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摘要：钢结构工程是我国建筑领域发展过程中产生的一种新型建筑体系，主要特征是建筑结构中以钢板或型钢代替传统的钢筋混凝土材料，具有抗震性能强、强度大等优势。为了提升钢结构工程的建设质量，需要应用无损检测技术，对钢结构焊缝质量进行检查，从钢结构工程焊缝无损检测技术类型出发，探讨不同检测技术的优势以及适用范围，促进钢结构工程的进一步发展。
关键词：钢结构工程；焊缝；无损检测技术
对于钢结构建筑来说，其内部构件主要通过焊接的方式连接，受到实际操作质量的影响，经常出现焊缝质量达不到施工要求的问题，对此，应用了无损检测技术，利用射线、声波等形式，在不损坏钢结构质量的前提下，实现对焊缝内部的检测，为了进一步促进焊缝无损检测技术在钢结构工程中的应用，对几种焊缝无损检测技术进行了研究与探讨。
一、渗透检测
液体渗透检测又称渗透检测，主要通过毛细现象检测焊缝是否有质量问题，当液体通过细小缝隙或毛细管后，会沿着毛细管及缝隙移动，导致缝隙或细管内的水面上升，根据细管或缝隙内径的大小，观察水面上升程度，若液体渗透检测方法下液体无法润湿细管，则说明焊缝质量合格[1]。渗透检测中主要使用渗透剂，如果焊缝存在质量缺陷，则除去焊缝表面渗透剂后缝隙内或毛细管内部会出现清晰的渗透液痕迹。渗透检测方法下还有多种不同渗透液，所以还可以将渗透检测方法按渗透液的不同进行划分，包括着色检测和荧光渗透检测。两种检测方法不能有效检测出缺陷的具体情况，但是在检测焊缝有无损坏的实际应用中有很好的效果，渗透检测方法具有操作简单、效果直观、灵敏度高等优势，但不足的是，渗透液往往具有一定的腐蚀性，对检测工作人员的人身安全有一定的影响，同时在检测多孔性材料和内部缺陷焊缝时，无法发挥准确检测的效果，所以钢结构工程建筑领域应用渗透检测的过程中仍然存在一定的缺陷[2]。
图1渗透检测技，术缺陷显现效果
二、磁粉检测
磁粉检测主要利用在磁场中磁化后的铁性材料表现出的特性来实现的。检测过程中使用的铁性材料一旦被磁化后，会表现出磁感应强度提升，但是由于磁感应线存在于铁磁性材料当中，所以不会出现吸附磁粉的现象，但是当焊缝表面存在缺陷时，铁磁材料内部的磁感应线发生变化，逸出材料表面，成功吸附磁粉，如果对磁粉进行一定的处理，使其便于被操作人员所观察，则能够起到检测焊缝无损的作用，使用的磁粉一般有荧光性的特征，或颜色鲜艳明显。如果观察条件适宜，还能检测出焊缝缺陷的大小、位置等。在实际的焊缝检测工作中，磁粉检测技术同样具有操作简单、灵敏度高等优势，同时磁粉检测还有良好的适应性能、成本低。但是由于铁磁性材料的独特性，在奥氏体不锈钢结构的焊缝检测中无法起到检测的作用，或者材料有限、焊缝缺陷深度较高，磁粉检测也无法发挥出理想的效果[3]。
图2磁粉检测效果
三、射线检测
焊缝无损检测中的射线检测技术，主要是应用y射线、x射线或中子射线，来达到检测焊缝有无缺陷的目的，射线检测对仪器的专业性要求较高，由于当射线穿过物体时会出现衰减，并且在不同物质中衰减的程度有所不同，所以利用相应的射线检测仪器，照射被检测的焊缝目标，通过暗室处理、胶片感光等，得到射线穿过物体后的光度底片，根据射线衰减的程度确定焊缝有无缺陷情况。射线检测方法具有灵敏度高、检测结果准确等优势，包括焊缝缺陷的尺寸、数量、性质、位置、厚度等信息，都能通过射线检测做出准确的判断。目前射线检测方法被应用于钢结构构建的焊缝质量检测工作中，但是射线检测还有成本高、速度慢的不足[4]。
图3射线检测仪器
四、超声检测
超声检测技术是目前钢结构工程焊缝无损检测中应用最广泛的技术，与射线检测相同，超声检测同样需要专业的仪器进行，主要是利用超声波遇到缺陷时的反射来判断有无缺陷的一种检测方法。超声检测具有准确性好、灵敏度高、检测速度快等优势，但是在检测过程中，容易受到材料性质、缺陷位置等因素的影响。
图4超声检测仪器
五、新型检测技术
