山东建大建筑工程鉴定检测中心 山东济南 250000
摘要：目前，钢结构具有稳定性与耐久性，建筑工程在施工中广泛应用钢结构，保证了人们安全。通常钢结构在连接时，都是利用焊接与螺栓机械，焊接质量会对其稳定性与可靠性造成直接影响，而在建筑中钢结构有着重要作用，因此完成焊接后，必须严格检测焊接质量。当前检测焊接质量时，超声波检测技术使用较多，且其检测结果非常精准，能够保证其焊接质量达标与否。
关键词：建筑；钢结构；焊缝；超声波；检测技术
建筑钢结构施工主要是根据设计框架组合焊接钢结构构件，从而形成一个空间刚度体系，因此钢结构建筑不论是在坚实性还是在可塑性方面都比框架结构高出许多，同时其拆卸与再利用都要明显好于框架结构。所以，我国建筑工程广泛使用钢结构。
一、建筑钢结构焊缝超声波检测技术
其一，检测焊缝。通过一次反射法对焊缝进行检测时，检测区宽度便是焊缝本身，焊缝两侧区域为母材厚度30%，最小的是10毫米，最大的是20毫米，基于此探头需要移动的区域必须大于1.25P（P=2KT），当利用直射法进行检测时，探头能够移动的区域则应大于0.75P[1]。对于箱形柱以及支撑内横隔板，主要使用直探头进行检测，而斜探头作为辅助进行探伤，主要检测内容为：电渣焊内隔板和壁板之间有没有出现熔透。
其二，校准以及复核仪器。每经过6个月时间，就必须要测定一次仪器水平线与垂直线；在检测之前，要测定仪器与探头系统。利用斜探头检测之前，要检测斜探头前沿距离、Ｋ值、主声束，对扫描量程、扫查灵敏度进行调节或者复核，之后才能使用斜探头进行相应的检测工作；检测中要复合仪器以及探头系统，当探头、耦合剂、仪器调节旋钮在校准之后出现了无故改变现象时，或者怀疑扫描量程以及扫查灵敏度产生了变化时；甚至连续工作时间超过了4小时、工作内容全部完成后，必须及时复核系统。
其三，绘制焊缝距离以及波幅曲线。在对波幅曲线进行绘制时，必须依照使用探头以及仪器在试块之上实际测出来的数据，而组成这类曲线族的部分主要有，评定线、定量线、判废线这三类。
其四，检测方法。斜探头探伤灵敏度与评定线相比，斜探头探伤要更加灵敏，利用直探头对准底孔把第一回波调整为50%满刻度，以此确定基准探伤的灵敏度，调整直探头灵敏度。耦合方式使用的是直接接触法，确保探头每秒移动的速度必须小于150毫米，且相邻两次探头移动间隔时间最少为10%探头重叠宽度，通过灵敏度进行补偿。耦合补偿为检测或者定量缺陷时，应补偿那些表面粗糙引起的耦合损失；衰减补偿则是补偿材质衰减引起的检测灵敏度、缺陷定量误差。对接焊缝检测，检测面斜探头放置应垂直于焊缝中心线，同时进行锯齿型扫查，且探头不断的进行前后移动，从而保征能将所有焊接接头截面扫查到。此外，探头前后移动垂直焊缝时，左右转动为10°-15°。
二、建筑钢结构焊缝类型及内部缺陷
原本没有连接的钢结构连接在一起就会产生焊缝，这使得钢结构跨度大、造型美观，实现了其他材料所完成不了的建筑任务。焊缝是人为原因造成的，会形成不一样的质量缺陷，从而影响到钢结构整体质量以及安全。建筑钢结构在实际焊接过程中，焊缝缺陷有内部缺陷与表面缺陷之分，内部缺陷有未熔合、未焊透、裂纹，这些都不容易察觉出来，需要检测技术检测损伤；表面缺陷有气孔、烧穿，这些能被人感知出来，很容易发觉。
（一）建筑钢结构焊缝类型
钢结构包括门式钢架体系、网架空间体系，目前门式钢架体系应用更广泛。而焊缝则有对接与T型焊缝两种。对接焊缝是在母材边缘对齐时，沿着边缘焊接，此焊缝外观为一条线；T型焊缝则是母材放置为T型，焊缝也为T型。此外，为了使焊缝看起来更加美观、均匀，坡口主要有I型、K型、V型、X型，以便满足各种工况需求[2]。
