钢结构焊缝检测

21.在通常条件下，钢结构为什么一定要实施防腐蚀措施？ 简单地说，在通常自然环境中（大气、水、土壤等） ，钢铁是会被腐蚀的（我们随时可以看到钢铁生锈的情况） 。钢铁制品、建筑用钢结构，如果不实施防护措施，是不能够耐久使用的。在通常自然环境中，钢铁腐蚀的电化学过程是可以持续、顺利的进行，直到钢铁完全变成铁锈为止。只有采取有效的防护措施，才能阻止或减缓腐蚀过程。 如果要深一步理解和解释钢铁腐蚀，下面的电位-PH图是很有帮助的。图 21.1 是 Fe—H2O系电位—pH平衡示意图。表明了在水系统中，铁的电化学电位与水介质的酸碱度（pH）之间的平衡关系。纵坐标是铁的电位（E） ，横坐标是水介质的酸碱度（pH） 。电位与 pH的平衡构成三个区域。处在 a 区范围内，铁离子（Fe++）处于稳定状态，称作“腐蚀区” （铁变为铁离子的过程就是腐蚀） ；在 b区范围内，铁的氧化物（ Fe2 O 3）是处于稳定状态，称作 “钝化区” ； 处在 c 区范围内， 铁 （Fe） 处于稳定状态， 称作 “免蚀区” 。 在中性条件下 （pH=7） ，通常铁的电位与 pH 的交点是 M 点，是处在 a 区范围内，腐蚀是必然趋势。越是趋于酸性（pH越小） ，铁腐蚀性越强。也就是说，钢铁在中性、酸性条件下是一定会遭受腐蚀的。只有在强碱性条件下（如 pH＞12, N点） ，钢铁表面才能生成有保护作用的钝化膜。混凝土中钢筋为什么不腐蚀呢？正是因为混凝土是强碱性的，水泥水化产生的“碱”能够使混凝土中的 pH＞12，如图 21.1 中的 N 点在 b区范围内，铁的氧化状态（ Fe2 O 3）是处于稳定状态。由于钢筋表面生成一层“钝化膜” ，所以混凝土中的钢筋可以长期保持不锈。当混凝土中的碱度降低的时候（如“碳化” ） ，就会由 b区移到 a 区范围内，钢筋就要腐蚀了。c 区范围内铁是处于稳定状态（免蚀区） ，只有使铁的电位负向移动才能进入“免蚀区” （这正是阴极保护原理） 。应用电位—pH图，能够从理论与实际的结合上，对钢铁的腐蚀本质给与很好的解释。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/11/200811241936_120250_1623504_3.jpg[/img]由上分析可知，钢铁在弱碱性、中性、酸性环境中是会遭受腐蚀的，这是由铁的“本性”决定的。通常说所的自然环境（包括大气、水、土壤） ，大都是中性、弱酸性，在此环境中的钢结构，如果不进行防腐蚀处理，是不能耐久使用和保证安全的。在受污染的环境、工业环酸、碱、盐等苛刻环境中，钢结构更需要可靠的防护。 22.钢结构防护有哪些主要技术思路？ 简单说来，在设计阶段主要有以下三方面的技术思路可供选择： ——选材：不同钢种的耐腐蚀性能是不一样的。比如，耐候钢就比普通碳钢、合金钢的耐腐蚀性能好，不锈钢就更耐腐蚀。这是从提高钢种本身其抗腐蚀能力的技术思路，但有一定局限性。比如，即使是耐候钢也可能还需要进一步防护，不锈钢虽好，但由于价格贵，目前还不能大量应用于钢结构中； ——防护涂层：这是把钢结构封闭起来、与腐蚀环境隔绝的技术路线，也是目前国内外最普遍应用的防护方法。涂层品种繁多，有金属涂（镀）层、有机涂层、无机涂层等。用涂层将钢结构与环境完全隔离是很难做到的，因为涂层总会有缺陷，并且涂层本身性能也随时间而变化（如老化） 。作为防腐蚀涂层还需要考虑强化防腐方面的技术因素。其中重要的因素之一就是添加能够阻止锈蚀的“颜料” （缓蚀剂）到涂层之中； ——阴极保护：这是一种电化学保护方法。由图 21.1 可以看出， ，当铁处于 c 区范围内时，铁就处于稳定状态。给与钢结构以负电（更多的电子） ，就能够使其进入“免蚀区” （变成阴极而不腐蚀） ，称做阴极保护。阴极保护方法多用于水、土介质条件下的钢体、钢结构，如钢桩、海洋钢结构平台、地下油气管线等。 如果采用单一措施达不到设计寿命期的要求时， 可选择复合技术措施， 如涂层加阴极保护，或其他综合措施。 23．什么叫做耐候钢？ 它是合金钢的一个种类。通过改变钢的添加成分，不仅能提高钢的力学、机械性能，而且能提高和改善钢的耐腐蚀性能。某些合金元素的加入（甚至是微量） ，就可以明显改变钢的微观结构和表面状态，从而提高了对环境腐蚀的适应能力。如加入钨、锰、铜、磷等元素而成的合金钢，在海洋大气中，比普通钢有较好的耐腐蚀性能。依据这种“合金化”原理生产出来的钢叫做耐蚀钢或耐候钢。 耐蚀钢在国内外都有生产和应用，但在钢结构中的应用面还不够广泛。原因可能是，虽然耐蚀钢能提高防腐蚀能力，但在严酷的腐蚀环境中，仍不能解决长时期不腐蚀的问题；另一方面，耐蚀钢价格较高也是因素之一。 目前，采取“合金化”的方法提高钢自身的防护能力，仍然是人们努力的目标之一。价格适中而又耐蚀性能好的耐蚀钢，肯定是受欢迎的。此外，耐蚀钢的低温冲击韧性比一般的结构钢要好（相关标准可参考《焊接结构用耐候钢》 （GB4172-84） ） 。 24.什么叫做有机涂层？怎样分类? 有机涂层是与无机涂层对应的称谓，并没有严格的定义。有机涂层还常常称作涂料，早期的涂料通常叫做油漆。其主要成膜物质和溶剂等，是以有机材料为主体的。有机涂层的主要构成大体是：

