摘要：通过对钢结构制造中无损检测常规技术方法的简述，归纳无损检测技术的选用方法及适用范围以及实施检测时的注意事项，为工程技术人员和管理人员提供参考。
关键词：钢结构；无损检测；应用
一、概述
钢结构是由钢制材料组成的结构， 主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其强度高、自重轻、整体刚度好、变形能力强，且施工简便，应用广泛。由于材料的特殊性能和价格昂贵以及对安全性保证的严格要求，必须采用不破坏产品原来的形状、不改变其使用性能的检测方法，进行检测，以确保产品的安全可靠性，这种技术就是无损检测。
无损检测是以不损坏被检验对象的使用性能为前提，应用多种物理原理和化学现象，对结构件进行有效的检验和测试，以评价构件的表面和内部质量的一种测试手段。无损检测包括：探测材料或构件中是否有缺陷，并对缺陷的形状、大小、方位、取向、分布和内含物等情况进行判断；提供组织分布、应力状态以及某些机械和物理量等信息。采用无损检测技术可以达到降低产品成本、提高安全可靠性和改进制造工艺水平的目的。
二、常规无损检测方法
超声波检测UT：超声波在通过材料时，能量会发生衰减，在遇到两种介质的分界面时会发生反射。用某种方法向被检试件中引入超声波，超声波在试件中传播并与试件材料发生相互作用，使其传播方向或特征被改变，改变后的超声波又通过检测设备检测到，并对其进行处理与分析，根据接收的波的特征，评估试件本身及其内部存在的缺陷。反射法通过检测和分析反射信号的幅度、位置等信息，可以确定缺陷的存在，评估其大小、位置。
射线检测RT：是利用射线穿透物体时的衰减规律，即当射线通过物质时，由于射线与物质的相互作用发生吸收和散射而衰减。因其通过部位的材质、厚度和存在缺陷的性质不同，在被测试件的另一面就形成一个辐射强度不均匀的分布图。通过一定方式将不均匀 的射线强度进行照相或转变为电信号显示，就可以评定被测工件的内部质量，达到无损检测的目的。
磁粉检测MT：是用来检测铁磁性材料表面和近表面缺陷的一种检测方法。当工件磁化时，若工件表面有缺陷存在，由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁，形成局部磁场，此漏磁场将吸引、聚集检测过程中施加的磁粉而形成缺陷显示。
渗透检测PT：是利用渗透液对窄狭缝隙良好的渗透性，经过渗透清洗、显示处理以后显示放大了的探伤显示痕迹，用目视法来观察，对缺陷的性质和尺寸做出适当的评价。
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三、钢结构无损检测
在《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）中，明确规定的检测部位及部件有：1、焊接球焊缝、各种一、二级焊缝的内部质量应采用超声波或射线进行检测。2、钢材切割面或剪切面、焊缝表面、螺栓球表面、封板、锥头、套筒均不得有裂纹等缺陷，当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。而无论是钢结构设计规范还是验收规范，均有引用的标准规范目录，其中部分规范也对无损检测做了比较明确的规定。为起到控制质量的最终目的，在钢结构制造中宜对钢板、型钢、高强螺栓连接副等原材料、各种铸锻件以及构件焊缝等进行无损检测。
选择检测对象、检测比例以及检测方法主要考虑缺陷的类型和位置以及被检工件的尺寸、开口和材质。根据缺陷形貌，可将缺陷分成体积型缺陷和面积型缺陷。体积型缺陷是可以用三维尺寸或一个体积来描述的缺陷。常见的有：孔隙、夹杂、夹渣、缩孔等。面积型缺陷是一个方向很薄、另两个方向较大的缺陷，常见的有：分层、折叠、裂纹、未熔合、未焊透等。根据缺陷在物体中的位置，可以将其分为表面缺陷和内部缺陷。可根据各种具体情况选择射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测中的一种或多种方法实施检测。
每种无损检测方法均有其能力范围和局限性，各种方法对缺陷的检测概率不会是100%，也不会完全相同，例如射线照相和超声检测，对同一被检工件的检测结果不会完全一致。常规的无损检测方法中，射线照相检测和超声检测主要用于检测被检测工件内部的缺陷，磁粉检测用于检测被检工件表面和近表面缺陷，而渗透检测仅用于检测被检工件表面开口的缺陷。射线照相检测较适用于检测被检工件内部的体积型缺陷，常用于检测金属铸件和焊缝。超声检测较适用于检测被检工件内部的面积型缺陷，常用于检测金属锻件、型材和焊缝。在对焊缝中缺陷的检测能力上，超声检测通常要优于射线照相检测。
为了提高无损检测结果的可靠性，必须选择适合于异常部位的检测方法和检测技术，需要预计被检工件异常部位的性质，即预先分析被检工件的材质、加工类型、加工过程，必须预计缺陷可能是什么类型、什么形状、在什么部位、什么方向，然后确定最适当的检测方法和能够发挥检测方法最大能力的检测技术。
无损检测人员应按标准和法规要求进行资格鉴定与认证，取得证书并经单位授权方可按认证的方法和等级从事相应的检测工作。无损检测设备和器材性能应达到相应的标准要求并进行定期校准。检测实施前，应事先编制工艺规程和作业指导书，其内容至少应包括：被检件的名称、编号、受检部位及检测前表面准备，指定的设备和器材的名称、规格、型号、编号及其校准要求，所采用的检测方法和技术，操作步骤，对结果判断和数据记录的规定。现场检测时，应按作业指导书的要求进行检测并对原始数据作忠实记录并签名。最后评定检测结果和编写报告并对报告中的内容承担技术责任。无损检测标准、工艺规程、操作指导书、原始数据记录、结果报告等资料应按档案相关规定完整地保存。
四、总结
钢结构无损检测技术内容丰富，方法多种多样，每种方法都有各自的优缺，最合适的检查目标和适用范围，每种检查方法也不是全能的。实际应用过程中应针对各自的工作原理、适用范围、检测成本并根据生产制造的产品特点和生产工艺要求来选择检验方法，并适当联合使用各检测方法，方能得到科学、合理且经济、高效的检测结果。
参考文献：
[1] 夏纪真 无损检测导论 中山大学出版社2016年8月第1版
[2]李家伟 无损检测手册 机械工业出版社 2012年2月
[3]邵泽波/刘兴德 无损检测 化学工业出版社 2011-11-01
论文作者:张学禹
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/28
标签：缺陷论文; 工件论文; 射线论文; 检测方法论文; 表面论文; 钢结构论文; 超声波论文; 《防护工程》2019年第1期论文;