摘要：我国经济建设以来，建筑行业得到了较快的发展，对建筑质量也有较高的要求，以钢结构为建筑的主要的结构，大大打破了混凝土结构建筑，有效提高了建筑质量。钢结构在建筑中的应用过程中，具有较多的特点，比如强度高、承载力大以及抗震性能良好等，并且安装时间较短，具有较大的优势。但是，钢结构在焊接的过程中，焊接方式与质量会影响到整个建筑结构安全，所以，需要采用焊缝无损检测方法对焊接问题进行全面的检测，以此确保钢结构安全性。
关键词：建筑工程；钢结构；焊缝无损检测方法
前言
我国建筑工程在发展的过程中，建筑结构一般采用混凝土结构，然而随着科学技术的发展，钢结构应用越来越普遍，成为目前一种较为有效的方式，与混凝土结构相比具有较大的优势，并且对建筑结构的提升发挥着较大的作用。在进行钢结构施工的过程中，对焊缝处理环节尤为重要，是一种有效的连接方法，但是在焊接的过程中为了提高焊接质量，需要采用焊缝无损检测方法，能够有效提高建筑结构施工质量，为建筑工程整体质量的提高奠定良好的基础。
1.建筑工程钢结构概述
钢结构主要是由钢材料构成的一种建筑结构，是建筑结构类型之一，其中主要有钢板以及型钢制成的一种钢柱、梁钢以及钢桁架等构件。不同构件之间一般情况下采用焊缝、螺栓或铆钉进行有效的连接，在场馆、厂房以及高层建筑中有较好的应用。钢结构与钢筋混凝土结构相比具有一定的优势，比如，韧性高、强度大以及抗震性强等，除了在高层以及厂房等建筑中有较为广泛的应用，在桥梁中应用也较为广泛[1]。
2.钢结构应用优点
钢结构在应用的过程中，具有一定的优势，主要体现在以下几个方面：（1）材质均匀。钢板内部组织与各向同性有较大的相似性，材质均匀，根据对其进行有效的计算能够发现，钢材在一些情况下的受力状态与工程力学计算结构有较高的吻合度，这在较大程度上能够作为一种较为理想的材料进行施工；（2）韧性与塑性高。钢结构在承受外力的基础上，可有效实现局部高峰应力的再分配，这在较大程度上使钢结构内部应力变化较平缓，能够有效预防应力在瞬间增加而出现的结构断裂的情况。在地震的情况下，能够根据塑性变形与弹性变形，将一部分振动能量进行有效吸收，以此对建筑抗震性能实施有效提高；（3）自重轻。钢构件的横截面积与混凝土相比相对较小，这就说明了大大增加了钢结构使用面积。通过将钢结构与混凝土结构进行有效的对比发现，钢结构自重相对较轻，由计算可得，钢结构自重是混凝土自重的3/5左右，由于自重轻，使得建筑结构自振周期相对较低，这在较大程度上能够有效提升建筑物抗震性能。此外，钢结构由于自重相对较轻，对建筑物地基要求并不高，以此使建筑成本大大降低；（4）制造周期短，施工速度快。建筑工程中使用的钢构建在使用之前，较多已在工厂中的制作完成，在建筑施工中需要做的就是对其进行焊接组装，施工完成后也不需要对其进行拆卸，这与混凝土结构有较大的差异性，这在较大程度上降低了施工成本，并且也可大大缩短施工周期；（5）可塑性强，造型完美。钢结构自身与混凝土相比具有塑性强的优势，能够在建筑设计过程中，设计出不同的形状，我国通过钢结构设计出了较多不同形象的建筑，造型美观，比如鸟巢、水立方以及歌剧院等，此种造型是混凝土结构无法实现的环节；（6）污染小。钢结构与混凝土相比较大的一个优势就是，产生的废气、垃圾相对较少，这就在较大程度上提高了建筑工程周围环境质量，并且钢材也是一种循环利用率较高的材料，能够有效提高空气质量[2]。
3.钢结构焊缝无损检测在建筑结构施工中的重要性
