淺談鋼結構工程焊縫無損檢測技術的應用

【摘要】建筑業在快速進步，與之相應的鋼結構工程也日益增加了總體數目，包含了鋼結構的各類建筑。例如水利工程、規模較大的工業廠房、城區高層建筑，這些都不可缺失內部鋼結構。針對于鋼結構，可借助于焊接步驟用來銜接各個構件，構成完備的整體。焊接工序將會留下焊縫，對此有必要配備無損檢測的方式用來測定精確的焊縫體積及狀態。針對各類鋼結構工程，探析了無損檢測在測定焊縫時的具體運用。結合工程的真實狀態，選取無損檢測的適當方法。

【關鍵詞】鋼結構工程；焊縫；無損檢測技術；具體應用

作為承重系統，鋼結構表現為多樣的優勢，例如強度優良、自身重量很輕、具備最佳抗震特性及韌性。在自動裝配時，鋼結構也擁有環保且經濟的獨特優勢。從現今狀態看，各類工程都日益接納了新式鋼結構。具體在施工時，銜接各構件的施工流程都要經過焊接。由此可見，焊接得出的鋼結構質量密切關系到總體性能。采納無損檢測的新方式用來檢測隱含的焊縫，才能測出焊縫缺陷并且及時予以修補。從目前來看，無損檢測針對于鋼結構檢測的日常運用正在擴展，體現出必要的價值。

一、鋼結構常見焊縫類型

從焊接方式來看，焊接包含了自動的埋弧焊、手動式的電弧焊、電渣焊及氣體保護焊。焊接鋼材的完整流程包含鑄造及冶煉等，在高溫狀態下金屬被熔化，由此構成了熔池。在后續處理中，設置了冷卻及冶金反應，因而牢固銜接了各類母材。電弧焊可選用手工焊接，分解了高溫的外層藥皮因而防控了滲入至鋼結構內的毒害性氣體；電渣焊及埋弧的自動焊接配備了固液兩類的保護，氣體保護焊借助于惰性的二氧化碳或氬氣用來焊接。從常規來看，焊縫缺陷可表現為如下類型：

第一類為夾渣。經過焊接之后，焊縫將會殘存夾渣或熔渣。焊渣掉落至金屬焊縫內側，這種焊渣包含了點狀及條帶狀這樣兩類。具體來看，鋸齒形態的條帶夾渣呈現為偏低的波峰，點狀夾渣很近似單獨的氣孔。夾渣產生的根源應為：焊接或冷卻較快、坡口含有雜物、冷卻熔池較快且沒能完全浮起夾渣物質。

第二類為氣孔。焊接施工的流程內，高溫狀態下的熔池可用來吸納較多氣體。在冷卻前，金屬焊縫殘存了空穴因而沒能溢出氣體，由此形成氣孔。從形態來看，氣孔包含了密集性的、單一性及橢球性這樣三類氣孔。其中，單獨氣孔呈現為較低的回波，波形也很穩定；密集式的氣孔源自反射的簇狀波形，在氣孔變化時波高也將不斷波動。氣孔缺陷起源于油漬或偏吹的電弧。在某些情況下，保護氣體不足或者烘干焊劑的狀態不佳，也會造成氣孔。

第三類為裂紋。完成焊接之后，局部將會暴露出熱影響造成的母材焊縫，這種焊縫包含了冷熱兩類的裂痕。平移探頭時，經常暴露出起伏不定的波幅；轉動探頭過程中，波峰還會不停反復錯動。裂紋的根源為：不適當的操作、偏移了原有的焊接角度、共晶體表現出較低熔點。

第四類為未焊透的焊接。焊接不夠透徹，體現為沒能熔化透徹，金屬接頭因而暴露出缺陷。平移探頭時呈現出穩定的波形，然而兩側反射回來的探頭波形卻并非相同。這種弊病根源為：焊接流經較小的電流或速度過快、坡口設定了不適當的角度、操作及加工流程存在弊病、焊縫存在過小的間隙、偏移了焊接角度。某些情況下，金屬及母材并沒能融匯為整體，這主要是由于坡口存在未能清洗的油污。

