-机械、结构检测

1、起重机械机械、结构常见的检验检测方法一、应力测试概念定义应力：当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变称为应变。材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，定义单位面积上的这种反作用力为应力。或物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。按照应力和应变的方向关系，可以将应力分为正应力O和切应力T，正应力的方向与应变方向平行，而切应力的方向与应变垂直。按照载荷作用的形式不同，应力又可以分为拉伸压缩应

2、力、弯曲应力和扭转应力。应力监测一般是指在建构筑物施工过程中，如钢结构安装、卸载、改造、加固，混凝土浇筑等过程，采用监测仪器对受力结构的应力变化进行监测的技术手段，在监测值接近控制值时发出报警，用来保证施工的安全性，也可用于检查施工过程是否合理。目前主要的测试方法有电测法、光纤光栅法、振弦式应变测量等。检测原理将应变片贴在待测件上,应变片上有电阻丝。加载荷，待测件产生形变，同时电阻丝被拉长，导致电阻产生变化。应力仪即跟据电阻的变化来得出电阻丝的形变。从而求得待测件的形变。二、焊接接头外观检查的方法概念定义焊接接头形式焊缝与焊接接头定义与分类“焊缝”和“焊接接头”是两个不同概念。焊缝是指焊件经焊

3、接后所形成的结合部分，而焊接接头则是由两个或两个以上零件用焊接组合或已经焊合的接点。检验接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响，焊缝和焊接接头的型式关系见图1。焊缝形式分为：对接焊缝、角焊缝、槽焊缝、端接焊缝以及塞焊缝等5种。焊接接头形式分为：对接接头、角接接头、T形接头、端接接头、搭接接头、塞焊搭接接头、十字接头、槽焊接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底接头等共12种形式。从焊接角度来看，任何结构的金属构件都是由各种不同的焊接接头和母材构成的，而无论是何种焊接接头都是焊缝连接的，焊缝是组成不同形式接头的基础。焊接接头的使用性能由焊缝的焊接工艺来决定，因此焊接工

4、艺评定试件分类是以焊缝为对象而非焊接接头，但从检验角度来看，任何焊接接头形式，以及焊接接头任何部位的性能都是同等重要的，其中的薄弱环节尤其是关注的重点。焊接接头的组成图2是以对接焊缝为例来说明焊接接头的组成，其中12是焊缝，2是熔合区,23是热影响区。图2焊接接头示意图焊缝是焊件经过焊接后形成的结合部分，多由熔化的母材和焊材组成，因焊接方法不同也有完全由熔化的母材组成。熔合区是焊接接头中焊缝与母材的过渡区域，由于其过渡区域很窄，曾被称为熔合线，该区域是刚好被加热到熔点与凝固温度之间的部分。而热影响区则是在焊接过程中，母材受焊接热量影响发生了金相组织及材料力学性能变化的部分。焊接接头的组织和性能

5、在焊接接头中，焊缝的形成是金属由高温下液态冷却而至常温时的固态状。此间金属经历了两次结晶过程，首先是从液相转变至固相的一次结晶过程，其次是固相态下的组织转变的二次结晶过程。第一次的结晶过程首先在熔池的边缘温度最低的熔合区附近发生，随着熔池温度的降低，晶体逐渐长大，因受到低温侧晶体的阻隔，晶体只能向熔池中心发展而生成柱状晶体，当柱状晶体长大至相互接触时，一次结晶过程即告结束。一次结晶结束后，熔池转变为固体焊缝。高温焊缝金属冷却到室温时组织将进一步发生转变，这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶。二次结晶的焊缝组织基本上取决于焊缝的成分和冷却条件。焊接质量及检验焊接质量检验是对焊接过程及其产品的特性进