在建筑钢结构施工的过程中，为了提高钢结构整体质量，需要提高构建之间连接的牢固性与安全性，螺栓连接是一种较为的方法，其中最为常用的就是焊接，能够有效提高钢结构牢固性与稳定性。但是，在焊接的过程中，由于焊接难度相对比较大，并且在此基础撒上焊接过程较为复杂，为此需要在焊接的过程中，做好后续检测分析工作，这就需要采用无损检测技术来提高焊接质量，这对提高钢结构的稳定性与安全性尤为重要[3]。
无损检测技术在钢结构施工中的应用过程中，是提升其稳定性与安全性的重要方法，只有这样才能有效提升建筑后期使用的安全性，其中确保施工安全性的一个较为重要的目标就是确保焊接过程的可靠性，在使用无损检测技术的过程中，能够有效体现其应用价值，以此避免焊接不良产生一系列问题，这对建筑结构质量的提升尤为重要。
4.钢结构中焊缝无损检测技术应用现状
我国钢结构焊缝无损检测技术在应用的过程中，对一些不是特别重要的构件不使用射线探伤，若厚度不小于8 mm的钢板材料，并且曲率半径相对较小的管材对接焊缝，一般情况下使用超声波探伤技术；若厚度小于8mm的钢材且曲率半径相对较大时，焊缝一般使用磁粉探伤与渗透探伤技术；角焊缝一般使用磁粉探伤技术与渗透探伤技术。目前，全息探伤技术是其发展的主要方向，但是在建筑结构中应用范围相对较小。若厚度在4mm～ 8mm时，在进行焊缝时，一般情况下采用磁粉探伤技术与渗透探伤技术，但是也只能探测表面缺陷，其中普通超声仪探头只能探测最小厚度，厚度一般大于4 mm。为此，需要根据实际工程情况研制一张超声仪探头，只有这样才能实施有效的探伤检测。
5.钢结构工程焊缝无损检测方法
5.1 射线探伤方法
焊缝无损检测技术在应用期间，射线探伤技术在其中的应用较为常见，主要能够通过C射线与X射线对焊缝处进行射透处理，可在底片中显示出检测结果，以此明确焊缝处存在的具体问题。该技术能够对缺陷位置与形状进行全面的诊断，具有较高的精确性与可靠性，也有利于后续存档。但是该方法在一定程度上会对检测人员产生伤害，并且成本相对较高，一般对具体钢结构处理实施有效应用。
5.2 超声波探伤方法
在钢结构无损检测技术中，超声波探伤技术也有较好的应用效果，主要是通过20000Hz的超声波对焊缝进行检测分析，并在此基础上利用方向性强与穿透性强的优势，对焊缝状态实施全面了解，此外还可以与传输速度与整体流程进行有效结合实施分析。超声波探伤技术的工作原理为：采用超声波穿透到钢结构中，有效穿透不同截面，从一个截面穿透到另一个截面，以此在截面边缘进行有效的反射，从而对钢结构内部情况是否存在问题实施全面检测，以此达到发现问题的目的。该方法在应用的过程中，需要获取相关信息，在处理的过程中，将应用范围扩大，以此使焊缝问题与缺陷进行直观呈现。
5.3 磁粉探伤方法
磁粉探伤方法由测量漏磁方法不同分为磁记录方法、磁
粉法等，其中在磁粉探伤方法过程中，应用较为广泛的就是磁粉法。磁粉探伤方法主要是通过一定强度的磁场，铁磁性材料产生缺陷出现一种漏磁场吸附磁粉现象，此种方法与超声探伤方法具有较大的相似性，但是只能发现磁性金属表面缺陷，并且在此基础上只可进行定量分析，无法对埋藏深度进行判定。磁粉探伤技术可有效通过磁性材料对钢结构实施磁化处理，以此获得磁感应效果，再通过磁力线密度分布情况对焊接质量进行全面的探测，此外磁粉探伤技术灵敏性较高，可有效提高检测的精确度，并且还能够提高检测速度。但是，改技术无法对整个钢结构实施有效的检测，特别是较厚的焊缝，很难对焊缝质量进行全面检测。
5.4 全息探伤方法
