陈凡
中国建筑第二工程局有限公司西南分公司 重庆市 400000
摘要：目前，随着全球科技高速发展，炼钢技术不断提高，以及建筑形式和建施工技术的丰富和成熟。钢结构建筑得到广泛的应用。钢结构施工时，需要把各个构造组件进行焊接。焊接质量影响结构质量。为了检查焊接质量，又不损坏结构本身，无损检查质量技术就应运而生。为了更好的应用该项技术，需对各项环节进行详细地剖析。
关键词：钢结构；工程；焊缝；无损检测
1钢结构概述
相对于钢筋混凝土结构而言，钢结构具有轻质、高强，抗震性能好、塑性和耐久性高、安装方便等优点，在高层建筑、大跨度建筑、桥梁和其他结构中发挥着重大优势。具体来说，钢结构具有以下特点：①钢材的内部安排接近于各向同性，原料均匀。相关研究成果表明，钢材的受力状况与工程力学的计算结果一致，表现出较好的力学性质；②塑性和耐久性好。钢结构在受到较大的外力荷载时，钢材能够实现部分顶峰应力的再分配，这就使得钢结构内部的应力不会发生突变，不会由于应力的突然增加而致使结构破坏，并且能够适应较大的动力荷载。地震时，通过结构的弹塑性变形能够吸收一部分的地震能量，有利于提高建筑物的抗震功能。
2无损检测技术概述
无损检测的发展经历了无损探伤、无损检测、无损评价这3个发展阶段。无损探伤即为对缺陷的探查与发现；无损检测则是在无损探伤的基础上进一步确定缺陷位置、性质、大小及状态；无损评价的内涵更为广泛，其要求对被检对象要掌握以更加全面、准确的综合性信息，以评估被检对象的运行状况与寿命。无损检测即为在对被检测对象的应用性不会造成影响的基础上，应用超声、红外、射线、电磁等技术手段与设备来对其进行物理、化学参数，以及缺陷检测、无损检测是开展工业生产所必须要应用到的一项工具手段。针对钢结构工程焊缝实施无损伤检测，可将钢结构在焊接过程中所存在着的各项缺陷问题及时找出，是保障钢结构工程安全性的一项关键措施。
3钢结构工程焊缝超声波无损检测技术
3.1钢结构验收规范对超声波检测的要求
依据钢结构工程施工和检验规范的规定，对于中小焊缝超声检测的内部质量检查，检查焊缝的长度比例分别为100%和20%。而对于手工电弧焊，因为同样的制造单元，焊机的焊接水平可能存在较大的差异。因此应对整批焊接质量进行检查。规定的检验份额应根据每个焊缝长度的百分比和不少于200mm，以及焊缝总长度的比例。焊缝超声波抽样分两种情况：（1）在制造商质量保证体系和有探伤条件下，根据企业内部抽样验证。（2）在工厂质量保证体系和没有测试条件的状态，或者钢结构组装焊接领域，应严格按GB50205-2001，根据每条焊缝的长度检验份额20%且不少于200mm。
3.2检测扫描影响因素
3.2.1仪器因素
检测扫描仪器方面的影响因素主要是会受到自身水平线的干扰，这同时也会对目前的缺陷定位产生直接性的影响。若仪器本身的水平线性难以满足于测量要求，则缺陷与定位误差便会出现严重干扰，从而将会导致定位失误乃至于是测量失效现象的发生。另外，仪器本身的水平刻度精度也可能会产生一定的干扰现象，在开展测量作业时，基线比例通常是按照所对应的仪器示波屏上层水平刻度值来实施调控的。也可理解为一旦仪器本身的水平刻度产生严重偏差现象，则缺陷定位误差便会产生出十分明显的扩大趋势，由此也便会使得测量结果受到严重影响。
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3.2.2探头因素
（1）最常见到的便是声速偏离状况，不论是在垂直入社亦或是倾斜入社检测构建时，均需假定目前的波束轴线与在探头晶片构建下所形成几何中心均会呈现出重合趋势，然而真实情况却是此两者的重合难度极大。若真实的声束轴线与探头几何中心轴线存在着较大的偏离角时，则对于缺陷定位所产生出的精度便会表现出明显的下降态势。（2）探头双峰现象也较为常见，通常而言，单个探头所发射出的超声波声场仅会产生出单个核心声束，在远场区轴线上所出现的声压级别最高，然而若是探头本身存在着一定的质量缺陷问题，亦或是因遭受外力影响而受损，则在开展声波探测之时便会产生出两个主声束。一旦检测出缺陷问题，则很难判断出究竟是哪一声束出现了缺陷，相应的也便无法对缺陷位置做出准确定位。
