摘要：我国的科学技术正处于飞速发展的时期。上世纪被引入我国的钢结构生产工艺，为我国工业发展做出了重要贡献。钢结构的质量检测工作受到重视，而无损检测技术在钢筋结构质量检测工作中发挥着重要作用。但是在我国大部分钢结构桥梁检测中采用的无损检测技术还存在适用性方面的问题,还有不少难题需要进行规范和解决。文章分析了钢结构工程焊缝无损检测技术的主要类型,以及实际工作中的应用方法步骤。为相关研究人员提供参考。
关键词：钢结构；焊缝；无损检测；技术
1导言
为了证实钢结构焊缝是否满足规范要求，需要对成型后的焊接结构采取必要的检测流程，无损检测技术作为新型的检测技术，已得到业内专业人士的普遍认可。因此焊缝质量是钢结构工程质量控制的关键因素，为了确保钢结构工程的施工质量，应充分利用无损检测技术对焊缝质量作出有效检测。
2钢结构桥梁和无损检测技术概述
2.1钢结构桥梁概述
钢结构桥梁具有强度大、工业化程度高和综合效益好的优点,因此得到了广泛的应用和发展,但是也出现了一些质量方面的问题。为避免重大安全事故的发生,必须做好对钢结构桥梁质量和安全上的管理控制。钢结构桥梁的安全可靠性除了和设计有关外,也和现场安全、加工制造和原材料等各种因素有关。为研究钢结构桥梁的表面、内部状态和性质、结构等,可采用无损检测的方式对桥梁结构进行探测。
2.2无损检测技术内涵
无损检测技术是常见的检测技术手段,是一种非破坏性的检测技术,可保证被检测物质原来的状态和化学性质,但是又能检测到被检测物体相关化学成分、物质性质和物理化学信息等。具体可采用磁粉检测、超声波检测和射线检测等方法对被检测物体的各个部分进行检查。无损检测技术流程包括无损探伤、无损检测和无损评价,其中无损探伤是指通过测试来发现检测中存在的缺陷,在检测和发现缺陷的基础上确定缺陷大小和性质,并准确定位缺陷的位置和所处的状态。无损评价的内容十分丰富,不但包括无损探伤和无损检测的内容,而且还可以获得更加全面的待检测信息,从而实现对被检测对象各项性能、运行状态和使用寿命的准确衡量。
2.3钢结构桥梁无损检测的主要内容
钢结构桥梁无损检测时需要检测的内容众多,主要是对结构受损程度、具体受损的位置和缺陷类型等进行检测,判断钢结构桥梁是否出现了质量方面的问题,并分析是由于哪一种因素引起的,检测的结果可以作为钢结构桥梁工程施工质量控制的参考依据。在利用无损检测技术进行检测时首先要检查钢结构桥梁的表面涂层,检查完整度,是否有渗透、积水等问题,检查断面的尺寸是否会影响整体结构。此外还要做好对焊接缝的检查,对钢结构硬度、裂纹等缺陷以及钢结构的构件平直度和铆钉头质量等进行检查。
3钢结构常见焊缝缺陷及产生的原因
在钢结构施工中，焊接是最主要的连接方式，焊接的质量直接决定着钢结构的整体质量。在焊接的过程中经常会出现裂纹、孔穴、未融合、未焊透等问题，必须要针对这些问题进行深入的分析。
裂纹包括热裂纹和冷裂纹。产生热裂纹的原因是由于母材自身的抗生性能不够、焊接材料质量不高、焊接工艺参数选择不合理等问题。冷裂纹产生的原因是焊接结构设计不合理、焊缝处理不恰当、焊前未预热、焊后冷却快等情况，最主要的补救办法就是对裂纹两端钻止裂孔或者铲除裂纹处焊缝金属进行补焊。
未融合、未焊透，主要的产生原因是焊接电流过小、焊接速度快、坡口角度间隙不足、操作要领不当。对于未融合的缺陷处理，应该是铲除未融合处焊缝金属后补焊。对于未焊透的处理则是对开敞性好的结构的单面未焊透，能够在焊缝背面直接补焊。如果不能够直接补焊的则应该去除被焊透的焊缝金属重新补焊。
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4基于钢结构焊缝缺陷的无损检测技术应用
4.1外观检查