我国科学技术在发展的过程中，全息探伤技术应用较为广泛，在钢结构焊缝探伤方面也表现出了较大的优势，能够对焊缝缺陷位置与大小进行准确的判断，操作过程高效、便捷，对焊缝表面与深处缺陷进行全方位检测。但是，全息探伤技术在检测的过程中，虽然应用较为广泛，但是成熟度相对较低，并且在此基础上投入的成本比较高，这在较大程度上使较多施工企业在应用过程中受到较大限制，这就需要在此基础上进行有效的研究。图1为钢结构焊接缺陷[4]。
图1 焊缝缺陷无损检测对照图
5.5 渗透探伤方法
渗透探伤技术在应用的过程中，主要是通过一些物理特性对焊缝中的一些缺陷痕迹进行显示，其中一些荧光染料与有色染料具有较强的渗透性，此种渗透探伤方法又叫做荧光探伤方法与着色探伤方法，能够有效进行钢焊缝，并且在此基础上还能够对一些材料缺陷实施有效检查，比如不锈钢、耐候铝铜等一些金属与合金，同时还能够对一些非磁性工件缺陷进行有效检查。渗透探伤技术应用过中的缺陷主要表现在只能发现构建表面中的缺陷，并且在此基础上也只能对其实施定量分析，无法对缺陷性质与深度进行正确判定。
6 无损检测在建筑钢结构中的问题研究
我国冶金部建筑研究总院对我国四机位机库钢网架8 mm以下管焊缝采用超声波实施探伤检测，其中探头是根据实际工程针对性设计，并且在此基础上对缺陷分级评定也实施了一定的试验。因超声波探伤受到其原理的限制，以此对大曲率管材、内部探伤角焊缝很难对其实施检测，虽然有具体的规范，但是在实际中很难实现其操作。
通过湖南省长沙市贺龙体育场空间钢管桁架直接相贯节点焊缝检测发现，很多节点焊缝很难使用超声波实施检测，比如在对图2所示焊缝进行全面检测的过程中，对于b点处部分焊缝，无法对其实施检测，且在c点，若根部缺陷，无法对其实施有效判断。对此，若母材管壁厚度不大于8 mm，采用磁粉，但不能对焊缝缺陷实施检测；若母材管壁厚度不小于8 mm，虽然能够实施射线检测，但是可操作性相对较低，射线检测的可操作性远不如超声波检测方便。我国还没有专业的建筑钢结构无损检测验收规范，虽然有GB 50205-2001，但无法涵盖所有类型。
在建筑钢结构中，采用压力容器检验标准对缺陷质量进行分级有不妥之处，以此在对钢网架进行超声波探伤检测，对检测验评标准做了适当放宽的处理，这在较大程度上有效提高了施工质量。此外，不应套用压力容器标准，并建议建立适宜于建筑钢结构使用要求的专门的评判标准。
图2 钢管直接相惯搭接节点
7.结语
综上所述，我国建筑工程质量在经济发展的过程中，得到了较好的提升，施工技术在其中扮演着较为重要的角色，其中传统施工技术在应用期间，很难提升资源利用率，并且对环境造成一定的影响。钢结构不但能够确保建筑质量，而且还会大大节约传统混凝土施工带来的资源浪费，对项目建设质量的全面提高具有较大的促进作用。在钢结构的应用中，应注重钢结构焊接质量，可采用焊缝无损检测技术对焊缝进行有效的检测，这对建筑工程钢结构的未来发展具有较大的促进作用。
参考文献：
[1]赵文婷，吴耀欢.钢结构工程焊缝无损检测技术研究[J].冶金丛刊，2017（3）：60-61.
[2]林余雷.钢结构工程焊缝无损检测技术研究[J].科技创新导报，2017（27）：43-43.
[3]佚名.钢结构工程焊缝无损检测技术研究[J].居舍，2017（35）：76.
[4]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）：110-110.
论文作者:全佳栋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
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