[color=#3e3e3e]对于很多管状产品，产品在生产过程中需要将原材料加工、焊接、拼接以形成管状，工艺上对焊缝、拼接缝的处理至关重要，因此，对产品焊缝、拼接缝规格的检测就必不可少，而这种检测靠人工是无法高效精准完成的。[/color][color=#3e3e3e]通过机器视觉检测管状端面特征，可以精确分析端面焊缝大小情况，进而对产品进行分拣处理：[/color][color=#3e3e3e][img=,645,488]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803301825452583_1508_3199866_3.jpg!w645x488.jpg[/img][img=,645,488]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803301825441703_4165_3199866_3.jpg!w645x488.jpg[/img][img=,690,363]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803301825447483_348_3199866_3.jpg!w690x363.jpg[/img][img=,690,362]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803301825455453_5114_3199866_3.jpg!w690x362.jpg[/img][/color][color=#3e3e3e][/color][color=#3e3e3e]系统结构：[/color][color=#3e3e3e][img=,585,574]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803301826476143_9848_3199866_3.png!w585x574.jpg[/img][/color][color=#3e3e3e][/color][color=#3e3e3e]设备介绍及案例视频请关注：[/color][color=#3e3e3e][img=,430,430]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803301827231643_710_3199866_3.jpg!w430x430.jpg[/img][/color]

论坛里有搞钢结构设计的大神没啊，下面是我草拟的三维图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611281117_01_2462198_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611281118_01_2462198_3.jpg

[align=center][b]SGS解读：焊缝超声波检测中缺陷定性方法研究[/b][/align][align=center]作者：牟永田 季伟[/align][b]摘要：[/b]在焊缝超声检测中如何准确区分和判定点状缺陷和线型缺陷、如何判定缺陷的性质对于有效控制焊接质量和提升质量管理水平有着有效的帮助。一旦一个信号被认为是缺陷显示，我们可以通过信号形状、尺寸、动态波形、缺陷在焊缝中的位置来预判缺陷的类型和解释缺陷的性质。[b]关键词：[/b]回波信号；波幅；环绕扫查；旋转扫查[b]前言：[/b]在焊缝A型扫描超声检测执行的诸多标准中，只针对缺陷回波信号幅度做了验收的要求，都没有针对指示长度大小对点状缺陷或线型缺陷做出明确的区分说明。以NB/T47013-2015为例，附录H中回波动态波形对点反射体和各种大平面反射体的波形模式做了简单的说明，但由于缺陷对超声波的反射特性不仅与缺陷的走向、几何形状、超声波传播方向上的厚度、缺陷表面的粗糙度、缺陷的种类和性质等有关，而且与检测人员工作经验和产品的制作工艺过程有关。定性结果的准确性往往受检测人员的主观因素影响，不同检测人员对同一缺陷的评定结果可能会产生较大的偏差。因此，利用波形模式的不同区分点状缺陷和线性缺陷并进行定性很难推广应用。如何准确判断检测过程中的缺陷性质一直是一个难点。诸多的国内外标准中多以反射信号的高低和大小来判定其危害的大小，然而实际经验证明某些线型缺陷的回波信号幅度及时没有超出标准规定的验收极限，其危害却远远大于超出验收标准的点状缺陷。因此，在焊缝超声检测中如何准确区分和判定点状缺陷和线型缺陷、如何判定缺陷的性质对于有效控制焊接质量和提升质量管理水平有着有效的帮助。下面我们就简单介绍一下如何根据反射信号对缺陷做出解释和定性。多个信号经常来自多个小面或多个缺陷，如裂纹、气孔、或夹渣处产生。