深圳市建设工程质量检测中心 广东深圳 518000
摘要：建筑钢结构工程的接头类型较为复杂，所以它的焊接质量无损检测以A型脉冲超声波探伤检测为主，射线照相等其他方法为辅。目前我国还没有制定专用建筑刚无损检测标准，对于焊接不足的检测、质量分级和结果评定主要引用机械工业的通用标准或者原锅炉压力容器标准。
关键词：建筑钢结构；超声波；焊接欠缺
与机械工业产品和锅炉压力容器需承受高压、高温、高速及高幅值交变荷载的作用不同，建筑钢结构有其自身的受力特点与特定的使用环境条件，受力特点为静力荷载，使用环境大多为室内室外常温常压，因此焊接头的类型也有所不同，建筑钢结构使用的钢材大多较厚，角焊缝较多。这就需要在建筑钢结构焊接质量无损检测时，一定要从实际出发，一丝一毫都不能马虎，不仅要按技术标准规范要求发现欠缺，并及时进行定性定量，而且必须对该欠缺进行缜密分析，判断其对结构力学性能的影响[1]。
一、缺欠类型影响接头性能
不同的缺欠对接头性能会造成不同的影响，并且表面缺欠的影响也十分重要。所以在实际检测时一定要先判断缺欠的性质，再行分析。在长期建筑钢工程的实践检测中，我们可以总结出一些常用的焊接方法容易造成的缺欠类型，比如手工电弧焊容易造成夹渣、生成气孔等缺欠；角焊缝会产生未焊透的缺欠；二氧化碳气体保护焊容易造成未熔合、生成气孔等缺欠，制作工厂拼接构件大多采用埋弧自动焊，选取合适的工艺参数能使焊接性能更加稳定，不然会容易导致一致性等问题，同时易因焊剂的问题产生气孔缺欠[2]。对不同的焊接方法产生的缺欠有一定的了解，能够更加迅速准确的判断缺欠的性质，提高效率，对焊缝的质量等级进行合理评判，有效避免了不必要的浪费返修。
现代建筑钢结构引用的探伤检测标准，对每种质量等级容许的缺钱尺寸限值有基本的规定，但缺欠类型却不在范围内。由于不同的缺欠类型对于焊接头性能会造成不同的影响，所以不能单一评判，应该规范同一质量等级容许的不同缺欠类型限值。
二、缺欠位置对接头性能影响
不仅缺欠类型影响接头性能，同样大小的缺欠在焊缝中的不同位置对接头性能也会造成不同影响。通常情况下，封闭类型缺欠，如夹渣、气孔处于焊缝内部时比处在表面对结构影响小。根据以往做过的拉伸对比试验，对含量相同的分别位于内部和表面的气孔缺欠焊接试件进行试验，结果表明，二者抗拉强度都能达到母材强度，但其断口位置不同：含表面气孔试件的断口位于焊缝处（气孔），含有内部气孔的试件断口处于母材的热影响区带。除此之外，我们还对未焊满的表面缺欠试件的机械性能进行过模拟对比实验，采用两种不同规格、材质的钢管对接焊缝试件，其中一改试件的外观正常，另一个焊缝处模拟约0.5mm未焊满，实验结果证明，对接焊缝未焊满的试件断口均位于焊缝处，而外观正常的试件断口都不在焊缝上。同气孔缺欠试件拉伸对比实验一致的是，尽管存在未焊满现象，但试件焊缝的抗拉强度都能够达到母材成都，冷弯试验接工同样达到标准要求。
虽然这两种不同位置的缺欠模拟试件的抗拉强度差距不大，但从断口位置的不同依然可以证明其造成的影响不同。因为实际情况下焊缝外观一般较为复杂。所以，在实际监测工作中，不仅要注重内部缺欠检测，表面缺欠检测也十分重要。
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三、超声波检测经验
（一）探头
如果探头晶片尺寸较大，那么探头入射到反射体的能量也会增大，能量就较为集中，有利于发现远距离缺陷，但是探头前沿也相对较大，一次波扫查区域较小，所以在探测频率相同的情况下，晶片尺寸小更利于发现焊缝缺陷
（二）缺陷讯号判别
在探伤时，示波屏经常会出现一些反射讯号，大多由于非焊缝内部缺陷引起，主要分为咬边反射、焊角反射、沟槽反射。
咬边反射为焊缝表面缺陷，通过表面检查咬边长度判定；焊角反射及沟槽反射能够通过计算反射波在示波屏上的位置得出水平距离、垂直距离，用手指沾油在沟槽处、焊角处轻敲，反射波会跳动。
四、缺欠树立，大小影响接头性能
工程实际检测过程中，大多应用“当量法”的探伤技术和A型脉冲超声波探伤仪，通过仪器发射的超声波在缺欠上的反射量同其在规则形状有限界面上的反射量进行比较，运用以反射量祥通道规则形状有限界面的大小表示缺欠大小的方法，所以这并不能有效反应缺欠的正式尺寸、形状。建筑钢结构受力情况与机械工业的产品或锅炉压力容器不同，所以对于缺欠的质量分级和评定也应有所不同[3]。
