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摘要：随着我国社会与经济的不断发展，建筑行业乘着城市化建设的春风，在不断发展的同时，建筑技术也有了突破创新。文章对超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用进行探讨，以期当今社会建筑质量得到更好的控制。
关键词：超声波；建筑；钢结构；探伤
前言
钢结构材料之所以在建筑中得到广泛的应用，就是因为钢结构材料有很好的耐压性、柔韧性，但是钢结构在焊接时，会出现一些问题，比如焊缝缺陷，对于这种现象展开深刻的调查具有极其重要的作用，根据焊接缺陷来进行深刻的调查与研究。
1焊接缺陷的类型及影响
1.1 焊接类型及焊接内部缺陷
钢结构主要分为门式刚架体系和网架空间结构体系，其中门式刚架体系最为常见。常见的焊缝类型有对接焊缝与T型焊缝两种类型。将两个材料放在同一平面，让其一端对齐，焊接出来的焊缝称为对接焊缝；T型焊接则是将两母材以T形摆放，焊接出来的焊缝就被称为T型焊接。但是要想保证两个材料在焊接时能够做到完美的结合，就要在焊接之前将接头处展开适当的坡口，这样才能达到焊接的标准，在焊接裂缝是最常见的几种坡口较多的有薄板、中厚板、厚板、T型连接等。
1.2 普遍的内部缺陷
在焊接的时候会受到很多的外界环境的影响，比如，天气、技术、湿度等诸多因素的影响，因此，钢结构在焊接时偶尔会出现内部缺陷这类情况。比较常见的内部缺陷有：夹渣、气孔、裂缝、未焊接与未融合等多种情况。在焊接过程中，气孔、点状夹渣等都是一些常见的内部缺陷问题，但是其对于整个焊接来说影响可以忽略；但是如果多个缺陷累积在一起，则会严重影响整个焊接质量。
1.3 焊接缺陷的影响
钢结构材料的各方面性能与强度都随着时代的进步在不断的更新与发展，那些质量优秀的钢结构材料都被广泛地应用到了各种建筑物当中，但是，钢结构材料主要的连接方式还是焊接，焊接仍然是一个重要的步骤，同时也是极其容易出现错误的地方。无论是老技术人员还是新技术人员都会或多或少的出现一些低级的错误。在焊接的时候，焊接会受到环境天气的影响，所以很容易出现质量方面的问题，最常见的问题有夹渣、气孔、未融合、未焊透等多种问题，一般要是只是单个气孔或者是点状夹渣不会对焊缝整体强度构成非常大的影响，如果构成了成群的气孔或是出现不规则的形状夹渣或是未融合现象，问题就会非常严重，甚至会降低整个钢结构材料的整体强度及整体质量。
2 超声波技术探伤原理及应用
2.1 超声波技术的原理
超声波在使用的时候通常采用2-5兆赫兹探头，而且探头的角度也有很多讲究，根据建筑钢材料的不同，大多数的时候采用K2.0或K2.5这两种。在进行超声波探伤的同时，根据不同材料、不同厚度来进行检测的方法也大不相同。通过判断目标的缺陷位置来选择相应的检测方法，与此同时排除错误的缺陷。可以根据超声波最大程度的测量，通过水平与垂直的信息来判断缺陷的具体情况。测量时首先要进行大致的测量，这样就可以准确的了解到超声波探伤的灵活性。将测量出来的数据给予详细的记录与分析，这样才可以准确无误的判断出缺陷的位置。即使这样，在一系列检测下，我们所检测出的数据也要进行复查，就是复探，复探是对之前所检测的结果在进行一次核对与校准，方法基本和上述相同，会比之前检测的速度要快。
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2.2 超声波探伤的应用
超声波探伤的原理是在经过不同介质时超声波会产生的一系列反应。因为超声波产生的波长很短，而且穿透力也非常好，它可以在各种介质中进行传播，如果遇到不同的介质的时候他就会发生反应，将所探测到的信息传送回来。另外，超声波可以不限环境的影响，即使在夜里也能准确无误的找出原因，因为超声波具有很好的方向性，向一个方向发射，可以精准的找到焊接缺陷所在之处。一般用超声波反射法来探伤，经常应用于建筑钢结构检验当中，它可以向一个方向发出超声波遇到焊接缺陷就会将超声波反射回来，通过超声波声压的高低来判断出焊接裂缝的长度，是一种十分方便快捷的方法。