裂纹的反射信号通常比气孔、夹渣高（尺寸、灵敏度、声程都相同），当探头旋转时，信号将增高或降低。如果探头围绕缺陷旋转，裂纹的信号将降低，气孔或夹渣的信号则可能不变，因为气孔或夹渣是体积型缺陷件。先前提到的缺陷信号位置对于决定缺陷类型很重要，以下是焊缝中常见缺陷的定性方法。[b]1根部缺陷1.1未焊透[/b]来自焊缝两侧的高波幅的角反射信号，旋转扫查时信号迅速减小，显示是在根部的深度，宽度和根部间隙宽度一样，且不重叠。如图I所示：[align=center][img=,596,137]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807021603192123_8351_2883703_3.jpg!w596x137.jpg[/img][/align][align=center]图I[/align][b]1.2根部未熔合[/b]焊缝有缺陷的那侧有高波幅的信号，在旋转扫查时迅速降低，位于构件的底部。（有许多来自焊缝根部焊道的信号也是如此，特别是使用小角度斜探头时，如45°探头）如图II所示：[align=center][img=,596,137]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807021603368043_5929_2883703_3.jpg!w596x137.jpg[/img][/align][align=center]图II[/align]在另一边观察来自根部焊道的信号，在移动探头时观察信号幅度的变化，两边是不同的。未熔合声束的声程略大于正常的底波反射路程。由于垂直定向，根部未熔合的尖端不可能从这边观察到。[b]1.3根部裂纹[/b]不规则的裂纹和方向，通常可以在焊缝两侧看见高波幅的多个端角反射。如果裂纹有垂直高度，在用斜探头扫查缺陷深度时，会看见有移动特征的信号。由于裂纹是不规则的，信号会随着探头的转动或高或低。根部焊趾裂纹位于焊根趾部，中心裂纹则位于焊根中心。如图III所示：[align=center][/align][align=center][img=,690,215]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807021604096306_1402_2883703_3.jpg!w690x215.jpg[/img][/align][align=center][img=,394,299]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807021604235393_1659_2883703_3.jpg!w394x299.jpg[/img][/align][align=center]图III[/align][b]1.4根部咬边[/b]缺陷信号振幅大小取决于咬边的严重程度，即很可能是相对低的信号，也可能是很高的信号。然而，与咬边回波一起出现的还有来自根部焊道的信号（见图IV）。如果咬边仅是像显示在图中的焊缝一侧的那样，从另一面检测根部区域，很可能通常只能观察到正常的根部焊道的反射。[align=center][img=,617,147]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807021604484705_7372_2883703_3.jpg!w617x147.jpg[/img][/align][align=center]图IV[/align][b]1.5过熔透[/b]焊缝两侧根部焊道的信号超过正常的声束路程长度且位置交叉，更斜的探头（如35°或45°）有最好的效果。如果焊缝磨平，0°探头应该有最好的效果。如图V所示：[align=center][img=,617,147]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807021605115383_9416_2883703_3.jpg!w617x147.jpg[/img][/align][align=center]图V[/align][b]1.6根部凹陷[/b]焊缝两侧的信号幅度低，绘制声束路径，发现其小于板材厚度，信号无交叉，这与过熔透的情况恰好相反。[b]2焊缝区的缺陷2.1坡口未熔合[/b]在全跨距“a”位置和半跨距“c”位置得到高波幅信号，来自“b”位置和“d”位置（当探头声束不垂直于缺陷，更低的波幅信号将从“a”和“c”位置出现）则得到低波幅信号或无信号（取决于缺陷的方向）。横向扫查测量缺陷长度的尺寸是，波幅应保持不变。旋转或者环绕扫查时，波高迅速降低。层间未熔合（位于焊道之间）的反射信号与上述相似，可能在焊缝中的任何地方，当探头声束与缺陷的主平面垂直时，反射波最强。如图VI所示：[align=center][img=,690,228]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807021606024193_2555_2883703_3.jpg!w690x228.jpg[/img][/align][align=center]图VI[/align][b]2.2夹渣[/b]由于是体积型缺陷，可以从所有能检查的位置和方向检测到。