6、行测量、检查和试验，并将这些特性与标准或设计的要求进行比较以确定其符合性的活动。它主要通过对焊接接头或整体结构的检验，发现焊缝和热影响区内的各种缺陷，以便做出相应处理，评价产品质量、性能是否达到设计标准及有关规程的要求，以确保产品的安全运行。通过焊接质量检验还可以改进制造工艺，减少返工并降低废品率，从而降低制造成本。焊接质量检验方法焊接质量检验主要分为：焊前检验、焊接过程中检验和焊后检验。焊前检验主要是检查技术文件是否符合各项标准、法规的要求。同时要进行焊接工艺评定试验结果及编制的焊接工艺文件或工艺规程的审查；毛坯装配和坡口质量的检查，焊接设备是否完好、可靠的检查，以及焊工操作水平、资格的认可

7、等。焊前检查的目的是预防或减少焊接时产生缺陷的可能性。焊接过程检验主要包括焊接设备运行情况、焊接工艺执行情况的检查，焊缝的无损检测及外观质量检验等。其目的是及时发现焊接过程中的问题，以便随时加以纠正，防止缺陷的产生，同时使出现的缺陷得到返修处理。焊后检验是最后环节，是在全部焊接工作完成后进行的成品检验，是鉴定产品质量的主要依据。成品检验的方法和内容主要包括：外观检验一结构形状与尺寸及焊缝表面质量的检验；焊缝的无损检测；焊缝金属或堆焊层化学成分分析测定；焊接接头及整体结构的强度试验和载荷性检验；结构在承载条件的应力测试等。焊缝及接头的检验方法外观检验，一般是用肉眼或510倍放大镜检查焊缝表面质量

8、，主要检查焊缝成形、有无咬边、弧坑及表面裂纹等缺陷，以及是否圆滑过渡等；用样板检查焊缝尺寸(焊缝余高、宽度等)；用直尺或专用量具检查接头对界边缘偏差(错边)、棱角度及产品主要几何尺寸、直线度等。外观检验前，应将焊缝表面的焊渣和污物清理干净，并同时检查焊缝正面和背面。焊缝的无损检测。这是一种非破坏性检验，主要针对是焊缝及原材料的缺陷。常用的无损检测方法有射线检测(RT)、超声波检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)、涡流检测(ET)等。接头化学成分和性能的鉴定，这种方法属于破坏性的。检测接头化学成分的方法有化学分析法和仪器分析法两种。化学分析法需要提取金属样品，采用容量法、比色法、等进

9、行成分检测。仪器分析法主要是光谱分析仪器，利用火花放电或电弧放电把分析试样中的元素原子游离出来并被碰撞、激发，以显示各元素含量。金相检验可用来检验焊缝金属及热影响区的组织、晶粒度以及各种夹杂物、缺陷等。一般可分为宏观金相检验(放大镜30倍)和微观金相检验。力学性能试验包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、疲劳试验等项目。焊接缺欠分类按照金属熔化焊焊缝缺欠分类及说明(GB/T6417.12005),焊接缺欠是指在焊接接头中因焊接产生的金属不连续、不致密或连续不良的现象。焊接缺陷是指超过规定限制的缺欠。缺欠分为裂纹、空穴、固体夹渣、未融合及未焊透、形状和尺寸不良、其它缺欠等。每一种缺欠又根据其位置和状

10、态进行分类。裂纹类在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征，根据裂纹形成的原因、时间及部位等分别为：裂纹包括纵向裂纹、横向裂纹、放射状裂纹、弧坑裂纹、间断裂纹群、枝状裂纹等。空穴类空穴类包括气孔、缩孔固体夹渣固体夹渣包括焊剂夹渣、氧化物夹渣、金属夹渣等。未熔合及未焊透未熔合是指焊缝金属和母材或焊缝金属个层之间未熔合的部分。包括侧壁未融合、焊道间未融合、根部不未融合等。未焊透是指实际熔深与公称熔深之间的差异。形状和尺寸不良形状和尺寸不良包括咬边、焊缝超高、凸度过大、下榻、焊缝截面不良、焊瘤、错边、角度