2.3超声波探伤的实际应用方法
2.3.1超声波探伤的主要要求
（1）对人员的各项素质要求
超声波探伤的人员要有相应的资格证，才可以进行一系列的超声波检测，而且只能在同一技术工作上进行工作，如果技术方面出现了问题就要承担起自己应付的责任。
（2）超声波探伤面的选择
可以依据钢结构的材质、形状及焊接技术等因素，来大致判断经常出现缺陷的具体位置，并根据缺陷有可能伸展发展的方向及焊缝要求验收的等级来选取超声波探伤面。
（3）超声波探头频率及角度
在穿透能力允许的条件下，超声波探头频率选取的越大越好。一般选择4兆赫兹上下的探头。探头角度的选取一般都是看钢结构材料的厚度及缺陷坡口的样式估计可能出现的缺陷类型提供选取材料，由于钢结构材料的厚度一般比较小，所以经常使用60度与80度的探头，但是由于钢网架杆的板材纤薄，一般会选用72度的探头。
（4）对于耦合剂的选取
在选择耦合剂的时候，一定要有良好的透声效果和恰当的流动特性，最重要是它不会对相应的施工材料以及施工技术工人造成安全隐患，并且它的成本很低，可以用低价钱来进行换取。
3焊缝中常见缺陷的类型及其在超声探伤中的识别
3.1气孔
当焊接过程中焊接熔池还处在高温阶段时，这时如果吸收了气体或者相应冶金过程产生了一定量的气体，这些气体如果不能在冷却凝固前及时溢出那么后期就会在焊缝金属内形成气孔或空穴。当采用超声波检测气孔时，单个气孔形成的波形会较为稳定，并且回波高度低，气孔一旦十分密集，探头定向移动就会立刻产生波形此起彼伏的现象，从而达到探伤的目的。
3.2夹渣
焊接后如果焊缝内有金属熔渣或者非金属夹杂物，那么就会在焊缝形成夹渣，通常它都是不规则分布，有点状也有条状。点状夹渣对于焊缝的整体强度没有太大影响，用超声波探测时波幅也不高。条状夹渣影响则会更大，探测时的回波信号通常会呈锯齿状，探头一旦进行平移，波幅会立刻有变化。
3.3未焊透
如果焊接接头部分金属没有完全熔透，就会出现未焊透现象。未焊透通常多发于焊缝中心线上，并且长度较长，当探头在焊缝中心线上平移时，未焊透部分反射回的波形会较为稳定，在焊缝两侧进行同样的检测，反射波幅变化也不会太大。
3.4未融合
当使用的填充金属与母材间未能完全熔合，或者填充金属层之间的熔合不透彻，这都是常见的未融合现象。当探头在未熔合区域平移时波形通常较为稳定，如果移到两侧，反射波幅则会有较大变化，有时甚至只能从一侧探到。
3.5裂纹
如果在焊缝或母材的热影响区域内，在焊接过程中或者焊后出现局部破裂的缝隙，这通常可以称为裂纹。裂纹回波的波幅宽，并且回波高度大，当探头在其上经过时会连续出现反射波并且伴随着波幅的变化，随着探头转动波峰还会出现上下错动的现象。
结束语
超声波探伤因具有定位准、指向强的优势，值得在建筑钢结构中应用。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]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.
[2]丁勇，傅俊磊.超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（36）.
论文作者:冯颖1,孔剑冰2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/9
标签：超声波论文; 钢结构论文; 缺陷论文; 气孔论文; 波幅论文; 材料论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;