摘要：目前钢结构在建筑行业中的应用非常广泛，而为了保证钢结构施工质量，需要通过科学的检测方法进行检测。因此，本文首先对钢结构的内部缺陷进行分析，然后就超声波探伤检测方法进行研究，为相关技术人员提供参考。
关键词：建筑；钢结构；超声波；探伤；方法
在现代建筑工程中，钢材是主要的施工材料，在许多建筑结构中均作为主要结构形式，因此建筑钢结构质量的好坏，不仅直接影响到建筑质量，而且也关系到建筑施工安全以及建筑企业的经济收益。为了使我国建筑钢结构质量得到有效保障，对超声波探伤对钢结构检测相关应用的探讨刻不容缓。
1建筑钢结构常见焊缝类型与内部缺陷
1.1常见焊缝类型
当今建筑钢结构系统主要分为网架空间和门式刚架两种。随着建筑业的不断发展以及人们对建筑质量要求的提升，使得在当今建筑钢结构中门式刚架结构系统应用的较为广泛。建筑钢结构焊缝类型主要有二：
一是T型焊缝。T型焊缝是依据焊缝形状而得名，在建筑材料中将两母材料依据T型进行焊接，则称为T型焊接。
二是对接焊缝。在建筑钢结构中的对接焊缝主要指在同一平面，将需要焊接的两母材料边缘对齐，并沿着对其边缘施行焊接操作的施工工艺，则称为对接焊缝。建筑结构焊接作为建筑工程较为主要的施工技术形式，应通过在焊接前对焊接材料接头位置预留符合施工工艺标准的坡口的方法，使得焊接工艺得以保证质量，而当今建筑钢结构焊缝坡口主要有T型连接、薄板、中厚板以及厚板等形式。
1.2钢结构内部常见缺陷分析
1）气孔。单一的气孔，其本身的回波高度偏低，其波形属于单峰，相对稳定，从不同的方向进行探测，在仪器之中所显示出来的波形基本是一致的，但是探头稍微一动，立刻会丧失波形；针对密集型的气孔，会有反射波存在，并且随着气孔大小，其波高也会有所差异。
2）夹渣。夹渣本身可能呈现出点、线、簇的形状。其中，点状的回波信号与点状气孔基本相似，并且其回波高度偏低，属于单峰；条状夹渣的信号为锯齿状，但是波幅不高。通过各个方向进行探测，就会存在不同的反射波波幅。
3）未熔合以及未焊透。对于未熔合，超声波探伤回波高度较高，探头平移时，波形比较稳定，从焊缝两侧进行探伤时，反射波幅不同，有时只能从一侧探到。而对于未焊透，其波形反射率高，波幅也较高，因为有一定长度和位置，移动探头时，波形比较稳定，从焊缝两侧进行探伤时，反射波幅不发生明显变化。
2超声波探伤方法原理和分类
超声波探伤是经由可从一个截面进入到另一个截面的，可穿透金属材料深处的超声，通过分析钢铁内部截面边缘声波放射情况，从而对零部件以及内部结构缺陷进行有效判断的钢铁结构检测方法。由于超声波束可深入钢铁结构内部，当存在零部件缺陷现象时，就会出现反射波并形成脉冲波形，技术人员通过分析荧光屏上脉冲波形状可准确推断出故障大小以及具体位置，从而为钢铁结构的修理以及养护提供有效依据。
超声波探伤方法主要优势有：定位准确、指向性强且会在传播过程中出现散射以及衰减情况；在异构钢结构中可出现波形转换、折射以及反射情况，从而通过不同形式缺陷反射波使探测更加高效、准确；超声波探伤方法中产生的能量相较于声波较大；利用超声波探伤方法在建筑钢结构中应用的误差较小且探测深度较广，对钢结构中分层、裂纹、气孔以及夹渣等缺陷，均可在全部或部分反射作用下得以全部探出。通过对超声波探伤波形进行分析，并结合差异性特点，使得对超声波探伤仪分有A、B、C三类，且A类超声波脉冲反射探伤仪应用较多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用
3.1超声波探伤技术的应用条件
为了使超声波探伤在钢结构检测的应用得以发挥积极作用，应做到四个方面：
一是人员素质应符合超声波探伤技术需求。为了确保超声波探伤技术得到有效应用，应选择具有相关检测方法等级资格证的专业技术性人员对超声波仪器进行操作，对脉冲结果进行分析。此外，为了约束技术检测人员的检测行为，有关建筑部门应同检测技术人员签订相关合同，从而明确责任与义务，确保超声波探伤高效准确。
