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摘要：当代建筑工程中，钢结构有着不可或缺的重要位置，为了保证钢结构具有稳定性和安全性，需要通过无损检测技术对其进行科学的分析，从而确保钢结构质量符合建筑工程的标准和需求，因此，本文通过钢结构焊缝缺陷的无损检测技术进行分析，并阐述多种常见的无损检测技术，希望通过本文的论述，能够为相关人士提供参考和借鉴，从而充分发挥钢结构的作用和性能，保证其具有稳定性。
关键词：钢结构；焊缝缺陷；无损检测技术；应用
一、引言
我国经济的飞速发展，促进建筑业的规模不断扩大，建筑结构也逐渐向着轻质、高强趋势迈进，因此，与建筑结构有关的行业也得到了空前的发展，例如：材料行业，当前建筑业为了保证建筑的稳定性，在工程中广泛运用钢管材料、型钢材料等钢结构，钢结构作为承重主要结构体系，具有较多独有的优势，例如：强度较高、韧性较强、抗震效果较好等等，为了保证钢结构的稳定性[1]，需要通过焊接的方式连接钢结构的各个部件，在焊接过程中使用的焊接技术能够直接影响钢结构的整体质量，加上钢结构逐渐向着复杂化和大型化趋势发展，进一步为钢结构的焊接带来了挑战，因此，为了保证钢结构焊缝的密封性，就要使用焊缝缺陷的无损检测技术对其进行全面检查，通过无损检测技术对其进行科学的分析时保证钢结构质量的必要环节。
例如：我国当前大部分高层建筑、高架立交桥建筑等等都广泛使用了钢结构，据相关数据统计，相对发达的国家接近65%的建筑中使用钢结构，另外，在全世界范围内，超过70%的超高层建筑都通过钢结构来作为主要建筑结构，可见钢结构在建筑中占有其中重要的位置。
二、钢结构焊接方式
对焊缝缺陷进行无损检测前，需要充分了解钢结构的各种焊接方式，例如：手工电弧焊、气体保护焊、电渣焊等等，钢结构的焊接，是通过冶炼和铸造将钢结构的各种构件进行连接，在焊接过程中[2]，通过电能产生的高温将金属进行融化，从而形成熔池，冷却后会将钢结构之间的构建紧密相连，其中，手工电弧焊是通过借助外层药皮高温分解气体，有效避免有害气体渗进的方式进行操作。如图1-5所示，是手工电弧焊焊缝的形成过程。
三、钢结构焊缝缺陷的具体意义以及焊缝质量检验要求
（一）钢结构焊缝缺陷具体意义
焊缝缺陷是指焊接接头不完整，在钢结构焊接过程中会产生裂纹、空穴等现象，从而形成未焊透或者钢结构表面凹陷情况，严重会降低钢结构的强度和稳定性，并直接影响钢结构的承载能力[3]，如图2所示，其中裂纹是钢结构焊缝缺陷中最严重的一种缺陷，引发焊缝裂纹的情况有很多种，例如：我国某大型建筑中的钢结构，由于使用的钢材化学成分没有达到建筑标准，导致钢结构在焊接过程中出现裂纹现象，另外，在焊接过程中，焊接的工艺选择不合理也会导致钢结构出现裂纹现象，例如：电流不标准、焊速过快或过慢等等，同时焊接过程中钢结构的表面含有污渍也会引发裂纹现象。
（二）焊缝质量检验具体要求
在钢结构中，焊缝存在缺陷会直接影响焊缝的受力面积，从而在焊缝缺陷位置引发应力集中，导致钢结构的整体承载力受到负面影响，所以，焊缝的质量检测有着极其重要的作用，在对钢结构中的焊缝缺陷进行检测时，通常可以通过两种方式进行展开，一种是外观检测[4]，另一种是内部无损检测，外观检测能够通过钢结构的焊缝外观和尺寸进行科学的分析，内部无损检测主要针对钢结构焊缝中的内部缺陷进行检查，当前，超声波无损检测方法是应用较为广泛的一种内部无损检测法，这种方法具有其独特的优势，包括：操作方便，检验灵敏等等，但是也有一定的弊端，超声波检验法不能很好的对焊缝的缺陷性质进行识别，通常情况下需要通过磁粉检验或荧光检验等方式作为辅助，另外，对钢结构中的焊缝缺陷检查时还可以通过X射线和R射线对其进行透照，在焊缝检验过程中，对缺陷的等级可以划分为三级。一级和二级焊缝不仅需要外观检测，还要通过超声波无损检测方法对内部进行科学分析，三级焊缝只需对外观进行检查，检测结果达标即可。在检测过程中如果超声波无损检测不能对焊缝缺陷做出判断，需要通过射线进行透照。
