中冶（上海）钢结构科技有限公司 上海 200000
摘要：钢结构因其优越的性能广泛应用于建筑工程当中，特别是高层建筑对钢结构尤为热衷。国家对建筑工程质量的监督日益加强，而焊缝质量控制是保证整体结构稳定的基础，因此，对焊缝质量进行有效的检测是质量管理中的重点内容。质量检测部门在钢结构焊缝检测中如何做好质量控制尤为重要。本文利用超声波检测技术对焊缝质量进行控制，通过检测方式、过程和要求等方面，对其质量要素进行了探讨，分析了焊缝成因，以及在质量控制中需要注意的问题。
关键词：建筑钢结构；焊缝；质量控制；超声波检测
一、钢结构焊缝的焊接结构特征
（一）焊缝连接常见问题：
钢结构焊缝是各个构件之间可靠传力的保证。常见的焊缝接头有对接、搭接、T型、角型以及十字型等形式。钢结构具备较高的强度、质量轻；任性好；材质均匀；安装方便以及绿色环保等特点，有较广阔的发展前景。焊缝连接存在的问题主要有以下几个方面：
1.焊接时温度较高，焊缝附近金属区域内会存在‘热影响区’该区范围会随着焊接的速度而变化，区域内温度的不同会直接导致其组织和性能产生变化，有些部分硬度提高而韧性降低，导致钢才质地变脆。
2.受焊接工艺以及技术人员能力的影响，焊缝常出现各种偏差，比如裂纹、边缘没有融合、根部没有焊透、焊瘤等等。
（二）常规无损检测方法及技术
常规无损检测有超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测等等，本文主要通过利用超声波检测技术，对钢结构焊缝质量进行检测。该技术主要是利用超声波的反射和透射的性质，接收回波之后通过分析对缺欠进行评定[1]。超声波遇到焊缝缺欠时会发生反射，由探头接收反射信号然后通过内部电路转换，把缺陷信号以及底波信号的形象显示出来，然后根据超声波的次序区分信号，利用标准试块对缺陷定位。
二、焊缝质量控制的技术准备
（一）解读设计说明、掌握材料性能
在进行质量检测时，首先要掌握钢结构设计说明，明确材料的物理性能以及化学方面的性能，掌握钢结构各个构件焊接位置中焊缝的要求和标准，依据钢结构工程施工质量验收规范做出检测计划，为后续检测工作提供依据。
（二）了解焊接工艺
在开始现场焊缝检测时，要对焊接工艺、焊缝形式、焊接方式和条件等等进行全面的了解，对第一次使用的钢材、工艺、技术做好评定，当通过审核之后再投入生产。
（三）掌握焊缝质量验收标准
依据《钢结构工程施工质量验收规范》，焊缝质量验包含三个部分，内部及外观的缺欠以及焊缝尺寸[2]。内部质量要求为：利用超声波对全部焊透的一级焊缝和二级焊缝的内部缺欠进行检验，如超声波检测无法做出准确判断则需要采用射线检验，检测的方式需要符合国家相关标准。外观质量要求为：焊缝地方不可有裂纹、焊瘤等问题，一级焊缝、二级焊缝表面不能出现气孔、夹渣、擦伤等问题，一级焊缝不能出现咬边和根部收缩的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（四）现场检测应注意的问题
在进行超声波检测时，需要注意以下几个问题：
1.要对仪器的综合性能进行定期校准，并检测其灵敏度。以此来确保检测的正确性。距离幅度曲线的制作可以利用超声波原有的曲线作用，在检测界面中制作一组超声波DAC曲线。根据《焊缝无损检测 超声检测 验收等级》要求，在标准要求范围内，验收等级一的评定为H0-14dB、验收等级二的评定为H0-10dB。在这个界面中可以同时对一、二级焊缝进行检查，以此来提升检测的效率。仪器和探头性能的高低直接影响着检测的精度。仪器的垂直线性、频率、折射角大小等对回波高度产生影响。因此，在进行检测时要加强对仪器的性能做好检查[3]。