二是科学选择探伤面。超声波探伤施行前对探伤面的选择尤为重要，关系到探伤结果的准确性，因此相关技术人员应连同施工负责人，对钢结构焊接工艺、内部结构质量等情况进行充分分析，从而在比较容易发生故障、故障可能延伸方向以及缺陷可能发生的位置设定探伤面，使得探伤更加清晰、高效。
三是选定探头角度与频率。为了使建筑钢结构检测得到高效落实，应尽可能选取大频率超声波，并在较为常用的4MHz探头下进行探伤，而探头角度则主要依据焊缝坡口形状、预计缺陷类型以及施工材料厚度等工程实际情况，对探头角度予以科学选择。根据当今社会建筑钢材使用情况，推荐使用β60°、β68°为探头角度设定值，并采用β72°对钢网架杆的板材进行探伤。
四是科学选取耦合剂。针对耦合剂的选取主要依据：所选择的施工材料对人员并不会产生危害；符合耦合剂发挥积极作用的科学选择，即具有合适流动性、优秀透声性，从而可发挥最大探伤功效；超声波探伤的应用与建筑工程资金能力相符，并秉持低价原则来选取既高效又经济的耦合剂。
3.2超声波探伤的应用方法
针对建筑钢结构内部焊缝缺陷的应用主要依据焊缝类型分为两方面：
1）对接焊缝探伤。在初探中将DAC曲线探伤灵敏度调制6db左右，并在示波屏五分之一处设为评定线，另外设置4db为补偿增益值，利用写平、平行以及锯齿形为主要探伤形式，利用快速扫查使斜探头焊缝进行检查,并对回波信号在示波屏中的反映进行跟踪关注，并对波幅超出评定线位置的探伤处进行标注，为缺陷定量测长相应工作提供基础。对焊接缝进行初探结束后，应按照四个步骤进行精探：
一是根据目标缺陷最大回波值来对建筑钢结构中缺陷位置进行判断。
二是依据缺陷目标点对具体缺陷位置进行精确。根据最大回波出现的垂直与水平距离的双重判定，从而明确缺陷位置是在结构内侧亦或是外侧。针对内部焊缝存在缺陷，应结合K值与垂直距离来判定缺陷点，而若存在外部缺陷，则可排除缺陷存在于焊缝之中，结合回波与垂直、水平距离进行判定即可。
三是记录缺陷测量长度。四是对建筑钢结构检测结果进行校对与检验，从而避免出现缺陷漏检而影响工程质量的现象。
2）对T型缝进行探伤。针对T型缝探伤形式主要有：对腹板一侧利用斜探头进行探伤，对靠近焊缝位置利用直探头进行探伤，对一次波翼板外端一侧利用斜刺探头进行探伤，对二次波翼板外部一侧运用K1斜探头进行探伤；由于建筑钢结构中气孔、夹渣、未焊透、未熔合以及裂纹等缺陷，对超声波探伤灵敏度要求较高，因此应对波幅曲线、探测器距离等探伤外部准备工作进行精细调试，促使缺陷在灵敏度较高的探伤下可充分体现出来。此外，应注意地波、焊接外回波以及缺陷波区别，从而达到科学判定缺陷属性目的[1]。
4结束语
综上所述，在建筑企业中由于钢结构应用较为广泛，因此钢结构质量是否过关直接关系到整个建筑物的质量。焊接作为钢结构建筑工程中较为常用的使用手段，因外部环境以及人员技术水平等影响，导致焊接质量参差不齐，存在极大安全隐患，而超声波探伤因具有定位准、指向强以及检测高效优势，值得在建筑钢结构中普遍应用。为了确保超声探伤的应用可发挥积极作用，应在充分考虑工程实际情况的同时，选择优质技术性人才对超声波探伤进行操控，从而确保超声波探伤达到保证工程质量目的。
参考文献
[1]陈应龙，武林英.超声波探伤技术在钢结构检测中的应用[A].2014.
[2]刘伟杰.探析超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用[J].建筑工程技术与设计,2014(12)：723.
[3]唐国忠.超声波无损探伤检测钢结构焊接质量分析[J].机械工程师，2013(07)：234-235.
[4]赵荣岐.浅谈建筑钢结构焊接质量控制[J].赤子(上中旬).2014(17)：314-315.
论文作者:李祺凡
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/24
标签：钢结构论文; 超声波论文; 缺陷论文; 建筑论文; 回波论文; 波形论文; 气孔论文; 《基层建设》2018年第4期论文;