信号包含多个次波和一个粗糙的波峰。移动探头（当后沿升高时，信号的前沿下降，反之亦然）时信号明显滚动。理论上可以被任何斜探头检测到。如图VII所示：[align=center][/align][align=center][img=,617,137]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807021606360293_7967_2883703_3.jpg!w617x137.jpg[/img][/align][align=center]图VII[/align][b]2.3簇状气孔或大量的小的夹杂[/b]由于也是体积型缺陷，要从所有能检测的位置和方向检测。由于占有较宽的时机线上的多个信号的衰减，所以信号很低。环绕扫查时信号不变。如图VIII所示：[align=center][img=,617,137]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807021607355763_4632_2883703_3.jpg!w617x137.jpg[/img][/align][align=center]图VIII[/align][b]2.4裂纹[/b]裂纹可以出现在焊趾、热影响区或焊缝中心线上，也可能出现在根部。来自这些位置的裂纹信号与根部的一样（见前述根部裂纹的解释）。裂纹的方向对信号的幅度和宽度有影响。如果裂纹的平面垂直于声束，那么会出现一个高而窄的信号，可以看见一组信号。如果裂纹的平面与声束有一个夹角，那么会出现一个低的波幅，也可以看见一组信号（形状与群孔很相似）。旋转扫查时信号会忽高忽低，环绕扫查时信号将消失。虽然许许多多的无损检测前辈们经过不断的努力，总结出了许多有价值的经验，并做了大量的解剖试验来验证，但是在实际检测中超声检测的定性仍然存在相当大的困难。这主要是由于缺陷对超声波的反射取决于缺陷的取向、形状、相对声波传播方向的长度和厚度、缺陷表面粗糙度、缺陷内含物以及缺陷的种类和性质等等。在超声检测时所获取的声波信号是一种综合响应。根据动态波形判定缺陷性质只是一种通用的方法，有时还要具体分析焊缝的工艺流程或是借助其他检测方法辅助判断。[b]参考文献：[/b]【1】：国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材，编审委员会编。超声检测。北京：机械工业出版社，2005.【2】：NDT全国特种设备无损检测人员资格考核统编教材，中国特种设备检验协会组织编写。超声检测。北京：中国劳动社会保障出版社，2008。【3】：美国无损检测学会。美国无损检测手册（超声卷）。世界图书出版公司，1996。【4】：中华人民共和国能源行业标准，全国锅炉压力容器标准化技术委员会主编。承压设备无损检测。北京：新华出版社，2015。

不锈钢材料焊接的显微组织在论坛体现的很少，这次正好手头有个不锈钢S31603材料的焊接试验项目，顺便做了个金相，来此给各位分享下。母材材质：S31603（相当于00Cr17Ni14Mo2），焊材：E316L焊接形式：双面手工埋弧焊。试验浸蚀方法：王水乙醇溶液浸蚀。显微镜放大倍数：200~500X显微镜型号：Nikon MA-100http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409191014_514511_1622447_3.jpg图1为焊接接头的宏观组织。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409191023_514523_1622447_3.jpg图2为母材组织形貌，奥氏体组织，部分晶粒呈孪晶分布http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409191032_514526_1622447_3.jpg图3为焊缝区组织形貌奥氏体和呈树枝状的铁素体http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409191036_514527_1622447_3.jpg图4放大至500X的焊缝区组织形貌，奥氏体+树枝状铁素体http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409191044_514530_1622447_3.jpg图5焊缝与母材交界处的形貌http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409191048_514532_1622447_3.jpg图6依然是焊缝熔合线处的组织形貌，左侧为奥氏体区，右侧上下为奥氏体+铁素体