3.3缺陷的定位
在进行钢结构焊缝超声波测试时，应该进行准确的定位。通常的方法是对检测到的水平位置和扫描速度进行调整，通过对屏幕上的缺陷位置和第一、第二和第三波对应位置的比较和分析，找出缺陷的大致范围。或是在焊缝的整个部分，或在某种程度上，或在焊缝的根源。如果缺陷在当前次级波，则该缺陷属于表面缺陷；如果缺陷信号波和第二波，或夹在第二、三波，则中间的缺陷是焊接的一部分；如果当前缺陷超声检测信号是三次在一波或波的位置，则可推断该缺陷来自组焊缝的根源。同时也需要注意当前焊接波的反射干扰。
3.4缺陷波形识别
（1）气孔缺陷。独立气孔回波高度相对较低，整体波形会有十分显著的稳定变化趋势，不论是由何种方向上实施探测，整体反射波高程基本一致。然而检测人员只要稍不注意将探头移动一小段距离，则反射波便会消失。在滩头实施定点转动之时，便可观察到明显的波高变化现象。（2）夹渣缺陷。点状夹渣回波信号与点状气孔有着极高的相似性，然而条状夹渣回拨信号通常都会表现为锯齿状，此类缺陷最为突出的一项缺点即为反射率偏低，波幅也相对较低，其波形类似于树枝状。若探测方向出现不同点情况，则反射波幅亦或产生不同结果。（3）未熔合缺陷。在探头平移的过程中，波形相对较为稳固。在开展两侧探测之时，反射波幅便会形成一种差异化的构件刑事，有时仅可在单个侧面开展探测工作。
4钢结构工程无损检测技术的应用
（1）无损检测技术在机械行业内的应用。每种检验方法都有各自的优缺，最合适的检查目标和适用范围。当然每种检查方法都不是全能的。因此，应根据施工特点和生产工艺来选择详细的检验方法，并联合使用各检测方法。无损检测技术是无损检测方法的一种特殊的使用，通常可拥有各种各样的非破坏性检验技能。（2）无损检测技术在机械工程生产设施建设中的应用。无损检查技术早已变成施工过程中的主要质量操控手段。它能对许多物理量进行探测，从而推算出资料与结构的的厚度值、强度值、钢筋的方位以及钢筋的成分含量等数据；也能够在短时间内快速核算出新拌的混凝土中的水灰比。电磁感应法是人工向混凝土构件发射脉冲电磁波并对其内部的金属物（如钢筋）发生电磁感应作用，从而使该金属物发生感应电流，进而在其周围形成二次电磁场。通过专业仪器观测感应电磁场的改变或反常，即可断定混凝土内部钢筋的方位和保护层的厚度。工程建设中常运用的无损检查仪器有：钢筋方位混凝土厚度测试仪，钢筋保护层厚度测量仪。
5结束语
综上所述，在当前的无损检测技术领域内，可供选择的技术类型多种多样，其中超声波无损检测技术是其中应用最为普遍的一种。但需引起注意的是，在实际应用的过程当中超声波无损检测技术所需采取的人为操作环节较多，因而，在检测缺陷定性与定量结构评定方面均会受制于人为主观因素影响，尤其是会受到个人探测技术熟练性与专业知识水平的影响。目前超声波探伤检测技术的精度水平还有待进一步提升，这也应是广大技术人员所必须予以重点解决的一项挑战难题。
参考文献：
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[3]钢结构连接与高强度螺栓施工技术[J].姜彦波.黑龙江科技信息.2014（21）
[4]建筑钢结构连接与安装技术研究[J].孙绍武.科技传播.2011（14）
论文作者:陈凡
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/27
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