摘要：文章主要从钢结构焊缝缺陷类型就缺陷检测要求出发，分别简述了常见的钢结构工程焊缝无损检测技术，以及钢结构工程焊缝无损检测技术应用，旨在与广大同行共同探讨学习。
关键词：钢结构工程；焊缝无损检测技术
引言：钢结构的强度较高，可以承重较大的荷载力，在很大程度上可以保证整个建筑工程的质量安全，此外钢结构的建筑形式还具有很强的抗震能力，并且相对而言其安装的方式也是比较简单的，因此得到了当下建筑工程的广泛应用。钢结构工程中的焊缝无损检测技术可以很好地检测出钢结构焊接是否达到合格的标准以及焊缝的质量是否合格等质量安全问题，在很大程度上可以影响到整个建筑工程的结构安全。
一、钢结构焊缝缺陷类型就缺陷检测要求
1.焊缝缺陷
焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内部的缺陷。常见的钢构焊缝缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透等（图1-1）；以及焊缝尺寸不符合要求、焊缝成形不良等。裂纹是焊缝连接中最危险的缺陷。产生裂纹的原因很多，如钢材的化学成分不当；焊接工艺条件（如电流、电压、焊速、施焊次序等）选择不合适；焊件表面油污未清除干净等。
图1-1 焊缝缺陷
2.焊缝质量检验要求
焊缝缺陷的存在将削弱焊缝的受力面积，在缺陷处引起应力集中，故对连接的强度、冲击韧性及冷弯性能等均有不利影响。因此，焊缝质量检验极为重要。焊缝质量检验一般可用外观检查及内部无损检验，前者检查外观缺陷和几何尺寸，后者检查内部缺陷。内部无损检验目前广泛采用超声波检验。
该方法使用灵活、经济，对内部缺陷反应灵敏，但不易识别缺陷性质；有时还用磁粉检验、荧光检验等较简单的方法作为辅助。此外还可采用 X 射线或 r 射线透照或拍片。《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；设计要求全焊透的一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤检验，并应符合国家相应质量标准的要求。一级焊缝超声波和射线探伤的比例均为 100%，二级焊缝超声波探伤和射线探伤的比例均为 20％且均不小于 200mm。当焊缝长度小于 200mm 时，应对整条焊缝探伤。
二、常见的钢结构工程焊缝无损检测技术
1.磁粉探伤无损检测技术
使用磁粉探伤无损检测技术，主要是利用具有磁铁性质材料的磁化性能、以及磁粉本身具有的物理性质进行检测。当具有磁铁性质的材料受到磁化作用的影响，材料内部会出现很强的磁感应现象，且磁力线的密度也会骤然增加。若是焊缝处出现缺陷，则会导致磁力线的位置发生变化，部分磁力线被挤出钢结构，产生露磁现象。此时，若是磁场内有磁粉，磁力线则会影响磁粉，在焊缝的缺陷处出现堆积，便于检测人员判断焊缝的缺陷。磁粉探伤无损检测技术与其他检测技术相比，其灵敏性更高，可以检测出钢结构接近表面的缺陷。但是，磁粉探伤无损检测技术需要被检测钢结构工程的焊缝处材料具有磁性性能，否则无法使用该检测技术。
2.射线探伤技术
在钢结构工程焊缝无损检测技术应用中，射线探伤技术的应用是比较常见的一个基本类型，其主要借助于X射线或者是C射线进行焊缝区域的射透处理，如此也就能够在相应底片上显示出检测结果，了解焊缝区域是否存在较为明显的质量缺陷问题，较好发现各类问题，并且及时作出修正。这种射线探伤技术的应用能够较为全方位的诊断出出现缺陷的位置以及具体形状，在一定程度上表现出了理想的可靠性和精确度，在后续存档管理方面同样也具备明显优势；但是其应用过程中也存在着一些弊端，比如可能对于检测人员带来一些不良伤害，也存在着较高的应用成本，尚未得到较好普及运用，需要在具体钢结构工程施工处理中进行恰当选择。