11、偏差、下垂、烧穿、未焊满、焊角不对称、焊缝宽度不齐、表面不规则、根部收缩、根部气孔、焊接接头不良、变形过大、焊缝尺寸不正确等。其它缺欠包括电弧擦伤、飞溅、表面撕裂、磨痕、凿痕、打磨过量、定位焊欠缺、双面焊道错开、回火色、表面磷化、焊剂残留物、残渣、角焊缝根部间隙不良、膨胀等。三、起重机械结构测量方法上拱度测量方法起重机主梁实有上拱度应在静载试验后检测(使空载小车在极限位置)，并避免日照的影响；首先将小车停在主梁一端，并切断主电源。用拉钢丝法测量主梁上拱度时，钢丝直径为00.49mm0.52mm，拉力为147N。在测得数中扣除表18(GB/T14405-2011)所列因钢丝自重影响的修正值A,即

12、为主梁实有上拱度。水准仪法测量上拱度：水准仪要支放在刚性较好的面上(平台、其它吊车、轨道梁，如放在走台上应避免走动)，将水准仪找平调好；在一主梁跨中L/10的范围内筋板处选一测点，测量其标高f中；中在端梁轴线上的同一主梁跨的两端各选一点，测量其标高f左、f右;左右同样方法可测出另一主梁的上拱度，填入原始记录。上翘度测量方法方法类似上拱度的测量方法图习题集P170页起重机跨度偏差检查检查的顺序和方法如下：按规定测量部位测量起重机跨度时，应采用GB/14405-2011表17规定的拉力值和修正值；测量时钢卷尺和起重机温度应一致，钢卷尺不得摆动并自然下垂；测量所得钢卷尺上的读数加上表17所列修正值，

13、再加上钢卷尺的计量修正量(正或负，必须经相关计量部门检定合格，并在有效期内)，即为起重机的实际跨度。小车轨距检测使钢尺(或有依托钢卷尺)与轨距中心线呈90度，至少分别测量轨道的两端和跨中三点，这三点的轨距实测值与公称值之差，不应大于小车轨距公差A。静刚度的测量依合同约定检测起重机的静态刚性。先将空载小车放在极限位置，在主梁跨中找好基准点，将小车主起升机构置于主梁最不利位置，按额定起重量加载，载荷离地100mm200mm处悬空，保持lOmin。测得主梁下挠数值后卸载，将主梁下挠数值再除以起重机的跨度，即为起重机的静态刚性。四、起重机械机构的检测机构速度的检测各起升机构的升、降速度和各运行机构的运

14、行速度均可用下述方法中的一种进行检测。方法l（仲裁）：设置两个已记录距离的开关，当触杆离开第一开关即触动开始计时，触杆触到第二开关时则计时终了，并用该记录的时间间隔去除记录的距离，即得出所测速度。方法2：在规定的稳定运行状态下，记录仪表所测得电动机或卷筒的相应转速，再进行速度和调速比的换算。制动距离测量方法方法l（仲裁）：在机构高速级轴线上的一个传动件（例如，轴或联轴器）上，对圆周作不少于12等分的标记（越明显越好），将光电计数器与机构控制系统联锁，断电瞬时开始计数。计数器的测头对准等分标记，在起升机构以慢速挡稳定下降制动停止后，用所测的计数进行换算。方法2：采用直径为1mm钢丝绳，一端系一小

15、砣。另一端与固定的微动开关（触点常闭）相连,常闭触点接在用接触器控制的下降回路中，砣的质量应足以使开关动作，切断下降电路，测量时小砣放在载荷（砝码）上，当额定载荷以慢速档下降到某一位置时，小砣与载荷分离此时下降电路立即被切断，载荷随即开始下降制动，到载荷停住后，所测得小砣与载荷之间的垂直距离，即为下降制动距离，连测三次，取其平均值。五、起重机械性能试验的方法（以桥门机为例）起重机械空载运行试验方法（1）试验前，用500V兆欧表分别测量各机构主回路、控制回路，对地的绝缘电阻。（2）接通电源，开动各机构，使小车沿主梁全长、起重机沿轨道适当长度往返运行各不少于3次，应无任何卡阻现象，检查限位开关、缓

