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摘要：本文主要介绍了焊缝缺欠类型，探讨了建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用。
关键词：建筑钢结构；焊缝；无损检测
一、前言
无损检测技术在现代建筑行业中发挥着重要作用。在建筑结构检测过程中，利用无损检测手段可以提高建筑质量的监督水平。无损检测主要通过电、光、声等射线对建筑的钢结构焊缝进行检测，对被检构件不会造成性质和结构的破坏，从而不会影响被检构件的使用寿命。
二、建筑钢结构发展史
钢结构作为一种承重结构体系，由于其自重轻，强度高、塑性及韧性好、抗震性能优越、工业装配化程度高、综合经济效益显著、造型美观以及符合绿色建筑等众多优点，被广泛的应用于各类建筑中，尤其在大跨度桥梁和超高层建筑领域显示出无与伦比的优势。回顾钢结构的发展史：从1660年虎克发现钢材的变形与受力大小的比例关系（虎克定律）、1779 年世界第一座铸铁拱桥在英格兰Coalbrookdale 建造完成开始，钢结构已经发展了 200多年了。
随着建筑钢结构的发展无损检测技术也得到广泛的应用。无损检测技术主要具有以下特点：不会对被检测的物体的性质与结构造成破坏，几种常用无损检测方法互相结合起来应用，能更好的对被检构件全面的检测和判定。不同的无损检测方式的优点与缺点也各不相同，在实际应用过程中，需要预先分析被检工件的材质、加工类型、加工过程、预计缺欠可能是什么类型、形状、所在部位及方向等对各种无损检测方法取长补短，应用最为恰当的无损检测技术，从而提高检测结果的准确性。
三、建筑钢结构无损检测技术
1.磁粉检测（Magnetic Particle Testing，MT）
磁粉检测的原理是漏磁场与磁粉中的磁相互作用：由于漏磁场的存在，施加的磁粉将会在缺欠边缘聚集，形成磁痕，由于不连续的磁痕堆集于被检测表面上，所以能直观地显示出不连续的形状、位置和尺寸，并可大致确定其性质。其优点是操作简单，对表面缺欠的检测灵敏度高，且由于磁粉检测成本较低，因此在早期的无损检测中应用广泛。磁粉检测的缺点是只能发现铁磁性金属表面和接近表面的缺欠，对被检测件的表面光滑度要求高，对检测人员的技术和经验要求高，检测范围小检测速度慢。
2.渗透检测（Penetration Testing，PT）
渗透检测是利用有色染料和荧光染料的强渗透性的物理特性，以显示缺欠痕迹的一种无损检测方法，检测时有色染料通过毛细作用渗入到表面开口的缺欠中去，然后在显像剂的作用下通过毛细作用又回渗到材料表面显示出缺欠的形貌特征和分布状态。渗透检测具有操作简便，检测结果直观；可检测各种材料：金属、非金属材料、磁性、非磁性材料；焊接、锻造、轧制等加工方式；具有较高的灵敏度等优点。渗透检测的缺点是只能检出表面开口的缺欠；不适于检测多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；只能检出缺欠的表面分部，难以确定缺欠的实际深度，因而很难对缺欠做出定量评价。
3.射线检测（Radiographic Testing，RT）
射线检测是利用材料中缺欠处和无损位置对射线的吸收和衰减程度不同，当射线穿透被检材料时在射线底片上感光成黑度不同的区域，以此判定缺欠的大小和数量等信息。因为射线吸收率很大程度上取决于材料的密度，因此射线检测在探测焊缝的裂纹、夹渣、未熔合和未焊透等缺欠方面是很有效的。而且射线底片不仅能够定性的显示缺欠，还能测出缺欠尺寸，进行永久性保存。射线检测对平面缺欠的检出率很低，检查成本高，从检查到判定所需的时间长。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆且对人体危害很大，在检测前必须采取有效的安全防护措施。
4.超声检测（Ultrasonic Testing，UT）
