关于钢结构焊缝无损探伤检测的探讨

【摘要】随着我国建筑行业的不断发展，钢结构因其重量轻、稳定性好等优点迅速被广泛应用到各类中大型建筑中去。钢结构的连接对于建筑结构的稳定性有很重要的影响，其中，焊缝连接是钢结构连接的一种重要的连接方式。因此，提高和保证钢结构焊接质量是相关技术人员面临的重要课题。检测钢结构在焊接后的结构稳定性是否满足使用要求具有非常重要的现实意义。钢结构焊缝无损检测技术能够在不进行大面积破坏性试验的前提下，检测焊接结构或焊件在成型后是否满足要求，值得在钢结构领域内推广应用。

【关键词】钢结构；焊接；无损探伤检测；应用

引言

随着我国钢产量的迅速增加，建筑物中钢结构的应用越来越普遍，钢结构逐步出现在高层、工业厂房、立交桥等网架结构中。在钢结构建筑物中，钢构件多采用焊接连接，如钢梁与钢柱的连接、钢梁之间的连接等。焊接是钢结构中非常重要的一种连接方式，因此，焊接是进行钢结构建筑质量控制的重要环节。随着社会经济的不断发展，人们越来越追求大空间、大跨度，钢结构在建筑物中的应用，正好能够满足人们日益增长的需求。采用焊接连接的钢结构建筑物逐步朝着大型化、复杂化等方向发展。本文对于钢结构焊缝无损探伤检测的几种方法进行了探讨，希望能够为确保焊缝质量，提高钢结构建筑稳定性提供参考。

一、常用检测方法及其特点

（一）渗透探伤检测

渗透探伤检测，因其是利用着色燃料或荧光燃料的强渗透性来显示缺陷痕迹，又被称为着手探伤或荧光探伤。此方法不但可以用来焊接钢结构，还可以用于检查不绣钢、铜等有色金属的材料缺陷。它具有灵敏度高、操作便捷、成本低、不会对人体造成损伤等优点。缺点是对于非磁性工件只能探测到其表面的缺陷，只能实现对缺陷的定量分析，不足以使技术人员正确判断缺陷性质及其深度。

（二）超声波探伤检测

超声波探伤是指利用超声波探测材料内部的缺陷。当机械振动频率≥2x104Hz时，该频率即为超声波。物理实验表明，超声波在同一均匀介质中，会沿直线以同一速度传播，而当超声波从一种介质向另一种介质中传播时，就会发生反射或折射。超声波探伤就是利用这一原理，将超声波仪探头产生并发射高频率的超声波到被检材料中，再由超声仪接受这些反射、折射来的超声波，并在显示屏上显示，由专业工作人员对该波进行分析，判断缺陷的种类和大小。超声波探伤检测具有和渗透探伤检测一样的优点，被广泛应用到钢结构焊缝无损探伤检测中。超声波探伤检测需要人为操作的步骤较多，因此对缺陷的定性以及定量的评定结构受工作人员主观因素影响较大，包括其探测技术的熟练程度和专业知识水平的高低。目前，超声波探伤检测技术的精度相对较低，是探测技术人员应当攻克的难题。

（三）磁粉探伤检测

一般情况下，根据测量漏磁方法的不同，可以将磁粉探伤检测方法分为磁粉法、磁感应法和磁记录法。其中，磁粉法的应用较为普遍。磁粉探伤检测是在强磁场的情况下，利用铁磁性材料表面缺陷产生的漏磁场吸附磁粉而进行的检测。它与上述两种无损探伤检测方法的优点是一致的。但是磁粉探伤只能发现磁性金属表面的缺陷，与渗透探伤一样，只能进行定量分析，难以准确判断缺陷性质和埋藏深度。

（四）射线探伤检测

射线探伤是进行钢结构焊缝无损探伤检测较为常用的一种检测方法，它利用射线透过焊接接头部位，照射在照相底片或荧光屏上。然后，由专业工作人员根据底片或荧光屏上形成的缺陷的形状、大小和数量，分析判定焊缝等级，并对其进行分类，作为产品验收的依据。除此之外，射线探伤还可以采用电离法或工业电视监测法等。锅炉、船身等钢结构产品对与密闭性的要求较为严格，常常采用射线探伤检测方法对焊缝质量进行检验。射线探伤具有明显的优点，它能够辅助检测人员准确判断缺陷的形式，其可靠性也较高，利用底片法时还能够长期保存。但是，我们也不能忽视射线对人体的危害，采用射线探伤检测方法需要消耗较大的成本，并且检测耗时较长。