我们之前做过缺欠为夹渣、气孔的焊缝检测试验，那是的参考标准是 试块的 的横孔， 的判废线，检测证明当量在 时的缺欠，经过解剖检测，都是 的缺欠，所以，夹渣、气孔等类型的缺欠验收标准如若放款到 ，一样能够满足使用要求，而且能够减少许多不必要的加固工作和返修程序工作量。
在厦门市某大厦箱型劲性柱焊接质量的超声波检测中，劲性柱材质为Q235，板厚30mm，运用二氧化碳气体保护焊和手工电弧焊两种焊接方式，用GB/T11345-1989标准控制质量， 的判废线，检测出缺欠主要是夹渣、气孔，当量在 的经解剖实测都是 的链状针孔式点渣。所以，根据上述检测实验数据表明，将判废线放宽到 ，能够减免许多不必要的返修程序，使用期限也能够大大延伸。
在条形缺欠级别分类中，原标准GB/T11345-1989以板厚三分之二或四分之三计量长度也不切实际。景观工程检测证明，以及废止的原行业标准JCJ81-91中要求焊透的T型接头焊缝条形缺欠的评定标准为“能够容许单个条形缺欠的长度小于50mm，但是在1000mm的焊缝长度内，条形缺欠总和必须小于100mm”，就此来看这是合理的。上世纪九十年代中后期，厦门太古飞机工程有限公司维修机库焊接球网和吊车轨道检测中就采用了放宽的分级验收条件，长度按放宽控制，当量按 控制，吊车工作重量为10t，工作十几年，中途经历了数次十二级以上台风袭击，到现在依然安然无恙，这期间也进行了多次质量检验和运行检查，包括最近刚刚完成的检测，运行状况良好。
通过这些工程实例及分析证明，建筑钢结构焊接质量的超声波探伤检测采用GB/T11345-1989标准对缺欠数量和大小进行控制并进行质量分级是较为严格的，现在GB/T11345-1989改版为GB/T11345-2013和GB/T29712-2013，检测验收要求更加严格。但原来的行业标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-91两次改版为现行《钢结构焊接规范》GB50661-2011，焊缝无损检测不断完善，便于区分静载结构与需疲劳验算结构，对缺欠总长度的验收情况也有所放宽，这符合实际，是时代的进步。
事实上，不管是理论上还是实际检测经验，对于焊接缺欠的质量评判及控制都应当结合其类型、受力特点、缺欠在焊缝中的大小、位置、数量等各种因素综合分析，并不是越严格越好。如果焊接接头存在较小的缺欠，不经综合分析便盲目返修，可能导致负面结果。焊接接头最薄弱点环节就是其热影响区，返修的话会使其二度受热，损害热影响区的材料性能，这些隐患远远大于焊缝中非危害性较小缺欠返修目标，因此，综合分析十分重要。
总结：根据以上论证及分析，建筑钢结构超声波检测焊接缺欠评定应做到以下标准：其一，规定同一质量等级不同类型缺欠的容许限值；其二，综合考虑焊接缺欠评定，充分重视表面缺欠；其三，规定适合建筑钢结构焊接欠缺验收等级的评判标准。除此之外，市场中常常有恶性竞争，无良企业常常牺牲自身技术质量来换取业务，这存在很大风险，检测人员良莠不齐，难以保持检测工作的严肃性、准确性、严谨性。
参考文献：
[1]施翔,高晓,洪志健.建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用分析[J].建材与装饰,2016,(31):50-51.
[2]肖斌.超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用分析[J].建材与装饰,2016,(17):73-74.
[3]高卫国.关于建筑钢结构超声波检测焊接缺欠评定的探讨[J].福建建设科技,2016,(01):18-1
论文作者:史进
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/28
标签：缺欠论文; 气孔论文; 钢结构论文; 反射论文; 建筑论文; 超声波论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;