廣東角鋼中制彎裂紋的檢測與判定

輸電線路鐵塔中角鋼需開角、合角、制彎等加工工藝。

在生產過程中，由于加工不當，角鋼產生裂紋，按標準規定用超聲波對其檢測。

在采用直探頭檢測時，直探頭聲束檢測方向單一，容易形成漏檢；

在采用斜探頭對角鋼邊沿檢測時，超聲波產生端角反射現象，如存在裂紋很難對其判定。

如何對廣東角鋼裂紋有效檢測和判定，確保產品質量有著重要意義。

在鋼結構工程中，裂紋屬于危害性缺陷，其具有擴展性，裂紋長度無論大小均需處理。

裂紋按位置分為表面裂紋和內部裂紋，表面裂紋采用磁粉檢測，內部裂紋采用超聲波檢測。

怎樣對裂紋進行有效檢測。還需具體結構，具體對待。

一、先分析角鋼結構形狀及受力情況

1、通過角鋼結構形狀圖及角鋼加工圖分析可知：

角鋼結構形狀1處，用超聲波檢測時形成端角反射，很難確定是否存在裂紋現象。

角鋼結構形狀2處，形狀比較規則，用超聲波檢測時很容易對裂紋進行檢測判定。

2、通過角鋼受力分析圖可知：

角鋼在加工過程中1、2處受力至大，出現裂紋可能性至大。應做重點檢測判定。

合理的檢測方法是檢出裂紋的基礎，故需充分了解磁粉和超聲波檢測的原理及優點和局限。

二、超聲波檢測

1、原理

聲源產生超聲波，采用一定的方式使超聲波進入工件。

超聲波在工件中傳播并與工件材料以及其中的缺陷相互作用，使其傳播方向或特征被改變。

改變后的超聲波通過檢測設備被接收，并可對其進行處理和分析。

根據接收的超聲波的特征，評估工件本身及其內部是否存在缺陷及缺陷的特征。

2、超聲檢測的優點

適用于金屬、非金屬和復核材料等多種制件的無損檢測。

穿透能力強，可對較大厚度范圍內的工件內部缺陷進行檢測。

缺陷定位較準確。對面積型缺陷的檢出率較高。

靈敏度高，可檢測工件內部尺寸很小的缺陷。

3、超聲檢測的局限性

對工件中的缺陷進行準確的定性、定量仍需作深入研究。

對具有復雜形狀或不規則外形的工件進行超聲檢測有困難。

缺陷的位置、取向和形狀對檢測結果有一定影響。

故斜探頭聲波入射到工件內部，當聲波遇到缺陷時聲波反射到檢測儀器，通過儀器對缺陷進行定位，

聲波與缺陷至大面積垂直時，反射波幅至大，

反之聲波與缺陷至大面積平行時，反射波幅至小，這樣很容易形成漏檢。

三、磁粉檢測

1、原理

鐵磁材料或工件被適當磁化后，在表面或近表面缺陷處磁力線發生局部畸變，

逸出工件表面形成磁極，產生漏磁場，吸附施加在工件表面上的磁粉，

形成了在合適的觀察條件下目視可見的缺陷磁粉圖像（磁痕），

磁力線與缺陷垂直時，漏磁場至強，也有利于缺陷的檢出，

而若與缺陷平行，則無漏磁場產生，缺陷不可能被檢出，故在做磁粉檢測時。

工件要做全方位檢測，找出磁力線與缺陷垂直方向，然后對缺陷判定。

2、磁粉檢測的優點

能直觀的顯示出缺陷的位置、形狀、尺寸和嚴重程度，并靠經驗大致可以確定缺陷的性質。

靈敏度與工件的大小無關，線狀表面缺陷檢測靈敏度很高。幾乎不受工件的大小和形狀的限制。

不僅能檢測鐵磁材料開口于表面的細小缺陷，沒有開口于表面的近表面缺陷在許多情況下也能檢測出來。

3、磁粉檢測的局限性

只能檢測表面和近表面缺陷，近表面可探測的深度一般在1～2mm。

只能顯示缺陷的長度，不能確定缺陷的埋深和自身的高度。寬而淺的缺陷難檢出。

磁化場的方向需與缺陷主平面相交，夾角應在45°～90°。有時，還需要從不同方向進行多次磁化。

4、分析角鋼結構形狀（截面）圖及磁粉和超聲工作原理可知：

形狀規則采用超聲波檢測時，用直探頭檢測平行于角鋼平面裂紋，

用斜探頭檢測傾斜角鋼平面裂紋，探頭選擇符合標準要求，找出缺陷至大波幅，然后對缺陷進行判定。

對于角鋼結構形狀1 存在直角和圓弧過度，且是應力集中的地方，

用超聲波檢測時，斜探頭形成端角反射，很難對波幅判定，這時需要表面檢測和超聲檢測綜合判定。

先用磁粉進行檢測角鋼是否存在表面1～2mm處裂紋，如果無表面裂紋，再用超聲波檢測內部裂紋。

四、表面裂紋判定

根據裂紋圖和受力分析圖可知，制彎產生的裂紋的方向垂直于角鋼長度方向，

而裂紋方向平行于角鋼長度方向，且裂紋細長，兩端尖銳，故此裂紋是軋制過程產生的，

在制彎后裂紋發生擴散，裂紋特征更加明顯。

若裂紋方向垂直于角鋼長度方向，則裂紋是制彎過程產生的。

五、內部裂紋判定

根據人工對比長期術和超聲波波幅圖可知：

先用磁粉檢測角鋼制彎處表面1～2mm處是否存在裂紋，排除表面裂紋后再用超聲檢測進行判斷。

由人工對比試件可知角鋼厚度為18mm，斜探頭與角鋼邊沿夾角為35°，

檢測角鋼人工缺陷地方有兩波幅，從超聲波波幅圖可以看出閘門至高波幅顯示缺陷深度為12.5mm，

水平距離為25.5mm，用直尺測量探頭前沿與儀器顯示相符，

另一個波幅為端角反射波幅，故此至高波幅為缺陷波幅。

角鋼制彎（角鋼結構形狀1處）無損檢測出現波幅特征，則波幅為角鋼制彎過程產生的裂紋波幅。

六、結語

輸電線路角鋼制彎裂紋的檢測判定，先了解檢測區域結構形狀，分析工件受力情況，

確定具體檢測方法，通過檢測儀器，分析裂紋特征結合加工工藝，對裂紋做出正確判定。

角鋼檢檢測難點在于角鋼邊沿其形狀不規則且存在圓弧過度，

用超聲波直探頭檢測時檢測方向單一，很容易漏檢，

用斜探頭檢測時，由于形成端角反射，對缺陷判定難度大。

對于這個地方用磁粉和超聲波兩種檢測手段來檢驗有著良好的效果。

先用磁粉檢測角鋼邊沿是否存在表面缺陷，如果沒有表面缺陷存在，再用超聲波斜探頭進行檢測，

裂紋波幅特征是一個缺陷波和一個端角反射波幅。

若不存在裂紋缺陷，則儀器顯示只有一個端角反射波幅。