（五）全息探伤检测

全息探伤检测是唯一显示缺陷三维立体情况的一种检测方法，主要应用激光、X光和声学全息照片进行检测。全息探伤技术的精确度较高，能够准确检测到焊件内、外部缺陷的位置和大小，便于工作人员全方位掌握缺陷的状况，做出合理的判断和焊缝质量评定。目前，我国全息探伤检测技术还有待完善，由于其检测成本较大，还没有得到广泛的应用。但是综合考虑其应用价值，全息探伤检测技术在我国多种钢结构焊缝无损探伤检测技术中是最具发展前景的。

二、钢结构焊缝无损探伤检测应用

焊缝连接是钢结构连接中的一种重要的连接方式，焊接一般分为对接焊缝（包括完全焊透的对接焊缝和部分焊透的对接焊缝）和角焊缝（包括直角焊缝和斜角焊缝）。在钢结构设计规范中明确规定，根据钢结构的重要性、荷载、焊缝形式及应力状态等，可以将焊缝分为不同的等级。对于不同质量等级的焊缝，钢结构工程施工质量规范做出了明确规定。对于全焊透的一二级焊缝，应首选超声波探伤检测，当此种方法无法对缺陷做出正确判断时，采用射线探伤。对于缺陷分级和探伤方法的选择必须符合国家标准的规定。

三、加强钢结构焊缝无损探伤检测应用

综上所述，钢结构焊缝无损探伤检测方法虽然多种多样，但每一种方法都有各自的优缺点，因此，加强钢结构焊缝无损探伤检测技术的应用仍然具有很重要的意义。首先，要拓展各类检测方法应用涵盖的范围，使其能够在更多情况下完成焊缝检测，尤其是要加强目前在钢结构焊缝无损探伤检测中应用较为广泛的超声波探伤的研究。其次，加强对具有很好发展前景的全息探伤法的研究，降低其检测成本，使其能够尽快普遍应用到钢结构焊缝无损探伤检测中去。再次，按照一定的标准对缺陷进行分类，并深入研究不同大小、不同种类的缺陷对钢结构焊缝承载力的影响，便于制定出明确的建筑钢结构焊缝质量的分级评定标准。此外，制定相应的钢结构焊缝无损探伤检测验收评定标准，对不同检测方法进行综合评价，确定出最优焊缝无损探伤检测方法，并在建筑钢结构焊缝无损探伤检测中推广应用。

结语

众所周知，钢结构弥补了混凝土结构质量重的缺陷，迅速被应用于各大建筑的建设中去。目前，钢结构已经成为国民经济的重要组成部分。建筑钢结构的可靠性直接关乎人民群众的生命财产安全。因此，进行钢结构焊缝无损探伤检测，及时发现并弥补钢结构的缺陷，是确保建筑钢结构的安全性与稳定性的重要手段之一。随着科学技术的不断发展，无损探伤检测方法层出不穷，相信在本文介绍的几种无损探伤检测方法的基础上，还会有更大的突破。

参考文献

[1]侯兆欣. 建筑钢结构焊缝无损探伤检验若干问题[J]. 施工技术，2006，09：12-15.

[2]任森智，张新胜. 我国钢结构焊缝无损检测探析[J]. 山西建筑，2007，15：3-4.

[3]盛陈飞. 钢结构焊缝无损检测方法的应用研究[J]. 科技资讯，2008，01：7.

[4]魏洪杰. 电站锅炉钢结构焊缝制造质量的无损检测分析[J]. 中国高新技术企业，2014，01：33-34.

[5]李伟. 钢结构工程焊缝无损检测技术应用研究[J]. 通讯世界，2014，11：124-125.

[6]张伟. 钢结构焊缝超声探伤检测方法及缺陷评定[J]. 质量探索，2013，03：43-44.

[7]唐忠国. 超声波无损探伤检测钢结构焊接质量分析[J]. 机械工程师，2013，07：234-235.

[8]张然. 钢结构无损检测中的超声探伤技术应用[J]. 住宅科技，2011，S1：295-297.