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摘要：在历史上我国是使用铁进行建筑物承重的国家，以此增加建筑物的强度，而现如今随着建筑行业技术的日新月异，以钢结构为核心的大跨度桥梁，形状新颖的大型空间场馆，超高层建筑得到了极大的发展，钢结构如火如荼。钢结构结构形式的特异性决定了一些无损检测技术方法应用的局限，根据各自的特性被广泛应用于不同场合，本文详细分析了这些无损检测技术的应用，重点介绍了超声检测技术在钢结构焊缝缺陷检测中的应用。
关键词：钢结构；焊缝缺陷；无损检测技术；超声检测；
引言：
焊接质量对建筑物的安全性和建筑物的承载能力起着决定性的作用，是现代工艺技术的基本保障之一，因焊接的不彻底和检查的不全面导致事故屡见不鲜。针对钢结构焊缝缺陷的无损检测技术是现代高新技术之一，得到了长足的创新与发展，被广泛用于现代焊接质量的检测中。焊缝质量是钢结构工程中至关重要的一环，直接影响工程质量和建筑物的使用寿命，因此有必要加强对焊缝缺陷的无损检测技术应用进行研究分析。
1 焊缝缺陷类型
对钢结构焊缝缺陷无损检测技术的应用，首先要了解钢结构的焊缝缺陷类型，常见的焊缝缺陷类型见表1所示[1]。
表1：钢结构的焊缝缺陷类型
2 无损检测技术种类
无损检测技术是在不损害检查对象的结构完整性和性能的前提下应用物理原理和化学现象，使用先进的设备和设备评估各种原材料，部件和结构部件，以评估其完整性，连续性，紧凑性，安全性，可靠性和某些物理性质[2]。
钢结构焊缝检测常用的无损检测技术包括：射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）和渗透检测（PT）。此外，还有相控阵检测技术，衍射时差法超声检测技术，X射线数字成像技术，漏磁技术，脉冲涡流检测技术等方面的最新研究成果。本章主要介绍常规四大检测技术。
2.1射线检测（RT）主要使用辐射透射技术在底片中显示焊缝形成的缺陷。结果显示直观，
定量、定性准确。射线照相检查的典型缺陷如图1所示。
链状气孔 夹渣
图1：射线检测典型缺陷显示
2.2磁粉检测（MT）主要利用磁力线在缺陷处形成不连续性，磁性粒子被吸附形成磁迹。结果显示直观，定量、定性准确。磁粉检测的典型缺陷如图2所示。
图2：磁粉检测典型缺陷显示图3：渗透检查典型缺陷显示
2.3渗透检测（PT）主要是利用毛细管表面张力原理，缺陷中的渗透剂在检测表面显像剂中显现出来。结果显示直观，定量、定性准确。渗透检测典型缺陷显示见图3。
2.4超声波检测（UT）主要是利用超声波探头发射超声波，当在钢结构中传播时，遇到不同的介质，在介质面处发生反射，反射波显示在探伤仪显示屏上，从而判断出钢结构中存在的缺陷位置和大小。超声检测缺陷波形显示见图4。
图4：超声检测缺陷波形显示
3 无损检测技术应用分析
射线检测，磁粉检测和渗透检测的结果直观，定性和定量结果相对准确。然而，超声波测试依赖于缺陷反射波形判断和分析，这是难以表征的。本章重点介绍钢结构常见焊接缺陷的超声检测技术分析。
3.1气孔型缺陷
气孔缺陷是体积缺陷，通常表面光滑，缺陷回波的幅度小。显示器显示一个尖锐的回声，其幅度从零平滑上升到最大值，然后平稳地下降到零。波幅显示见图5。同时，当从不同方向检测气孔型缺陷并使用不同的光束角度时，在声程差校正之后回波高度基本相同。
图5：缺陷回波显示波形1
3.2夹渣缺陷
这种缺陷通常是不规则的，具有一定的可测量长度和非常显著的截面尺寸。当超声波探头左右扫描时，振幅开始从零平滑地上升到峰值，它通常在±4 dB范围内变化，最后平稳地下降到零，波幅显示见图6。当前后来回扫描超声波探头时，超声波显示器显示出高度不一的回声，探头移动时，回波幅度显示不规则的起伏状态，波幅显示见图7。
图6：缺陷回波显示波形2
图7：缺陷回波显示波形3
3.3未焊透以及未熔合缺陷
该缺陷具有非常明显的指示长度，但难以测量超声波检查的断面尺寸大小。当进行超声探头前后扫描时，通常会显示图5的波形特征；左右扫描时显示类似于图6的波形；在旋转和环绕扫描期间，回波高度在垂直于缺陷平面的两侧快速下降。
3.4裂纹缺陷
这种缺陷通常表面平滑，有一定的长度和明显的深度。当旋转并围绕这些缺陷进行扫描时，回波高度在垂直于缺陷平面的两侧快速下降。当前后来回扫描探头时，显示图7的波形特征；当探头左右扫查时，显示类似图6的波形特征，但是刚开始波幅由零升至高点以及结束波幅由高点降至零的波形通常比较陡峭。
4 结束语
实际工作中，焊缝缺陷的形态千变万化，作为检测人员，我们应该进一步确定和参考缺陷平面位置，深度，缺陷高度，每个方向的反射特性以及各个方向的缺陷波形的参数。同时，结合工件结构，沟槽角度，材料特性，焊接方法和焊接工艺等，综合分析判断，有时甚至采用多种无损检测技术进行组合检测，来对缺陷准确定性，以便对存在的缺陷做出有针对性的后续处理方案。
参考文献：
[1]孙生玉.钢结构焊接中的常见问题探讨[J].中国新技术新产品，2009 No.02.
[2]王陆英、王青山.无损检测技术在建筑钢结构行业中的应用[J].科技情报开发与经济，1005－6033（2009）20－0202-03.
论文作者:刘磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
标签：缺陷论文; 检测技术论文; 钢结构论文; 波形论文; 回波论文; 超声论文; 超声波论文; 《基层建设》2018年第35期论文;