摘要：钢结构具备轻质，强度高，整体性好，工期短，安装快等相比于钢筋混凝土结构的明显优势，在我国越来越多的工程领域展开了广泛应用。但是对钢结构来说，直接的连接存在焊缝，如果焊缝中存在缝隙，会导致整体性能受到影响。随着我国技术的不断发展，无损检测技术广泛地应用在我国的钢结构焊缝检测中。尤其是超声波检测技术的出现和应用，使得焊缝全面检测成为了可能。从整体上来说，钢结构焊缝超声波检测技术本身具有检测周期短，检测设备简便，检测方便的特点。但是到目前为止我国的钢结构焊缝检测技术中还存在一些相应的问题，这些问题对于焊缝的缺陷定性还有一些影响。
关键词：钢结构；焊缝缺陷；无损检测技术；应用
1超声波检测对缺陷定性中存在的问题
通过对钢结构焊缝采用超声波检测的方法进行多次检测获得相应的数据，应对多组数据的全面分析和对比研究，利用统计学的方法，得出相应的结果。超声波检测技术的应用具有较高的准确度，尤其是对未焊透的缺陷检测，检测率极高。但是对于夹渣、未熔合和裂纹的情况判断，无法达到极高的准确率。这主要是由于这几种问题之间的相似性比较高，所以会导致判断受到一定的影响，出现了缺陷定性之间的糅杂，使得定性不准确问题时有发生。
2钢结构焊缝的主要分类
通过对钢结构焊缝的接头形式进行分析发现，主要的焊缝分为对接头式、角接头式、搭接头式以及 T型接头式。另外根据不同的焊缝形式，还可以分为对接焊缝、角焊缝以及组合焊缝。绝大多数的钢结构焊缝，都可以采用超声波检测技术对其进行全面的检测，实现对焊缝内部结构以及缺陷的全面检测，得出相应的缺陷定性，为钢结构之间接缝的稳定性做出定论。
3钢结构焊缝超声波检测的基本原理
超声波对焊缝进行检测主要是根据超声波在通过材料后出现能量损失，对于所遇到的不同物体，会出现不同的反射、折射以及波形转换的现象。在利用超声波进行检测的时候，如果波束传入焊缝之中，焊缝之中存在缺陷，就会出现反射，超声波的反射体现在示波仪中。通过对不同的超声波反射情况进行分析和研究，可以得出焊缝中的缺陷以及具体的定性。
4焊接缺陷返修质量控制要点
（1）若焊缝金属或母材的缺陷超标，可通过一些方法将其彻底清除，常用方法有砂轮打磨、碳弧气创、铲凿或机械等。必要时对焊接造成的缺陷进行修复，修复前应将该区域表面清洁干净。（2）焊缝缺陷返修技术要点：①缺陷类型为焊缝焊瘤、凸起或余高过大，将过量的焊缝金属清除，常用方法为砂轮或碳弧气刨；②缺陷类型为焊缝凹陷、弧坑、咬边或焊缝尺寸不足等，对缺陷进行补焊；③缺陷类型为焊缝未熔合、焊缝气孔或夹渣等，先将缺陷清除，而后进行补焊；④常采用磁粉、渗透或其他无损检测方法确定焊缝或母材上裂纹的范围及深度，然后选取一段完好的焊缝或母材，用砂轮打磨或碳弧气刨的方法对其两端各 50 mm 范围内进行清理，完全清除后，方可进行重新补焊。若裂纹存在于焊接接头上，且拘束度较大，应先在裂纹两端钻止裂孔，然后采用碳弧气创裂纹清除，待以上 2 个步骤完成后再进行裂纹的返修。返修时应先调查分析裂纹产生的原因，并根据分析结果制定返修工艺方案，并监督方案的执行；⑤相同条件下，焊缝缺陷返修时，预热温度应比正常焊接高（30～50）℃，采用低氢材料及相应的焊接方法；⑥焊缝缺陷的返修应不间断焊接直至完成，若必须中断焊接，应对未完成部分采取有效的后热和保温措施；⑦不应对同一部位的焊缝缺陷进行 2 次以上的返修。返修超过 2 次，需采取必要的保障措施，包括返修前重新进行焊接工艺评定，合格后方可进行焊接。返修完成后增加对该区域的磁粉或着色检查。
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5超声波检测对焊缝缺陷的具体定性
5.1气孔
气孔一般产生于引弧和收弧处，在我们的实际工作中，发现一些制造单位不严格按焊接工艺施工，不加引弧板和收弧板，在这种情况下，焊缝两端的问题较集中。单个气孔形成的波形会较为稳定，回波高度低，若气孔密集，探头定向移动会产生波形此起彼伏的现象。气孔缺陷探头稍微移动，波形即消失；从各方向探测，可得到大致相同的反射波，反射波一般不高。
5.2夹渣
夹渣的出现主要是在焊接的时候，焊接金属中存在杂质或者是熔渣，导致焊接后内部存在一些杂质。这些夹渣杂质的表现形式不同。因此采用超声波检测的时候，会出现回波信号，这样的回波信号和形式与气孔的方式基本相同。对于条状杂质来说，其上主峰边上会有小峰，通过探头的平移，可以实现波峰高度的变化。从真实情况分析发现，夹渣可以存在于焊缝中的各个位置。
5.3未焊透
未焊透是指焊接接头部分母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现场探头在焊缝中心线上平移时，未焊透部分反射回波的波形较为稳定，在焊缝两侧进行同样的检测，反射波幅变化也不会太大。
5.4未熔合
未熔合指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。一般出现在焊缝坡口位置或多层焊的层焊缝两侧间位置。坡口未熔合的反射波在两侧检测时，反射波波幅在两侧明显不同。层间未熔合反射波与夹渣的反射波相似，从各方向探测时，缺陷波高各不相同，探头沿焊缝方向移动时，反射波波幅上下起伏。
5.5裂纹
裂纹的出现主要是焊接的时候，母材自身出现过热的情形，导致内部结构产生变化，甚至出现裂纹的问题。一般出现裂纹的时候，都是出现在焊接后。通过对应力的不同情况进行分析，大致得出裂纹的方向和位置，再加上对纵向裂纹回波率的分析，得出波幅的宽度，确保探头的平移，做好波峰的移动控制。
结束语
对于钢结构焊缝进行超声波检测，可以根据原有的经验和技术特点，对缺陷的真实情况进行准确的判断。但是超声检测技术目前仍旧存在一些问题，这些问题使得焊缝超声波检测以及缺陷定性有一定的困难。在进行缺陷定性的时候，还需要进行全面的分析和研究，总结相应的经验，才可以实现准确的定性。因此钢结构焊缝超声波检测对缺陷的定性还存在一些问题，必须要对这些问题进行针对性的处理，才可以实现超声检测技术的良好应用。
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论文作者:吴晓育
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/24
标签：缺陷论文; 钢结构论文; 超声波论文; 裂纹论文; 反射论文; 气孔论文; 检测技术论文; 《基层建设》2019年第10期论文;