建筑钢结构工程焊缝无损检测技术研究

建筑钢结构工程焊缝无损检测技术研究

赵佰龙

广西壮族自治区建筑科学研究设计院，广西南宁，530000

摘要：现如今，我国建筑工程中越来越多的应用到了钢结构工程。为了保证钢结构安装质量，提高焊接技术水平，确保焊接效果，需要加强焊缝质量检测。在明确常见无损检测技术后针对钢结构工程焊缝检测技术的具体应用进行了分析探讨，并且提出了一些优化建议。通过研究得出，在钢结构工程焊缝检测中应用无损检测技术可以明确钢结构焊接质量情况，有助于客观地评价钢结构安装质量，为保证工程建设质量安全提供保障。

关键词：建筑；钢结构；工程；焊缝；无损检测技术

引言

建筑钢结构施工对焊缝质量有着较高的要求，检测人员需要对焊缝进行严格检测，以提高焊缝质量。钢结构采用多种构件进行连接，施工人员需要采用焊接方式对连接点予以加固，以确保钢结构的稳定性。焊缝检测是保证钢结构质量的关键，检测人员应采用无损检测技术来检测焊缝质量，以避免对钢结构造成损伤。

1.建筑钢结构工程中焊缝无损检测的重要性

在建筑钢结构的焊接施工过程中，气孔、夹渣、裂纹等问题时有发生，这些问题极易影响焊接的稳定性，因此检测人员需要对焊缝进行质量检测。为了避免对焊缝造成损伤，检测人员需要采用无损检测技术，以提高焊缝检测的有效性。建筑钢结构焊缝无损检测的方法较多，检测人员需要结合工程实际和现有的检测条件，合理选择检测技术，并应严格遵循《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）要求，以确保检测过程的规范性与合理性。

2.常用焊缝无损检测技术

2.1超声检测技术

超声检测技术是钢结构工程焊缝常用的一种无损检测技术，该方法声学特点较为明显，能够利用超声波传播影响检测和排查材料物体的缺陷。在具体实践中，检测人员主要利用0.4～4MHz频率的设备进行超声检测，该技术在钢结构工程焊缝无损检测中有着较为广泛的应用。比如在使用A型脉冲反射法检测中，可以十分精准地检测平面缺陷，有着较高的检测效率。利用该检测法能够准确地判断出钢结构材料中未焊透、未熔合的缺陷。

2.2射线探伤技术

C射线、X射线都是射线探伤常用的检测射线类型。射线探伤是利用射线的穿透性，对焊接位置进行检测，探测结果可以在荧光屏上显示出来，检测人员能够对焊缝内部的缺陷问题、大小等有着十分清楚的了解，进而全面、客观地判断钢结构工程焊缝质量，划分焊接质量等级。应用射线探伤技术可以提升钢结构工程焊缝检测质量，支持工作人员开展进一步的工作。比如在密闭性较强区域的钢结构检测中，可以使用射线探伤技术检测焊缝质量，通过照相观察等方式客观判断焊缝情况[1]。此外，在采用射线探伤技术时还可以综合使用电离、监督等方式，能够严格地划分并且精准地识别不同焊缝缺陷问题，尤其是照相观察方式可以长时间留存底片。

2.3磁粉检测技术

磁粉检测可对焊缝质量进行间接判断，其操作过程较为简单，该检测方法对铁磁性材料表面及近表面缺陷检测灵敏度较高。磁粉检测对焊缝表面的平整度要求较高，粗糙的表面则无法使用该方法。另外，磁粉检测适用于对铁磁性材料近表面较小的缺陷进行检测，对于浅而宽的缺陷检测效果较差。磁粉检测能够显示出不规则缺陷形状，检测灵敏度可以达到0.1μm，并且能够对缺陷的方向进行判断。磁粉检测的检测方法主要分为湿法检测、干法检测和剩磁检测三种。第一，湿法检测。在检测过程中，检测人员需要将磁悬液涂抹于焊缝表面，通过磁悬液的渗透来显示缺陷的特征，进而对缺陷进行有效识别，实现对缺陷的范围、大小等的综合判断。第二，干法检测。在使用干法检测时，检测人员应将干磁粉均匀地涂抹于焊缝表面，通过磁痕来判断缺陷的大小、形状。干法检测一般用于大型焊接件的局部焊缝检测。第三，剩磁检测。在使用剩磁检测时，检测人员首先应将焊缝进行磁化，然后将磁粉或磁悬液涂抹于焊缝表面，待磁粉聚集后进行观察，从而提高焊缝检测的准确性。