（二）建筑钢结构焊缝内部缺陷
由于受到环境、技术影响，钢结构焊缝内部缺陷包括气孔、夹渣、没有焊透、没有熔合、裂纹。对于缺陷性质方面，一般缺陷有单个气孔与点状夹渣，这只能为焊缝整体强度带来极小的影响；而严重缺陷包括，群状气、不规则夹渣、没有焊透、没有熔合、裂纹，这些都会严重影响到焊缝整体强度，降低其性能。
三、焊缝内部缺陷检测中超声波的应用
（一）探伤对接焊缝的方法
已调试好的DAC曲线会提高探伤扫查灵敏度，评定线在示波屏的高度为20%以上，将补偿增益调整好，其扫查法包括平行、斜平、锯齿，斜探头对整条焊缝进行快速扫查，观察回波信号，及时做好焊缝处标记。锯齿扫查可检测对焊缝、熔合区、热影响区，斜平扫查常常用于有余高的焊缝，而平行扫查用于磨平余高的焊缝。精准控制扫查速度，一般每秒小于或等于150毫米，速度过快就会出现漏检。
通常需要多波次检测损伤，评定检测结果可参考JB/T4730.3-2005Ⅱ定级缺陷，之后填写检测记录，确定并定位波长，后期可使用基本探测进一步探伤。BK级角焊缝没有开坡口，需参考JB/T6062-2007渗透探伤，要对探伤方式妥善处理，操作时严格遵照标准。探伤时先确定好缺陷回波位置，排除假缺陷后，依照示波器中回波位置确定坐标，通过K值判定实际深度以及水平距离[3]。然后对缺陷定量计算，测长使用6dB法，确定了最高回波之后，左右移动探头让波幅降到定线之处，记录好缺陷长度，最后复核探伤。
（二）探伤T型焊缝的方法
锯齿、平行、斜平扫查都可检验T型焊缝，如图所示，利用斜探头可探伤5个位置，位置4必须运用一次波，位置5则使用二次波，位置1、2一次波与二次波都可使用。位置1能对焊缝中部、上截面进行扫查，位置2可对焊缝中部、下截面进行扫查。不同缺陷应使用不同探伤方式，例如气孔和夹渣，应于位置4采取斜探头进行探伤，特别注意判断分别回波与缺陷波，将缺陷位置及时标出来。通常T型接头很复杂，焊接规范也与对接接头不一样，对于不同板材、坡口、焊接技术必须使用不一样的探伤检测方式，选择探头时注意材料、验收级别。
在对T型焊缝探测时，直探头一般从位置3探测，底波、没有焊透、层状撕裂形式不一样，探头移动不会影响底波，另两种会出现倾斜、震动。使用斜探头探伤时，探头沿着焊缝进行垂直扫查，焊角反射波会出现剧烈震动，且幅度也很大，当有了未焊透缺陷之时，缺陷波形会先于反射波，这时操作者应及时标记好。
结束语：
总而言之，在建筑钢结构焊缝施工过程中，使用超声波检测技术能够让评价结果变得客观与公正，保证钢结构焊缝质量，同时也可有效避免因其质量问题所造成的潜在危机。这样不仅为建筑单位减少了施工成本，还缩减了施工周期，增强了社会经济效益，并且对于建筑钢结构安全有着重要作用。
参考文献：
[1]张仲林.建筑钢结构焊缝超声波检测技术探讨[J].建筑与装饰，2017，（7）：127，130.
[2]方俊杰.建筑物结构焊缝超声波检测技术[J].建筑工程技术与设计，2017，（30）：55-55.
[3]倪海啸.建筑钢结构焊缝超声波检测技术分析[J].建材发展导向（上），2017，（4）：282-283.
论文作者:韩立起1,李咀安2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/24
标签：钢结构论文; 缺陷论文; 建筑论文; 灵敏度论文; 回波论文; 位置论文; 超声波论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;