺陷。
3. 扫查方式
| 扫查类型 |
适用场景 |
要点 |
| 锯齿扫查 |
对接焊缝 |
探头移动间距≤晶片宽度50% |
| 环绕扫查 |
角焊缝、管节点 |
沿焊缝周向360°检测 |
| 偏置扫查 |
近表面缺陷 |
探头偏置10~15mm |
四、缺陷判定与评级
1. 缺陷定量
- 当量法：对比DAC曲线，计算缺陷当量尺寸（如Φ3mm气孔）。
- 端点衍射法：精确测量裂纹长度（精度±1mm）。
2. 验收标准（GB/T 29712）
| 缺陷类型 |
一级焊缝 |
二级焊缝 |
| 单个气孔 |
≤1mm（≤4%板厚） |
≤2mm（≤8%板厚） |
| 条状夹渣 |
长度≤10mm |
长度≤20mm |
| 裂纹 |
不允许 |
不允许 |
五、维修决策支持
1. 缺陷处理建议
| 缺陷特征 |
维修方案 |
| 表面裂纹（＜3mm） |
打磨消除+MT复验 |
| 内部夹渣（＞5mm） |
碳弧气刨清除+补焊+RT/UT复检 |
| 疲劳裂纹扩展 |
局部加强板加固或更换部件 |
2. 报告编制
- 必备内容：缺陷位置图、当量尺寸、检测参数、验收结论。
- 存档要求：保存原始波形数据（A扫/B扫图像）至少10年。
六、安全与局限性
1. 安全措施
- 高空检测时需固定探伤仪，防止坠落。
- 避免在强电磁场（如大型电机旁）环境下操作。
2. 技术局限性
- 盲区问题：近表面2mm内缺陷需配合MT检测。
- 材料限制：奥氏体不锈钢焊缝需专用探头（聚焦型）。
总结
超声波探伤仪通过精准定位内部缺陷，为起重机维修提供科学依据。实际应用中需结合 相控阵UT（PAUT） 或 TOFD技术 提升复杂结构检测效率。
（注：检测人员需持有UT-II级及以上证书，并定期参加能力验证）