超声检测是利用探头发出超声波（频率一般选为1MHz~5MHz），超声波在材料中传播时遇到缺欠处会发生反射、折射和波型转换的特性提出的一种无损检测方法。超声检测具有很强的穿透力，且对于微小缺欠也能够准确测出并定位，并能确定缺欠的深度。超声检测是目前检测焊接缺欠时应用最广泛的一种无损检测方法。超声波探伤仪的种类繁多，但脉冲反射式超声波探伤仪应用最广。对于同一均匀介质，脉冲波的传播时间与声程成正比。因此可由缺欠回波信号的出现判断缺欠的存在；又可由回波信号出现的位置来确定缺欠距探测面的距离，实现缺欠定位；通过回波幅度来判断缺欠的当量大小。在进行定性定量的评定时受探伤人员的经验技术熟练程度的影响较大，图像不直观，难以达到精确评定的要求。
5.无损检测新技术
红外热成像检测（IT）和声发射检测（AE）都是无损检测新技术。红外热成像检测是一种非接触式检测，可以进行远距离大范围检测，且精度高，动态相应快，图像直观。声发射检测的发射源来自缺欠本身，因此作为一种特殊动态无损检测技术，能够可以获取关于焊缝缺欠更丰富的信息，检测灵敏度高，并在焊缝缺欠萌生时和发展过程中实时发现。
四、建筑钢结构焊缝缺欠类型及超声波回波现象特点
钢结构焊缝缺欠主要由以下几种类型：气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等，其回波各有特点。
1、气孔
气孔是在焊接时，焊接熔池高温金属吸收了过量的气体，来冷却之前未能及时逸出而残留在金属焊缝内形成的空穴，一般为椭圆形或球形形状，也分为单个气孔和密集气孔。单个气孔形式的回波高度较高，波形稳定；密集气孔由于是一簇反射波，波高随气孔的大小而变化。形成气孔缺欠的原因主要有：焊接部位的坡口有油垢，焊接电流过大，焊接电压、电弧过高，焊接速度过快，施焊环境湿度过大，保护气体的效果消失等。
2、夹渣
夹渣是指焊接后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹渣物，根据形状可分为条状和点状夹渣，其表面不规则。条状夹渣的波形为锯齿状，波峰较低，而点状夹渣的波形与单个气孔类似。形成夹渣缺欠的主要原因有：坡口有油垢、焊接速度偏大、焊接电流过大或过小，熔池冷却速度偏快、熔渣和非金属夹渣物未来得及浮起等。
3、未焊透
未焊透是指焊接接头部分金属没有完全熔透。当探头平移时波形较稳定，当探头在缺欠两侧移动时反射波基本相同。形成未焊透缺欠的主要原因有：焊接电流过小、焊接速度偏大、坡口角度不够、焊接间隙过小、坡口加工操作不当、焊接角度偏移等。
4、未熔合
未熔合是指金属与母材或者相邻金属之间没有熔合在一起。当探头平移时波形较稳定，而当探头在缺欠两侧移动时反射波不一致。形成未熔合缺欠的主要原因有：坡口有油垢、焊接电流过小、焊接速度偏大、焊接角度偏移等。
5、裂纹
裂纹是在焊接过程或者焊接完成后，钢结构母材和焊缝热影响区局部破裂导致的缝隙，一般分为热裂纹和冷裂纹。当探头平移时波幅有起伏，而当探头在转动时波峰会上下方向的错动。形成裂纹缺欠的主要原因有：焊接施工操作不当、焊接角度偏移、焊缝中有低熔点共晶体等。
结束语
综上所述，随着我国科技水平的不断发展，钢结构焊缝无损检测技术将越发完善和成熟。本文总结了焊缝缺欠类型、无损检测优点、无损检测方法种类、和焊缝缺欠的产生，希望为建筑行业的发展提供一定参考建议。我国的无损检测技术发展前景很大，技术要求较高，因此需要相关检测人员提高个人专业技术和各方面素质，从而确保建筑钢结构工程的结构质量，提高我国的无损检测水平。
参考文献：
［1］ 龙占云，张 罡． 焊接缺欠对结构强度的影响［J］． 无损探伤，2015，（3）：10 －13．
［2］金志明.浅谈无损检测技术在我国建筑领域中的应用［J］.中国科技投资，2012（21）：277-278.
论文作者:李晓龙,程旭
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/26
标签：缺欠论文; 气孔论文; 钢结构论文; 射线论文; 检测技术论文; 回波论文; 建筑论文; 《基层建设》2016年10期论文;