无损检测技术在钢结构焊接接头质检中的应用

无损检测技术在钢结构焊接接头质检中的应用

孙壮标

广州港工程检测中心有限公司  广东省广州市  510730

摘要：当前，我国的建筑结构类型较以往发生了很大改变。钢结构以其独具的跨度大、强度高、自重轻、韧性好、施工周期短、材料可回收、工业化程度高等诸多优势，在建设工程领域独领风骚。钢结构是指由钢板、型钢、钢管等制成的钢梁、钢柱、钢桁架、钢网架等构件组合而成的空间建筑结构。在钢结构制作过程中，焊接是最主要的连接制作工艺，焊接质量直接决定钢结构的质量及工程综合性能。因此，焊接接头质量检测尤为重要，已成为保障钢结构工程质量安全的关键环节。

关键词：无损检测；钢结构；焊接

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无损检测技术概述

无损检测技术是指在对检测对象的用途、功能、内部组织等不造成损伤或破坏的前提下，以物理或化学方法为手段，借助专业设备器材，对检测对象的内部及表面的结构、完整性等进行检测的技术。无损检测过程中，不但能够确定被测物相关缺陷的位置、数量、大小甚至性质等，还能据此分析被测物的使用、安全性能等指标，判定被测物的技术状态如合格与否、剩余寿命等。钢结构焊接接头检测采用无损检测技术，总体而言就是在不损坏被检查焊接接头性能和完整性的情况下，检测焊接接头表面及内部的缺陷如裂纹、夹渣、气孔、未熔合、未焊透等，并对焊接接头质量是否符合规定要求和设计意图等作出评价。当前钢结构行业无损检测技术类型十分丰富，效果较好且被行业普遍采用的有：超声检测（UT）、射线检测（RT)、磁粉检测（MT)、渗透检测（PT)，统称四大常规无损检测。此外还有TOFD检测、相控阵检测、涡流检测等。钢结构制作安装时，连接钢结构各个零部件是一项必要工作。主要连接方法有紧固件连接和焊接等，其中焊接是钢结构制作中的主要连接手段。焊接会由于焊接参数、材料、手法等多方面因素不当而引起焊接缺陷。而焊接缺陷将会使钢构件承载性能受到很大威胁，进而导致钢结构工程得不到安全保障。例如焊接裂纹会导致所属构件焊缝承载力失效，进而造成整体钢结构安全隐患；因此，必须严格进行钢结构焊接接头质量检测，控制好焊接质量。钢结构焊接接头质量，若是单纯依赖人工目测，则只能够对表面质量和外观缺陷进行观察，无法了解焊缝内部质量，无法把控焊接成效；若是采用化学分析或力学性能检验，往往需从构件上切取试样，则势必会破坏钢结构完整性和安全性，因此一般不被允许；而借助无损检测技术对钢结构焊接接头进行探伤检测，则可以在对构件不造成损伤的前提下实施内、外部全面质量检测；如果检测出问题可以及时采取修补措施如加固补焊或返修等，彻底解决问题把控好焊接质量。

2无损检测技术在机械焊接结构中的运用优势

2.1可提升机械焊接结构检测的科学性、稳定性

传统焊接检测技术由于缺乏对机械焊接结构科学性及其原理的有效掌握，更多是通过检测人员的检测经验，采用现有的检测工具开展检测。在该种检测模式下，不仅难以保证检测结果的准确性，往往还会对机械焊接结构造成不同程度的损坏，影响其焊接效果，进一步使得焊接结构可能会出现各式各样的问题及安全隐患。而无损检测技术凭借其操作便捷、技术先进、应用成本低等优势，不仅可极大水平提升机械焊接结构检测的准确性，还可实现对机械焊接结构的合理保护、处理，不会对焊接结构本身造成损坏，进而保障焊接结构后续应用的科学性、稳定性。

2.2检测工作的规范性执行

超声无损检测技术使用过程中的操作规范性直接影响整体金属材料焊接检测工作质量，因此，必须遵守规范性执行工作要求。第一，检测技术人员需熟练掌握超声无损检测技术工作机理与设备应用常识，将现代化技术方式主动应用于工作中，对金属材料是否存在焊接缺陷问题进行明确。除此之外，从技术与设备两个方面加强培训，综合利用多种方式提高工作人员专业性与规范性；第二，制度内容的建立与完善，使保障每位员工明确自身职责，如果有不合理或者不合规情况出现在检测层面中，必须对负责人进行严肃处理，通过对奖惩方式的应用，促进工作人员操作自觉性的提高。

3无损检测技术在焊接接头检测中的运用

运用射线检测，射线检测技术原理是通过特殊射线放射至焊接接头对其进行透照，进而利用底片将内部检测结果进行显示，通过对底片影像信息进行观察研究来判断焊缝处有无缺陷。当前射线技术已发展成熟，可在详细观察焊缝形态的同时准确判断缺陷形状、性质；此外因其检测结果可通过底片长期保存，所以射线检测具备良好的可追溯性。射线检测过程会产生对人体危害极大的电离辐射，因此在使用射线技术时，需严格遵照相关安全技术标准；射线检测还需消耗较高成本费用；此外，射线检测对钢结构中普遍存在的T型、角接等接头形式不便于探伤操作。综合以上因素，尽管新版国标GB50205-2020中规定了设计要求的一、二级焊缝内部缺陷的无损检测质量验收采用超声检测或射线检测，但实际钢结构工程实践中采用射线检测技术的并不多。该标准规定，当不能采用超声波探伤或对超声波检测结果有疑义时，可采用射线检测验证。因此，射线检测在钢结构领域多用于备选或检测结果有疑义时进行验证。

结束语

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。

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