2.应明确检测时间，每一种钢结构的材料不同，焊缝检测的时间都不同。例如低合金材料需要在焊接之后的24小时后再进行检测；碳素材料需要等到焊缝温度与环境问题降低后再进行检查等。焊缝两边需要做好处理，将两侧进行打磨，把钢结构表面的氧化皮、锈蚀等进行清理。
3.内部质量是否与相关标准相符，是焊缝质量控制的要点，全熔透的焊缝外观质量是否合格，是顺利开展下一步工作的基础，因此，在实际监测中外观的检测也不可少。
三、超声检测典型缺欠缺识别
超声检测典型缺欠可以从以下几个方面进行，施工部件结构和坡口形式、木材与焊接材料、焊接工艺、焊接方式、回波高度、回波动静态波形。
气孔、夹渣、未焊透、没融合、有裂缝等等都是常见的缺欠。焊缝气孔是指在焊接过程中，因熔池温度较高吸收了外界气体，当气温冷却时在焊缝内形成的空穴。产生的原因有多种，比如木材表面未清理干净，有锈蚀、焊剂潮湿、手工焊作业时电流大、气体保护焊作业时气体纯度不高等等。单个气孔的回波高度低，波形稳定。密集气孔为一组反射波。夹渣是指焊缝内有残留物质，通常因为焊接电流不高、焊层不干净、焊剂中有较高的磷等因素。未焊透产生的主要原因是坡口太小、运条速度太快、焊根清理不当。未熔合产生的原因有焊条角度不对，焊速过快等。裂纹有分为冷裂纹、热裂纹、再热以及层状裂纹，有着较大的危险性。产生裂纹的主要原因是焊接过程中，熔池急速冷却，导致焊缝受热不均衡造成拉应力。
四、非缺欠反射波识别
仪器的灵敏度过强，探头出现较大磨损情况，以及耦合剂等因素造成的发射杂波，都会形成非缺欠反射波；焊缝沟槽造成的信号迟钝形成反射波；焊角问题因其的反射回波；以及焊瘤造成的反射回波，都会引起非欠缺发射波。因此，在实际工作中，应结合工件以及焊接的实际情况，利用不同的探测面对缺欠位置进行反复探测，逐一排除非缺欠反射波，避免做出错误的判断。
五、焊缝返修控制
利用超声波对焊缝进行检测出现不合格的情况时，需要进行返修。且返修要求不能超过两次。如果在政策抽查的情况下发现焊缝出现缺欠问题时，需要按照原来的检测要求进行加倍抽查检验，并需要在原来未合格地方的两侧延长线的位置，各进行扩深，如扩深不合格，应对施焊接头全部检测[4]。
总结：
对钢结焊缝质量的控制应从原始材料、施工工艺、焊接技术环节中进行，使其外观、尺寸等方面全部符合相关要求标准。焊缝质量检测需要加强人力、机械、材料、方式以及环节等方面的控制。施工人员需要要具备一定的超声波理论知识，有较高的实践能力，并能够及时掌握材料性能、焊接技术、焊接施工环境等方面的知识，这样才能对焊缝易产生的缺欠有明晰的认知，从而对检测结果做出准确的判断。
参考文献
[1]孟振晓.探析建筑钢结构施工技术与质量控制的措施[J].四川建材，2018，44（01）：91-92.
[2]杨晓东，杨明潇，王杨俊.建筑钢结构熔透对接焊缝瑕疵对焊缝剪切和拉剪强度影响的研究[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2018，50（01）：134-140+147.
[3]郭浩霖.关于钢结构无损检测质量控制措施探析[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（09）：21-22.
[4]罗益.浅谈钢结构焊接施工工艺[J].建材与装饰，2018（33）：208-209.
论文作者:刘建
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/10/8
标签：缺欠论文; 钢结构论文; 超声波论文; 回波论文; 质量论文; 反射论文; 质量控制论文; 《建筑学研究前沿》2019年13期论文;