钢结构无损检测技术的特点及应用

钢结构无损检测技术的特点及应用

刘健

青岛鑫通用检测服务有限公司     山东青岛    266000

摘要：随着国家的发展，建筑工程的发展规模不断扩大。钢结构以其跨度大、强度高、自重轻、韧性好、工期短、材料可循环利用、产业化程度高等独特优势，在建筑工程领域独树一帜。钢结构是指由钢板、型钢、钢管等制成的钢梁、钢柱、钢桁架、钢格板等构件组成的空间建筑结构。在钢结构生产过程中，焊接是最重要的连接生产工艺，焊接质量直接决定钢结构的质量和工程的整体性能。因此，焊接接头的质量控制显得尤为重要，已成为保障钢结构工程质量安全的关键环节。

关键词：钢结构；无损检测技术；应用

引言

钢结构的应用很大程度上提高了建筑物质量，施工中要将钢结构焊接起来，需要对焊缝进行检测，保证满足质量要求。传统检测方法存在落后性，过程中可能会对焊缝造成损伤，对钢结构质量产生不利影响。有效应用无损检测方法，实现对钢结构焊缝的有效检测，为质量提供保障，对于建筑物质量具有重要意义。

1钢结构焊缝类型

钢结构焊缝在建筑结构中发挥着重要作用。常见的接头形状包括对接接头和塔接头。随着建筑业的发展，人们越来越重视钢结构的应用，这对提高工程质量有很大的帮助。钢结构具有强度高、重量轻的优点，与其他材料相比具有明显的优势和更高的综合优势。钢结构材料塑性好，在拉力作用下会有明显的弹性区域，不会因重量过大而突然断裂。钢结构安装速度快，施工效率高，由于钢结构构件已经在工厂提前生产，只需现场组装，非常简单。钢结构可通过焊接连接，应用于工程建设，有效提高了整体质量。焊缝质量检测是人们非常重视的问题。焊接过程中受不利因素影响，质量会降低。最常见的问题是裂缝。为保证钢结构的焊缝质量，需要积极开展检验工作，主要目标是及时发现缺陷，通过改进提高质量。认识到钢结构焊缝检验的重要性，结合实际开展检验工作，为钢结构的质量提供可靠的保证。

2钢结构无损检测方法

2.1射线探伤检测

这种检测方法的原理是运用Y射线和X射线穿透物体，通过分析射线穿透物体时不同部分的衰减强度，来检测内部是否存在缺陷。运用射线探伤检测时，根据底片上出现缺陷的形状、大小等，来判断是否存在质量问题，对焊缝质量进行分类，为产品验收提供质量标准。射线探伤检测适用于对密闭性能要求较高的钢结构中，例如船舶、锅炉等，通常都是采用射线探伤检测，实际效果非常好。

2.2直接观测法

作为最常采取的静态检测手段，直接观测法通过观测受检构件的形状规格，测量材料的力学强度，观察表面可视化损伤及裂缝，并进行剖析处理，得到构件及其相关组件的明显缺陷信息，进而阐述结构特征和可靠性等级。直接观测是国内相关行业使用的钢结构损伤鉴定与可靠性评价最常用的方法，这种检测方式操作简单，技术含量低，整个过程经济快速，能够迅速判断钢结构表面的气泡、裂纹、咬边、夹渣等常见问题。

2.3磁粉探伤

磁粉探伤检测方法工作原理是利用钢铁具有的磁性，对钢结构进行磁化，内部会产生较强的磁感应，磁力线密度会发生较大变化，如果结构中有缺陷，磁力线就会发生变化。另外根据缺陷部分的漏磁场具有吸收磁粉的特点，来对钢结构是否存在缺陷及现状进行准确判断。磁粉探伤无损检测具有成本低、灵活性等特点，缺点在于对钢结构内部无法检测，另外还会受到材料尺寸、形状的影响，所以实际应用会存在局限性。

2.4超声波探伤检测

所谓超声波探伤，是指运用超声波探测材料内部缺陷的无损检测方法。超声波频率比较高，超声波探伤原理是运用超声波仪探头将高频超声波发射到物体中，超声波在同一均匀介质中会直线传播，当传播介质发生变化时，就会出现反射或者折射的现象，运用探头收集信息，通过超声仪放大，在显示屏上直观呈现出来，工作人员根据波形及波高来对缺陷类型进行判断。超声波探伤具有操作简单、成本低等优势，而且对人体是不会产生损害的，所以实现了广泛应用。缺点是在实际检测工作中，要求工作人员具备专业水平，如果对技术设备使用不熟练，将对检测结果准确性会产生影响。对于存在缺点要进行分析，通过完善来提升检测水平，有助于强化应用效果，适应发展的需求。