16、冲器工作是否正常，吊具左右极限位置是否符合要求。分别开动主、副起升机构作起升范围全程运行，检查运转是否正常，控制系统和安全装置是否符合要求及灵敏准确，检查起升范围是否符合要求。（3）空运转试验时，分别开动各机构，做正、反方向运转，累计时间不少于5min。并做好记录。起重机械额定载荷试验方法（1）目的是通过额定载荷试验进一步测试起重机的相关功能指标。（2）主起升机构按l.OGn加载，作起重机和小车运行机构、起升机构的联合动作，只允许同时开动两个机构（但主、副起升机构不应同时开动）。此间分别检测各机构的速度（含调速）、制动距离和起重机的噪声。（3）（如果有，检测抓斗的抓取性能；验证起重电磁铁的吸重

17、能力、电控系统的正确性和备用电源的保磁能力)。依合同约定检测起重机的静态刚性。先将空载小车放在极限位置，在主梁跨中找好基准点，将小车主起升机构置于主梁最不利位置，按额定起重量加载，载荷离地100mm200mm处悬空，保持lOmin。测得主梁下挠数值后卸载，将主梁下挠数值再除以起重机的跨度，即为起重机的静态刚性。起重机械静载荷试验方法静载试验的目的是检验起重机及其部件的结构承载能力。每个起升机构的静载试验应分别进行，静载试验的载荷为1.25Gn，试验前应调整好制动器。首先对主起升机构作静载试验。起升额定载荷(逐渐增至额定载荷)，小车在桥架全长往返运行，并开动起重机运行机构(不允许同时开动3个机构

18、)，检查各项性能应达到设计要求。卸去载荷，将空载小车停放在极限位置(抓斗、起重电磁铁应放至落地)，定出检测基准点。主起升机构置于主梁最不利位置，先按l.OGn加载(双小车或多小车时，按合同约定进行试验)，起升离地面100mm200mm处悬空，再无冲击地加载至1.25Gn后，悬空时间不少于10min。卸去载荷将空载小车停放在极限位置(应使抓斗及起重电磁铁落地)，检查起重机主梁基准点处应无永久变形、且主梁实有上拱度符合要求，即可终止试验。如有永久变形，需从头再作试验，但总共不超过三次，不应再有永久变形。试验的超载载荷部分，应是无冲击地加载。抓斗起重机的静载试验，宜在额定载荷的基础上，再向斗内一块一

19、块地添加比重较大的重物(例如，生铁块)的方法直至达到静载试验载荷；吊钩起重机的静载试验的超载部分(电磁起重机，可摘下起重电磁铁，在吊钩上按此法加载)，宜采用附加水箱，向箱内注水，达到无冲击地加载。试验后，目测检查是否出现永久变形、油漆剥落或对起重机的性能和安全有影响的损坏，检查连接处是否出现松动或损坏。起重机械动载荷试验方法动载试验的目的主要是验证起重机各机构和制动器的功能。起重机各机构的动载试验应先分别进行。而后作联合动作的试验。作联合动作的试验时，同时开动的机构不应超过两个。起升机构按l.lGn加载，试验中对每种动作应在其行程范围内作反复运动的起动和制动，对悬挂着的试验载荷作空中起动时，试

20、验载荷不应出现反向动作。试验时应按该机的电动机接电持续率留有操作的间歇时间，按操作规程进行控制，且必须注意把加速度、减速度和速度限制在起重机正常工作的范围内。按接电持续率及其工作循环，试验时间至少应延续1h。试验后，目测检查各机构或结构的构件是否有损坏，检查连接处是否出现松动或损坏。六、起重机械电气检测方法绝缘电阻测量方法按被检设备的电压等级确定检验方法。额定电压不大于500V时，断开电源，人为使起重机械上的接触器、开关全部处于闭合状态，使起重机械电气线路全部导通，将500V兆欧表L端接于电气线路，E端接于起重机械金属结构或者接地极上，测量绝缘电阻值；也可以采用分段测量的方法。测量时应当将容易击穿的电子元件短接。检查是否符合以下要求：额定电压不大于500V时，一般环境中不低于0.8MQ，潮湿环境中不低于0.4MQ；绝缘起重机械，对电气线路对地、吊钩与滑轮、起升机构与小车架、小车架与大车的绝缘值进行测试，其值均不低于1