四、超声波无损检测技术的研究和分析
下文主要根据某在建路桥工程中的桥面面板为无损检测技术探究对象，如图1所示，该钢结构由U型肋板和面板组合而成，采用路桥工程中广泛应用的双面焊接工艺焊接。
（一）超声波无损检测的要求
根据我国相关规定提出，对钢结构焊缝中的一级、二级焊缝进行检测时，检测的比例需要按照焊缝的实际情况进行分析，比例分别为焊缝长度的100% 和20%，通过手工电弧焊对钢结构进行焊接[5]，不同的焊接水平也会存在较大的差异性，因此，只抽取20%的钢结构焊缝进行检测不能真实的判定所有焊缝的质量。相关规定指出，比例需要按照钢结构中所有焊缝长度的百分数计进行分析，并且不能小于200毫米，这也是确保焊缝具有稳定性的必要规定，但是，这一标准当前没有得到足够的重视，通常利用超声波无损检测技术进行检测有两种情况，分别是：一种是具备焊缝缺陷检测条件的，需要根据内部的检测报告进行抽样，保证钢结构焊缝质量达到标准，另一种是不具备焊缝缺陷检测条件的，需要按照相关规定焊缝缺陷比例，对焊缝的长度20% 且大于200毫米进行检测，从而使焊缝达到质量标准。
（二）检测准备
结合上述内容，在钢结构构件焊接结束1d后，对图1构件U型肋板的焊接缝进行检测，检测方法为“磁粉检测”，通过磁粉检测的构件，再用于超声无损检测。在检测前，需要全面清理焊接所产生的污垢、氧化皮、飞屑，便于检测中探头的位移以及耦合，在必要的情况下，要将桥面板上的污物、粘结物打磨干净，以粗糙度12.5μm为标准。结合国内外现有的钢结构无损检测方法，需要针对实际情况设置一个无损检测对比试块。同时，将焊缝的中心线标识出来，作为检测的参考线，尽可能将中心线和焊缝中心的偏差控制在2mm内。
（三）检测过程
本次采用的监测设备为奥林巴斯SX相控检测设备，无损检测中所采用的设备必须符合《无损检测超声检测相控阵超声检测方法》中的要求，所用的试块材料、形状、厚度等参数需要和被检对象保持一致。检测主要通过电子扫描、机械扫描协同检测，结合扇形检测方法、直线检测方法，频率取7MHz左右，探头沿焊缝移动，利用试块实现TCG、ACG修正，检测过程中要注意控制路线，偏差度不得超过15%，若是耦合不良则要重新检测该段。
五、结语
综上所述，本文通过对钢结构中焊缝超声波无损检测进行分析，通过举例对钢结构中的焊缝缺陷有了基本的了解和掌握，超声波无损检测作为当前应用较为广泛的一种检测技术，具有检测灵敏等诸多优势，在实际操作过程中需要通过技术人员进行多步骤操作，同时对操作人员的技术和专业水平有着较高要求，另外，超声波检测技术精度相对较低，需要技术人员加强自身专业水平从而攻克这一难题。
参考文献：
[1]班允雨.锅炉钢结构焊缝质量无损检测技术分析[J].军民两用技术与产品,2017(18)
[2]张廉汶[1],唐旭亮[2].钢结构焊缝缺陷的无损检测技术应用[J].引文版：工程技术,2016:176.
[3]陈哲明.钢结构焊缝缺陷的无损检测技术应用分析[J].化工管理,2018,500(29):188.
[4]叶俊民 .解析钢结构焊缝无损探伤质量检测技术[J].四川建材,2018
[5]郑雪.钢结构焊缝缺陷的无损检测技术应用[J].四川水泥,2016,No.233(01):30-31.
[6]刘俊珲.钢结构焊缝缺陷的无损检测技术应用[J].引文版：工程技术,2016:161.
论文作者:王晖
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/9/10
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