3钢结构无损检测技术的应用

随着检测技术的发展，无损检测方法趋于多样化，这要求相关人员具备丰富的经验，按照焊缝位置、结构形态及产品要求的精确度，采用适合具体工程的钢结构无损检测方法，以保障钢结构建筑的质量安全。直接观测是最传统的检测方法，能够快速确定钢结构表面的可视缺陷，经济实用是其仍在实际工程中普遍应用的最重要原因，但局限性也非常明显，通过直接观测，全面且精准定位结构表面的缺陷，要求检测人员必须经验丰富且工作严谨，但结构内部的缺陷以及表面不可目视的微裂纹无法检测，只有运用先进的检测技术才能解决这些问题。射线检测是定性定量最标准的无损检测技术，适宜检测内部体积型缺陷，如气孔和夹渣，但受制于射线照射方向，对于面积型缺陷的检出率较低。射线探伤机的价格高昂，而且射线本身对人体有损害，操作环境较为苛刻。具备类似缺点的方法是渗透检测，其必要的检测试剂往往含有一定毒性，危害操作人员的健康，对检测构件的表面光洁度有较高要求，并不适用于多孔材料。但这种方法对于设备和人员技术水平的要求较低，并且几乎不受材料种类的限制，铜、铝和奥氏不锈钢等非磁性材料的钢材也可以采用渗透检测法直观呈现内外部缺陷。磁粉检测能够检测微米级宽度的缺陷，对构件的形状、尺寸和表面粗糙度等没有任何要求。相较于其他几种方法，其检测周期短、效率高，因此常用于大批量的产品常规工艺检查。磁粉检测是观察表面磁粉变化进而判定缺陷的方法，无法判断缺陷的深度，因此在实际工程中不能用于定位内部缺陷，适宜检测磁性金属材质钢结构表层在3mm范围内缺陷。检测完成后，必须进行退磁处理，避免因内部磁场导致的结构应力变化。对接焊缝是钢结构中缺陷集中的区域，焊缝缺陷构成十分复杂，对接方式、施焊方式和残余应力等诸多因素均会产生裂纹、气孔等质量缺陷。检测焊缝多采取超声波检测技术，根据工件的焊接类型绘制相应的DAC曲线和K值探头，控制扫描速度和幅度，可以实现较大厚度范围的钢结构构件内部缺陷检测。超声波检测设备轻便易携带，方便用于现场检测，其灵敏度高，能够精确检测内部微小缺陷的尺寸和深度，适用于金属、非金属、复合材料等多种构件的无损评价。但纵波脉冲反射存在盲区，难以定位表面和近表面缺陷，对于形状不规则、小、薄或非均质材质的构件检测效果差。涡流检测线圈无需直接接触被测物，可进行高速检测，易于实现自动化，常用于生产线上金属管、棒、线的快速检测，以及大批量零件如：油塞、轴承、钣金件等的表面检测、材质分级和强度，也可用于测量防锈镀层和涂膜的厚度。但它不适用于玻璃、石头、合成树脂等非导电材料。

结语

综上所述，钢结构是建筑工程的重要组成部分，如果出现问题将会对整体质量产生影响，所以要加强检测。钢结构焊缝类型多，要合理采用检测方法，及时发现缺陷并完善，保证钢结构构件的质量。加强新技术研究，提升无损检测水平，保证钢结构质量，提升建筑工程强度，推动我国建筑行业可持续发展。

参考文献

［1］黎子豪. 钢结构无损检测质量控制措施研究［J］. 商品与质量，2021 （24）：11.

［2］杨涛. 无损检测技术在建筑工程检测中的应用分析［J］. 建筑工程技术与设计， 2021（6）：139-140.

［3］曹卫，王美可.钢结构焊接质量无损检测探析［J］. 商品与质量·建筑与发展， 2021（4）： 125.

［4］赵春旺. 钢结构厂房损伤检测与质量评价方法研究［D］. 天津：天津大学， 2021.