3.超声波探伤技术
以超声波探测焊缝缺陷，超声波频率达20000Hz以上，可在工业中以专业仪器检测，将探头发射超声波传递到检测材料中，利用超声波在不同介质中的反射和折射，生成数据反馈到仪器中，以波纹形式观察是否焊接异常。超声波探伤灵敏度高，操作简单、检测迅速，可推广应用。但是，超声波探伤不能将数据直观反映出来，只是以波形反馈，由工作人员进行分析，对工作人员专业性要求较高。
4.缺陷定位技术
在开展钢结构焊缝超声检测之时需先对缺陷位置予以定位确定。通常在进行超声检测定位之时大都是采用的水平调整方法来对被检测目标区域的扫描速度实施调控处理，在具体检测之时需在荧光屏上将缺陷位置与1、2、3次返回超声波所对应的位置进行比对分析，利用此种方式便可基本将缺陷所处区域大致确定出来，即可确定焊缝是位于上端、终端还是下端。若缺陷位置所返回的超声波位于目前的二次波位置附近，则该缺陷现象即为表面缺陷；而若是缺陷信号存在于1、2次返回超声波的中间区域，亦或是2、3次返回超声波的中间区域，则该问题便是位于整体焊缝的中部区域；若整体缺陷信号处在1次返回超声波亦或是3次返回超声波处，则该缺陷情况即处在近端底层区域。若表明目前经由超声检测后发现缺陷信号恰好处在1次返回超声波亦或是3次返回超声波附近，则可基本确定出此类缺陷问题即为底端缺陷现象。另外，对于目前的焊接超声波反射干扰现象也应予以重点关注。
三、钢结构工程焊缝无损检测技术应用
焊接是钢结构的主要连接方式，其焊缝的质量直接影响钢结构工程的质量，根据焊缝与钢结构材料的连接位置，可以将焊缝划分为角焊缝和对接焊缝。钢结构的相关设计规范要求焊缝定级需考虑钢结构工程在整体工程中的重要性、承载的重量及使用的焊缝连接形式等因素；钢结构焊缝的验收工程需按照相关要求对焊缝的表面和内部进行检测。焊缝的表面检测可以直接利用目测或是借助简单的检测工具便可完成；而内部检测则需要根据焊缝的等级选择检测技术，一级、二级的焊缝利用超声波探伤无损检测技术实施焊缝的内部结构检测，若是超声波探伤无损检测技术无法检测出焊缝的缺陷情况，则再次利用射线探伤无损检测技术进行检测，检测后焊缝内部的缺陷定级、探伤需要按照超声波探伤以及结论定级的相关要求、或是利用钢结构对接焊缝射线探伤、焊缝质量定级的相关规定保持一致。
钢结构工程焊缝质量在整体的工程中都具有重要作用，对焊缝质量的检测更需要结合钢结构工程在整体工程中所处的地位，科学的选择无损检测技术，既避免对焊缝造成二次伤害，又保证准确检测出焊缝是否存在缺陷，进而根据焊缝的缺陷程度及时采取补救措施，减少或是消除钢结构工程存在的安全隐患，进而加强整体工程的安全性。可见，钢结构工程焊缝无损检测技术有着不可替代的作用，需要施工单位和检测人员重视对焊缝的检测工作，提高焊缝的施工质量。
参考文献：
[1]苏雨露.超声无损检测技术在金属材料焊接的应用研究[J].建筑与预算，2017（2）
[2]林余雷.钢结构工程焊缝无损检测技术研究[J].科技创新导报2017（9）
论文作者:张海泉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：缺陷论文; 超声波论文; 检测技术论文; 钢结构论文; 射线论文; 钢结构工程论文; 质量论文; 《基层建设》2019年第13期论文;