与以上四种检测技术相比，其他无损检测技术在建筑钢结构工程中虽然并不常见，但随着科技的不断发展，很多新型检测技术却已经体现出了传统无损检测技术所不具备的优势，而在未来的钢结构工程焊缝检测工作中，这些技术的应用前景也是非常良好的。例如超声相控阵扫描检测技术就是在超声检测的基础上，对相控阵雷达技术的原理进行了借鉴，使检测效率、灵敏度以及检测结果直观性大大提高，目前已经在很多钢结构工程的建设中得到了应用。
六、无损检测技术应用需要注意的问题
1技术的合理选择
钢结构虽然能够提升建筑工程的结构强度、抗震性能等多方面的质量指标，但由于不同工程的实际施工情况存在较大差异，因此其对于钢结构焊缝无损检测往往会提出不同的要求，而在实际检测工作中，也必须要结合工程实际需求来对各种焊缝无损检测技术进行合理选择，以保证检测结果的准确性、有效性。例如在铁磁材料焊接件的表面或近表面缺陷检测中，比较适合采用磁粉检测技术，而在内部缺陷的检测中，则比较适合采用超声检测或射线检测技术。
2材料与产品检验
在焊缝无损检测中，由于很多无损检测技术很容易受到外界因素的影响，因此在正式检测之前，通常都需要按规定对受检产品以及检测所需材料进行检验，以免对检测结果造成影响。例如在进行着色渗透检测时，一方面应保证受检产品焊縫的温度范围在10℃～50℃之间，且表面照度大于500Lx，这样在涂抹渗透液时，就可以避免液体的冻结或蒸发，而毛细管与缝隙中的渗透液也不会因表面照度过低而显得过于模糊。另一方面则要根据受检产品类型对材料进行检验，如受检产品为奥氏体不锈钢、钛和镍基合金，则应保证清洗剂、渗透剂、显像剂中的氟＋氯化物含量、硫化物含量均低于200ppm，以免使产品受到腐蚀。
3设备仪器的选用
建筑钢结构工程的焊缝无损检测比较复杂，为适应不同情况下的检测工作需求，保证检测结果的准确性，检测人员还需要对检测所需的各种设备仪器进行合理选用，以免因设备问题而影响检测结果。例如在进行超声检测时，由于钢结构焊缝的缺陷大多都比较小，因此为保证缺陷检测的分辨率，应选择频率在2~5MHz的超声波探头产品。同时，探头晶片的尺寸大小也会对超声探头的检测性能造成影响，如探头晶片的尺寸较大则超声能量会相对集中，使检测结果显得更加清晰，但由于近场长度也会随之增加，因此很容易受到表面波的干扰，从而使缺陷判断的难度大大增加。基于这一情况，超声检测中探头晶片的尺寸不可过大，但也不可过小，具体尺寸则需要根据受检产品的材料特性而定。
结束语：
综上所述，钢结构工程由于具有强度大、抗震性能好等优势，在现代建筑领域中得到了较为广泛的应用，在此基础上，钢结构工程施工建设质量受到了人们越来越广泛的重视，无损检测技术是钢结构工程中焊缝质量检测的主要方式，利用现代化检测技术，在不损坏钢结构质量的前提下，了解焊缝的焊接情况，观察焊缝是否满足工程建设的实际需求。基于此，通过对钢结构工程中焊缝渗透检测、磁粉检测、射线检测和超声检测的研究，以期促进几种无损检测技术在钢结构焊缝检测中更好的应用，以提高钢结构工程的施工质量，促进我国钢结构工程建筑领域的进一步发展。
参考文献
[1]梁万昌.建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用探究[J].建材与装饰，2019（07）：46-47.
[2]何菲.钢结构工程焊缝无损检测技术应用研究[J].安徽建筑，2018，24（02）：186-187.
[3]李仁龙，吴磊.钢结构工程焊缝无损检测技术应用研究[J].价值工程，2016，35（30）：91-93.
[4]施翔，高晓，洪志健.建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用分析[J].建材与装饰，2016（31）：50-51.
论文作者:赵东方
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/22
标签：检测技术论文; 射线论文; 钢结构工程论文; 缺陷论文; 超声论文; 材料论文; 钢结构论文; 《建筑学研究前沿》2019年17期论文;