钢结构焊缝无损探伤质量检测技术研究论文_周力诚

钢结构焊缝无损探伤质量检测技术研究论文_周力诚

山东丰汇工程检测有限公司 山东济南 250200

摘要:在我国目前的社会生产中,钢结构有很多方面的应用,而使用钢结构的焊缝无损探伤技术进行检测,能够在一定程度上检测钢结构的使用稳定性,保证建筑结构的安全。无损技术的检测手段应该采用较为科学的检测方式,以较为先进的技术条件对钢结构焊缝进行统一的结构测试和检测工作,保证钢结构能够满足施工建设的需求。

关键词:钢结构焊缝 无损探伤 质量检测

引言

20世纪90年代以来,随着钢产量迅速增加,建筑物中钢结构和混合结构的应用越来越普遍,如高层、超高层建筑、工业厂房建筑、大桥、高架立交桥建筑、体育和文化场馆的网架结构等,而这些建筑采用钢结构的越来越多。这些钢结构建筑物中,钢构件之间多采用焊接连接,如钢梁与钢梁的连接、钢梁与钢柱的连接、直接相贯的钢管桁架连接等,而焊接作为钢结构中应用最为广泛的一个基本连接方式,已成为保证钢结构建筑质量中的一个重要环节。随着高层、超高层以及巨型建筑物的产生和发展,以及人们对大空间、大跨度的要求,采用焊接连接的钢结构也朝着大型化、复杂化、高容量、高参数方向发展(动载、弹韧性、高温、低温、耐蚀等),其工作条件也越来越苛刻,由焊接问题造成的事故也越来越频繁,事故的危害性也越来越严重。

1钢结构焊缝无损质量检测技术的应用现状分析

从钢结构的焊接情况来看,不同连接方式的焊缝方式有不同的名称。角焊缝作为钢结构中的一种,对社会生产中一些较为特殊的施工建设中有着较为明显的需求。根据我国对钢结构设计的有关需求来看,焊缝的设计应该始终遵从焊接方式的相关要求,在承载相同的建筑结构的特性基础上进行不同的结构设计。还要按照焊缝稳定性、安全性等方面将钢结构分成不同的级别。对这些钢结构进行分类,应该考虑到实际施工建设的需求,按照施工质量安排对钢结构进行针对性检测。检测过程一定要细致准确,按照检测的需求对钢结构进行操作。检测可以分为内部检测和外部检测两种,内部检测主要是通过超声波检测的方式对焊缝的内部进行详细的探究,检验其是否存在内部的漏洞。如果在超声波检测中不能够准确确定其是否存在问题,那么就应该通过射线检测的方式。这两种检测都应该遵从国家规定的相关要求,相应的钢结构分级应该遵从现行的标准,例如在钢结构对接的射线结构稳定要求中,超声波对应的钢结构分级应该和板材的结构和稳定性相关,在实际生产中普遍采用的超声波探测技术一般都是和曲率结构有关的器械,或者采用渗透较为明显的检测方式来进行。

2 目前常用的无损检测方法及其优缺点

2.1 射线探伤

射线探伤是检查焊缝内部缺陷的一种广泛使用的方法,它是采用X射线或γ射线照射,使其透过焊接接头部位,照射在照相底片或荧光屏上。然后,根据底片上出现的缺陷形状、大小和数量,便能定量评定焊缝质量并进行分类定级,以作为产品验收的质量指标。目前对于一些对密闭性要求较高的钢结构产品,如锅炉、压力容器、大型船身等,均广泛采用射线探伤作为检验焊缝质量的重要方法。按照缺陷显示方法的不同,射线探伤除了常用的照相观察法和荧光屏观察法外,还有电离法和工业电视监察法。射线探伤的优点,是能确切地判定缺陷的形状,可靠性高,底片能长期保存存档。其缺点是射线对人体有害,检查成本高,从检查到判定所需的时间长。