2.4全息探伤技术

全息探伤技术是一种较为新型的焊缝检测方法，其当前应用范围有限。该技术可以全面探测结构元件表面和内部情况，对缺陷大小、位置进行准确识别，精准地定位缺陷部位，帮助检测人员高效地判断钢结构工程焊缝质量。不过在应用全息探伤检测技术时需要投入的成本较多，这也是该技术难以得到广泛应用的主要原因。

2.5渗透探伤检测

渗透探伤检测是在部件表面涂抹渗透液对钢结构焊缝进行检测的方式。渗透液中的荧光物质渗透到焊缝中，当达到预期的荧光渗透液渗透效果后可以清理掉缺陷表面的渗透液，但是无法清除渗透到焊缝缺陷部位的荧光液。此时可以在需要探伤部位的表面均匀地撒白色粉末，并且利用这些粉末将焊缝内部残留的荧光渗透液吸收。在吸附残留的荧光渗透液后，白色粉末会散布在探伤部件表面，此时可以在遮光环境中利用紫外线探测部件内部，荧光显示部分存在焊接缺陷。

3.建筑钢结构工程中焊缝无损检测技术的应用

3.1技术选择

在钢结构焊缝检测过程中，检测人员需要合理选择检测方法以及检测形式，以保障钢结构无损检测的效果。焊缝无损检测技术主要包括渗透检测、磁粉检测、射线检测、超声检测、全息检测。其中磁粉检测、射线检测、超声检测的操作较为方便，检测工序相对较少。在检测过程中，检测人员还需要结合焊缝的形状，合理选择检测方法，从而确保焊缝能够得到有效检测。例如，当焊件为铁磁材料时，磁粉检测具有较高的适用性，但它却不适用于对接焊缝的检测，因为对接焊缝的平整度较差；对于对接焊缝，检测人员可以采用超声检测、射线检测的方式

[2]。

3.2检测验收

焊缝无损检测用于对钢结构的质量验收，可以提高钢结构检测结果的合理性，防止钢结构出现质量问题。因为一旦钢结构出现质量问题，其承载力势必会有所下降，极易导致焊缝断裂问题，以致影响建筑结构的稳定性。在检测验收环节，检测人员需要合理使用检测方法，严格遵守检测要求。

3.3缺陷定位

检测人员应用无损检测技术，能够实现对缺陷的定位，确定缺陷对焊接部位的实际影响。对此，检测人员可以选择超声检测、射线检测等方式对缺陷进行检测。例如，超声检测具有良好的缺陷定位效果：检测人员依据声波反射原理，不仅可以得到缺陷的具体位置，还可以由反射波确定缺陷的形状。超声波测距的基本公式为L＝C×T，其中：L为探头距离缺陷的距离，单位为m；C为超声波在介质中的传播速度，单位为m/s；T为传播时间，单位为s。检测人员通过上述公式，首先可以完成对缺陷的定位计算，确定缺陷相对于探头的距离；其次可根据非正常反射波形，得出缺陷的具体形状；最后将距离与形状结合起来，得到缺陷相对于探头的空间信息，从而实现对缺陷的精准定位。

3.4缺陷识别

检测人员应用无损检测技术，可以对焊缝缺陷进行识别，常见的缺陷类型有气孔、夹渣、裂纹等。检测人员通过渗透检测和磁粉检测，可以对裂缝的大致形状加以判断和初步识别，从而提高焊缝的检测效果；检测人员通过超声检测和射线检测，能够对气孔、夹渣等进行成像，并且可以确定裂纹的大小和形状，有效探查钢结构的内部情况。

4.结束语

总而言之，钢结构作为现代建筑体系中一种新型的结构形式，有着诸多优势，但是其也存在一定的缺陷。在钢结构工程建设中，钢构件焊接成为工程质量控制的重难点，只有通过细致的检测才能明确焊接质量，支持焊接人员进一步优化焊接质量，处理焊接缺陷。

参考文献

[1]周斌.钢结构工程焊缝无损检测技术应用探讨[J].建筑与预算,2021.

[2]胡豪修,徐剑锋.无损检测技术在建筑钢结构工程质量控制中的应用[J].钢结构技术创新与绿色施工,2020.

作者简介：赵佰龙（1988—），汉族，广西玉林市，工程师，本科，研究方向：土木工程