外观检查主要通过目测的方式对钢结构的焊接情况和工艺进行评价，外观检查是质量检测基础中的基础，只有进行了目视检测过程，后续的检测工序才会进行下去。比如，经过目测或者直接测量的方式，对钢结构的尺寸以及形状做初步判断，一旦发现不合格的外观缺陷，首先要进行打磨或者修整，然后在进行更加深入的仪器检测。
4.2射线检测
射线检测指的是基于被检测物体对于波长不同的射线的不同吸收情况,对物体内部进行检测的技术方法。由于被检测物体不同部位厚度、密度以及成分等不同,因此在不同部位对于透入射线的吸入的差异较大。而这些差异是可以通过底片记录的方式记录下来并对底片上的影像进行分析,可判断被检测工件内的缺陷类型与大小。射线检测技术具有直观简单的优势,但是操作相对复杂,且会对人体造成一定伤害,所以在使用时必须采取相关防范措施。射线检测技术所使用射线可以分成X射线、y射线和高能射线三种。在钢结构无损检测领域,X射线全息成像应用比较广泛。在检测时,通过射线发射器发射射线,利用和其相对应的射线接收器接收射线。检测人员需要注意的是用于检测的射线强度应和被检测管道的密度成反比。也就是射线的穿透能力和被检测桥梁结构的密度成反比,当被检测桥梁的密度很大时,射线接收器接收到的射线强度越弱。所以需要对接收器接收的射线的光亮进行检测,如果光亮很大则证明检测的桥梁结构气孔很多。
4.3超声波检测技术
超声波检测技术是一种应用普遍的焊缝无损检测技术类型，是指应用频率高于20000Hz超声波进行焊缝无损检测的方法，其应用原理为超声波在不同的介质之间传播时，会发生反射与折射现象，因此在材料内部存在缺陷问题的情况下，由于存在声阻抗差异，从而产生声波的反射。在检测时需要运用专业仪器，通过超声探头向检测对象内部发射超声波，而后利用探头接收反射回波，并依据反射波在屏幕上的位置，以及波幅高低情况，最终完成对缺陷位置、大小的判断。超声波检测技术应用于钢结构工程焊缝无损检测，具有成本较低、准确性强、检测速度快、操作简单等优势，其不足之处在于检测结果缺乏直观性，无法直接反映缺陷情况，而是通过展示波形，让操作人员根据自身经验作出判断，并且容易受到材料自身品粒度、形状等条件影响。
4.4射线探伤
内部体积型问题的检测，利用射线技术进行检测效果比较好，比如对疏松、气孔等问题的检测，另外，还可以对未悍透、充分融合、有裂纹等问题进行探测。常用的射线主要有中子射线、X射线等，使用最广泛的是X射线。常见的检测设备为X射线探伤机，其核心零件是X射线管，射线管电压≤450kv，可检测的钢结构厚度范围大约为80mm，如果以加速器辅助射线源时，可检测的厚度范围大约是600mm，检测结果通过二位图像直观展现。
4.5涂层厚度检测
道路桥梁结构外表面的涂层厚度也是重要的工艺参数,采用无损检测技术可检测桥梁结构表面的涂层厚度,在选择测量方式时需考虑涂层的类型、基体材料以及被检测工件的尺寸等。涂层厚度需符合规定要求,且保证表面无任何明显的裂纹和脱粉等问题。此外要求涂层颜色符合外观设计要求,保证轮廓清晰和平整。由于该钢结构桥梁结构运行环境相当复杂,所以其材料应该具有良好的防火、抗裂等性质,因此做好涂层厚度检测是为了及时发现性能存在缺陷的地方并加以改正。
结束语
综上所述，无损检测技术在钢结构质量检测中发挥着不可替代的作用，优越性极高。另外，加强建筑施工技术以及质量检测工作力度，是保障工程质量的基础，做好质量检测工作，为建筑市场实现高效发展提供了坚实基础。通过开发和应用新检测技术,并具体应用到钢结构桥梁检测中,有助于实际检测工作的顺利开展,从而保证桥梁结构的整体质量。
参考文献
[1] 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(30):91-93.
[2]郑雪.钢结构焊缝缺陷的无损检测技术应用[J].四川水泥,2016(1):22-23.
论文作者:明海龙
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/7