河北邯郸 056002
摘要：在我国施工项目工程的建设中，钢结构由于结构稳定等良好性能特点一直被广大建筑企业所应用，尤其是在促进建筑企业的现代化施工中发挥了至关重要的作用.但在钢结构的工程项目建设过程中，由于焊接技术操作不当会出现极为严重的焊缝缺陷现象，从而造成安全隐患并有可能引发重大工程事故.因此利用超声波探伤技术是施工企业近几年来所广泛采用的技术检测手段，利用超声波探伤技术可有效检测出钢结构中存在的具体缺陷，从而及时采取预防措施，以有效规避工程事故的发生.综上所述，本文将对超声波探伤技术在钢结构检测中的应用展开分析，旨在建筑企业可有效利用该技术减少工程事故中的危险性。
关键词：超声波探伤；建筑；钢结构检测
钢结构本身所具备的轻自重、强抗震等优势特性，使其在建筑工程领域当中得到了广泛应用，尤其是在一些体育场馆、工业厂房和各类民用建筑。然而将钢结构应用于建筑施工中，焊接过程的焊缝问题难以避免，相应的焊缝缺陷也时常出现，对此开展相关的研究工作便具有至关重要的作用与价值，应当引起人们的重视与思考。据此下文中将主要就常见的焊缝类型及其内部缺陷展开相关的分析工作，并基于超声缝探伤的原理及分类基础上对超声波探伤在焊缝缺陷中的检测展开深入研究。
1建筑钢结构焊缝类型及焊缝内部缺陷
1.1焊缝类型及剖口型式
建筑钢结构体系主要有两种：门式钢架体系和网架空间结构体系，其中以门式钢架体系居多。其焊缝类型主要有对接焊缝和T型焊缝两种。对接焊缝是指将两母材置于同一平面内（或曲面内）使其边缘对齐，沿边缘直线（或曲线）进行焊接的焊缝；T型焊缝是指两母材成T字形焊接在一起的焊缝。为了保证焊缝部位两母材在施焊后能完全熔合，焊接前应根据焊接工艺要求在接头处开出适当的坡口，钢结构焊缝常见的坡口形式主要有I型（薄板对接）、V型（中厚板对接）、X型（厚板对接）、单V型（T型连接）和K型（T型连接）等。
1.2常见内部缺陷
由于在焊接过程中受焊接工艺、环境条件等因素的影响，钢结构焊缝不可避免地会产生内部缺陷。常见的内部缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。在缺陷性质上，单个气孔、点状夹渣属一般缺陷，对焊缝整体强度影响较小；群状气孔或不规则状夹渣、未焊透、未熔合、裂纹属严重缺陷，会严重降低焊缝整体强度等性能。
2 超声波探伤在建筑钢结构中的应用
由于超声波探伤具有灵敏度高，设备轻便，操作方便，探测速度快，适宜高空作业等优点，因此广泛应用于建筑钢结构焊缝内部质量的检测。
2.1超声波探伤的主要要求
2.1.1探伤人员的要求
探伤人员必须取得相应检测方法的等级资格证书，3级为最高，2级次之，1级为最低。
2.1.2探测面的选择
根据构件的形状、焊接工艺、可能产生的缺陷部位、缺陷的延展方向及焊缝要求的经验等级等来选取探测面。
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2.1.3耦合剂的选择
必须具有良好的透声性和适宜的流动性，对材料和人体无害，且价廉易取，建议使用洗洁精。
2.2超声波在焊缝内部缺陷检测中的应用
2.2.1对接焊缝的探伤方法
（1）初探。将已调好的D AC曲线探伤灵敏度提高4—6dB，使评定线位于示波屏20% 高度以上，调好补偿增益（一般为4dB），用锯齿型、平行、斜平行扫查法，斜探头快速扫查整条焊缝，密切注视示波屏上的所有回波信号，一旦发现有波幅超过评定线的可疑回波立即在焊缝相应部位做出标记，为下一步缺陷定量测长做准备。首先进行锯齿型扫查，锯齿型扫查是有效发现焊缝常见缺陷尤其是纵向和斜纵向缺陷的主要方法，也是斜探头检测焊缝的基本方式。为检测焊缝+熔合区+热影响区中可能出现的横向或斜横向缺陷，还应该使用斜平行和平行扫查两种方式，前者适用于带有余高的焊缝，后者适用于余高被磨平的焊缝。
（2）精探。扫查方法同前，但速度较慢。对第一遍探测做出标记的部分进行仔细探测，找出真正缺陷的最高回波，并对其定位、定长，做好记录。精探时，要综合采用前后、左右、转角、环绕等四种基本探测方式。针对已发现的目标缺陷，精探通常又分以下步骤进行：
①找到目标缺陷最大回波并确定回波所在区域。粗查时为了发现缺陷采用较高的灵敏度，此时应对回波进行定区，即判定它所属的是D AC曲线上Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ哪个区，原则上Ⅰ区以下的缺陷不作记录和评定（如果是凭经验怀疑为裂纹等危害性缺陷特征回波，则应采取改变探头K值、增加探测面、观察动态波形等措施做进一步分析探测），当回波在Ⅱ、Ⅲ区时须继续进行步骤②和③。②对目标缺陷定位和排除伪缺陷，根据最高回波在示波屏上对应的水平和垂直距离确定目标缺陷所在的实际位置，判断其水平位置在检测区（焊缝+熔合区+热影响区）之外或之内；若之外，则排除焊缝内缺陷；若之内，则初步判定为缺陷，应根据其垂直距离并利用K值判定回波对应的实际深度和水平距离。③缺陷定量（测长）和记录当缺陷反射波只有一个高点，且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上时，则采用6dB法进行测长。当缺陷反射波峰值起伏变化有多个高点时，应分别找到左右两端的最高回波，按端点6dB法进行测长。当反射波峰位于Ⅰ区认为有必要定量记录时，将探头左右移动使波幅分别降到评定线处为端点，此两端点之间的距离即为缺陷指示长度。应详细记录以上所述的回波信息，需要返修时应在焊缝上做出标记。
3 几类典型缺陷的回波特征及缺陷评定
超声波探伤通常不需要对缺陷类型及性质作出十分确切的判定，然而在大量的实际应用过程当中发现，应用一类或多类声束方向进行不同方向的转动及环绕等检查，探寻出回波包络线以及动态波纹的变化特性，同时结合以相关的焊接工艺、缺陷地点及接头结构、原材料等特性，能够尽可能精确的判定出缺陷的性质及类型，并借此来对缺陷程度进行评定。
4 结束语
总而言之，本次研究主要通过建筑钢结构焊缝的内部质量检测中应用超声波探伤技术、方法以及缺陷识别评定等的共同结合，以相应的制造工艺，以及较易发生的缺陷类型予以了阐述与对比分析，针对钢结构构件的焊缝探伤予以了系统化的总结与整理。最终希望借助于本文的分析研究，能够引起更为广泛交流，并为相关的建筑钢结构检测工作提供一些参考、借鉴。
参考文献
[1]罗骐先.基桩工程检测手册.北京：人民交通出版社，2002
［2］于明．浅谈超声法混凝土灌注桩质量检测［J］．价值工程，2011，（12）.
论文作者:孔为龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：缺陷论文; 回波论文; 钢结构论文; 超声波论文; 建筑论文; 类型论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;