二、應用中的檢測技術

具體在焊接時，鋼結構若存在較多焊縫，將會減低鋼結構可承載的總體應力，因而縮減了耐疲勞性及強度性能。從技術現狀看，檢測鋼結構可選的技術包含破壞測驗、無損性的檢測、模擬的試驗法。相比來看，無損檢測擁有了更優的綜合性能，借助高技術性的儀器用來測定焊縫。無損檢測不會損傷原材，這種基礎上測定了焊縫的物理特性。檢測的步驟中，并不會增添額外的更多損傷，在根本上即可確保鋼結構是完整且致密的。現實應用中，無損檢測可選如下技術途徑來檢測焊縫：

（一）超聲波的探測

對于材質缺陷，可選超聲波方式用來測探，這種探測設定為無損檢測。超聲波表現為高頻率，適合工業探測。借助特定的儀器，針對于選定的待測材質即可發射探頭的超聲波。在不同介質內，超聲波可以折射并且反射，反饋至銜接的儀器。在顯示屏幕上，超聲波被顯示為放大的波紋形態，便于判斷歸納。相比于其他探傷，超聲波探傷更敏銳且省略了冗余的繁雜流程，加快探測速度。

（二）借助射線的檢測方式

針對于內側隱含的焊縫缺陷，優選射線探傷的手段用來檢測。在焊縫銜接處，可透過射線以此來呈現缺陷。在底片或屏幕上，顯示了精確的焊縫缺陷狀態及總數，也可辨認出焊縫的輪廓。經過射線測定的方式，評定了分類的焊縫等級，后期在驗收過程中即可把探傷結論設定為依據。針對于射線探傷，可選電視監督或電離的方式。判定焊縫的形態，射線探傷擁有更優的顯著性。然而不應忽視，射線將會傷害到人體，檢測流程也會消耗較長的總時間。

（三）表層滲透的探傷

在無損探傷中，還可借助毛細管用來滲透鋼結構表層，以便于探測損傷。具體來看，滲透探傷包含了著色方式及熒光探傷。在焊縫的表層，可填入流動性的滲透液體。間隔一段時間，再去清洗液體。這樣做，即可保留清晰的探傷顯影。滲透探傷更適合用在非金屬特質的材料中，可直觀顯示出精確的探傷結果。

結語

在鋼結構中，連接各個構件的常見方式即為焊接。選用無損檢測，從根本上提升了各步驟內的檢測質量，確保檢測得出的數值是精準的。然而從現狀看，無損檢測配套的運用技術仍沒能達到完善，有待后期改進。在未來實踐中，還需拓展無損檢測可用的檢測范圍，引入探傷的超聲波測定方式。針對于焊縫缺陷，做到更精確的判定。不斷總結并歸納無損檢測的日常運用經驗，服務于鋼結構總體工程質量的提升。

參考文獻：

[1]李偉. 鋼結構工程焊縫無損檢測技術應用研究[J]. 通訊世界，2014（11）：124-125.

[2]鄭雪. 鋼結構焊縫缺陷的無損檢測技術應用[J]. 四川水泥，2016（01）：22-23.

[3]江涌. 淺談鋼結構焊縫無損檢測方法的應用[J]. 科技與創新，2015（03）：148.

[4]董軍. 鋼結構無損檢測技術在某風力發電工程中的應用[J]. 住宅與房地產，2016（18）：131-132.

[5]楊金森. 無損檢測新技術在鋼結構橋梁中的應用研究[J]. 中外企業家，2013（19）：192+194.

作者簡介：

第一作者：楊立光， 男， 1960.1，遼寧省昌圖縣 漢族，大學本科，工作單位： 水利部長春機械研究所，檢測處，高工 常務副主任 處長，

第二作者：劉大偉，水利部長春機械研究所

第三作者：柳振華，水利部長春機械研究所