无损检测技术在钢结构焊缝检测中的应用分析

无损检测技术在钢结构焊缝检测中的应用分析

李强

中车沈阳机车车辆有限公司  辽宁省 沈阳市 110000

摘要：在钢结构施工过程中，施工单位应采取合理的无损检测手段对焊缝进行检测，保障其施工质量。无损探伤技术是钢结构检测中十分重要的技术手段，具有检测效率高、检测成本低、检测结果真实可靠等优势。由于每种检测方式都具有一定的局限性，因此，检测人员应采取多种检测手段对同一焊缝进行检测，确保其符合规范要求。一旦发现焊缝缺陷，应及时进行返修处理，并进行复检，直至合格后方能投入使用，使钢结构施工质量进一步提高。基于此，本文主要分析了无损检测技术在钢结构焊缝检测中的应用。

关键词：焊缝检测；钢结构；无损检测技术

中图分类号：U44文献标识码：A

引言

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。由于焊缝缺陷对钢结构的稳定性将造成负面影响，因此施工单位需要重视焊缝的检测工作，注重无损检测技术的有效应用。同时，检测人员还应确保技术选择的合理性，提高检测方法的精准程度，从而保障钢结构的焊接质量。

1无损检测技术特点

无损检测技术检测是基于声、光、电、磁等物质特性，能够在不破坏材料、不影响使用性能的情况下，检测试件的表面和内部缺陷，并能够对缺陷的位置、大小进行较为精确的定性和定量评价，以实现对被检对象状态的判定。无损检测不仅具有非破坏性的优点，还能够100%的实现对被检对象的全面检测，检测的对象涵盖了原材料、成品和半成品、以及在役投用的、机械设备、工业管道、交通工具等。同时，需要根据检测对象的不同，有针对性的选择不同的检测方法以获取最真实、最可靠、最准确的材料和缺陷情况[1]。

2无损检测技术在钢结构焊缝检测中的应用

2.1磁粉检测方法

使用磁粉检测方法对钢结构焊缝进行检测过程中，主要利用磁粉自身的物理性质以及材料（具有磁铁性质）的磁化性能对其实施检测。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]。

2.2射线检测方法

C射线、X射线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。在实际检测过程中，射线可以穿透被检测物体，并在胶片上显示被检测物体的投影，检测人员运用特殊的处理技术对胶片加以处理，被检测物体的内部结构等相关信息便可清晰地显现在胶片上，检测人员可以根据胶片上所呈现出的影像对被检测物体内部结构的缺陷以及缺陷程度进行判断。通过使用射线检测技术对钢结构焊缝进行检测时，可以准确地了解钢结构焊缝存在的缺陷，为后续修复和施工奠定基础，消除钢结构施工时的安全隐患。

2.3渗透检测

渗透检测作为一种重要的表面缺陷检测形式，在检测过程中不会对钢结构造成损伤，且能够对1μm以下的裂缝进行识别。渗透检测是利用毛细作用吸收渗透液，使其渗入焊缝中，检测人员通过对渗透液的渗透情况进行判断，确定焊缝是否存在损伤。常见的渗透检测包括着色渗透、荧光渗透两种方法。着色渗透对焊缝具有较强的渗透作用，需要在无水无电的环境下进行，适用于表面粗糙的焊缝，能够提高焊缝检测的精度；荧光渗透需要在黑光灯下进行，能够检测出细微的缺陷，缺陷检测灵敏度较高。在钢结构焊缝缺陷检测中应用渗透检测方法有着较高的检测效率，该方法也可以应用于金属或者非金属材料的检测中。不过这种检测方式只能对浅层次缺陷进行粗略的检测，在检测后还需要将染色物质或者荧光物质清洗干净[3]。

2.4超声检测方法

超声检测技术是钢结构工程焊缝常用无损检测技术，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。使用超声波检测技术对钢结构焊缝实施检测过程中，在超声波传播时，由于诸多因素的影响，所检测到的声波也各不相同，因此，检测人员可以以声波的特性为基础，对钢结构焊缝缺陷进行判断。在检测过程中，检测人员应对超声波的频率进行控制，通常情况下，频率最大值应不大于5MHz，最小值应不小于0.5MHz。该种检测方式具有检测准确性相对较高的特点，相较于射线检测技术，超声波检测技术具有设备体积小的特点，可随时携带和搬运设备，便于检测。与此同时，超声波检测技术还具有检测成本较低的特点，可以使钢结构整体成本进一步降低

[4]。

2.5涡流检测技术

涡流检测通常是将电磁感应原理作为基本条件，受到交变磁场的影响，形成感应涡流，激发次级感应磁场，同时和原始交变磁场互相作用，促使电流改变，其广泛应用于导电材料的检测中。如果钢结构当中出现夹渣、裂痕或者是气泡等问题时，导体的涡流就会发生改变。涡流检测技术经常适用于薄、小及细的导电材料中，不用接触就能完成自动化检测，同时检测速度非常快；其具有的缺点是不能检测内部存在缺陷的材料，同时探伤深度和表面探伤灵敏度之间存在矛盾，不能进行定量检测。

2.6磁记忆检测

工作状态下的铁制工件，由于受到工作载荷的影响，相应的会在应力和变形集中区域内，导致磁畴组织发生重新取向，这种取向是定向的、且不可逆，并且具有磁致伸缩性质。在该种磁状态下，即便工作载荷消除后，不可逆变化也不会消失，并且与最大作用力有关系。漏磁场的切向分量，在应力集中处具有最大值，而法向分量不仅符号会改变，还具有零值点的特征。通过测定磁场的法向分量，可以对工件的应力集中区实现准确判断，能够早期诊断铁磁性工件。

2.7全息探伤技术

全息检测是一种三维图像检测方式，它是通过对检测部位进行全息投影，进而判断焊缝是否存在损伤。为了不对焊缝造成破坏，检测人员可采用激光全息无损检测方法，通过脉冲激光器来发射激光，同时需要确保发射的激光满足全息干涉的隔振要求，以得到清晰的影像。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。

结束语

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。

参考文献

[1]赵君黎,刘晓娣.钢-混组合结构在桥梁中的应用综述[J].特种结构,2017,34(2):99-102,116.

[2]孙万红,王志刚,徐力平,等.波形钢腹板焊缝质量超声检测方法研究[J].南昌航空大学学报(自然科学版),2017,31(1):79-84,98.

[3]赵文婷,吴耀欢.钢结构工程焊缝无损检测技术研究[J].工程技术研究,2017(3):60-61.

[4]梁万昌.建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用探究［J］.建材与装饰，2019（7）：46-47.