2.2 超声波探伤

利用超声波探测材料内部缺陷的无损检测法,称为超声波探伤。超声波是一种频率超过20000Hz的机械振动。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超声波探伤是通过超声波仪探头产生和发射高频超声波到待检材料中,利用超声波在同一均匀介质中按恒速直线传播,而从一种介质传播到另一介质时,它会产生反射和折射的原理,再用探头接收这些反射、折射的超声波到超声仪,由超声仪放大显示在超声显示屏上,超声波探伤工作者根据显示的波形和波高来分析和判定缺陷的类型和大小的检测方法。超声波探伤具有高灵敏度、操作简便、探测速度快、成本低且对人体无损伤的优点,故得到广泛应用。其缺点是该探伤方法进行定性定量的评定受探伤人员的经验技术熟练程度的影响较大,且不直观,至今仍难达到精确评定的要求。

2.3 磁粉探伤

磁粉探伤按测量漏磁方法的不同,分为磁粉法、磁感应法和磁记录法。其中,磁粉法是应用最广的。磁粉探伤是利用在强磁场中,铁磁性材料表层缺陷产生的漏磁场吸附磁粉的现象,进行的一种无损检验法。这种探伤方法的优点与超声波探伤类似,但磁粉探伤的缺点是只能发现磁性金属表面和接近表面的缺陷,而且只能作缺陷的定量分析,难以正确判定缺陷性质和埋藏深度。

2.4 渗透探伤

渗透法探伤,是利用有色染料和荧光染料的强渗透性的物理特性,以显示缺陷痕迹的一种无损探伤方法,其又称为着色探伤。此法不但可以用于检查钢结构,还可用于检查不锈钢、耐候钢和铜、铝等有色金属及其合金的材料缺陷,以及其他非磁性工件的缺陷。渗透探伤的优点与超声波和磁粉探伤一样,而缺点与磁粉探伤一样,也只能发现磁性金属工件和非磁性工件表面和接近表面的缺陷,而且也只能作缺陷的定量分析,难以正确判定缺陷性质和埋藏深度。

2.5 全息探伤

全息探伤是利用激光、X 光和声学全息照相来探测和显示缺陷三维立体情况的一种探伤检测方法。全息探伤技术能够准确地检测到焊件表面和内部缺陷的位置和大小,并能获得缺陷的全方位情况,从而能够方便探伤人员正确地判断和评定焊缝的质量。目前,虽然全息探伤技术还不是很成熟,且其检测花费较大,应用较少,但却被一致认为是无损检测的发展方向。

3钢结构焊缝无损探伤质量检测技术的应用发展

从以上分析我们可以看出,钢结构焊缝无损探伤检测的方式虽然有很多,但是每种方式都没有完善,都有一定的局限性。所以研究钢结构质量的提高,带动着钢结构检测的发展。第一,在关于各种检测方式的探究中,要使它们能够朝着大范围提供焊接检测的方向研究,并且促进钢结构制造质量的提高;第二,在关于全息探伤检测技术的研究中,要努力朝着成本的降低,朝着更多钢结构焊缝无损探伤质量进行检测中进行发展,并按照钢结构的质量对其进行分级,划分其在不同工程建设中的承载力度,对钢结构的使用和工程建设的探究中具有明显的意义。或者对工程建设中钢结构分级标准进行确认,划分使用等级,按照实际使用的需求选取合适的钢结构焊缝无损伤质量检测技术,在不影响正常工程建设的前提下降低检测成本,推动质量检测工艺的提升。

结束语

针对无损检测在我国建筑钢结构中应用的现状和存在的问题,应在以下几方面大力开展工作:加大各无损检测探伤方法检测涵盖的范围,使其能很好地包容各种情况下的焊缝检测,特别是要加强在建筑钢结构行业上应用很广的超声波探伤的研究。加强对代表无损检测发展方向的全息探伤方面的研究,使其能早日普及应用到现在的无损检测战线上。加强对不同缺陷类型及大小对焊缝承载力影响的研究,为制定专门针对建筑钢结构焊缝质量的分级评定标准做准备。制定专门的建筑钢结构无损检测验收评判标准。

参考文献:

[1]梁志昌.建筑钢结构超声波探伤研究[J].城市建筑,2013

[2]李伟.钢结构工程焊缝无损检测技术应用研究[J].通讯世界,2014

[3]夏乐希,王建国.建筑钢结构焊缝超声波检测技术探析[J].工程技术研究,2016

[4]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

论文作者:周力诚

论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期

论文发表时间:2018/3/22

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