钢结构焊接验收中无损检测的应用及缺陷预防

段文博

摘 要：机械焊接结构主要是指用焊接的方法所制造的金属结构，这些焊接结构的种类比较繁多，其中种类的分法也有很多，比如说机械设计中一些半成品通过焊接技术成为一个整体的结构，这些技术通常用于车辆结构，飞机结构等等的方面。超声波探伤技术顾名思义就是利用超声波对材料内部的缺陷进行探测的一种无损伤检测，所以称之为超声波探伤。这一技术所使用的超声波的频率一般在20000Hz左右，是一种机械振动。也是钢结构焊接质量中常用的一种技术。接下来文章将重点分析超声波无损检测在钢结构焊接质量验收中的应用及常见缺陷的预防。

关键词：超声波无损检测；钢结构焊接；缺陷的预防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.003

1 钢结构焊接常用的无损检测的主要方法

在钢结构焊接中，无损检测方法有很多种，常用的主要包括射线探伤，超声波探伤，磁粉探伤，渗透探伤和全息探伤，这些方法对于钢结构焊接的无损检测有很大的帮助，其中射线探伤主要用于检查焊接中焊缝的内部损伤，主要通过借助X射线的照射，将焊接接头不用照射在相应的相片中或者是荧光屏幕中，以此来评定焊接质量的等级，等级分类主要判断依据是底片中缺陷的形状大小和数量。超声波探伤主要是利用超声波对材料内部的缺陷进行探测的一种无损伤检测，所以称之为超声波探伤。磁粉探伤主要是利用强磁场，在强磁场中，铁磁性的材料表层的缺陷能够产生漏磁场从而吸收一些铁粉，利用这一现象进行无损检验。渗透探伤和全息探伤也是无损探伤的主要方法，其中渗透探伤主要利用的是材料的物理性质，有色染料和荧光染料有较强的渗透性，所以可以利用这一性质将焊缝的缺陷显示出来。

2 超声波无损检测在钢结构焊接质量验收中的应用及常见缺陷的预防

（1）外观缺陷。所谓的外观缺陷指的就是能够在不借助相关仪器的情况下，就可以发现器件表面的一些缺陷。我们一般常见的一些外观缺陷包括凹陷，焊接变形，焊瘤以及咬边，除此之外，器件的表面还有可能出现气孔和表面裂纹的情况或者是单面焊接的情况下常常发生没有焊接透的情况等等。凹陷指的是在焊缝表面或者是背面形成的低于母体材料的一种缺陷，为了防止凹陷的发生，可以采用电流衰减系统的焊机，尽可能的使用平焊，同时采用合适的焊接规范。焊瘤是在焊缝中的液态金属在加热不够的母体材料形成的，或者是冷却后没有与母体材料熔合的多余部分也称作焊瘤。为了防止焊瘤，主要的操作就是将焊缝处于水平，在合理操作的情况下采用无偏芯焊条等等。外观缺陷中的咬边指的是在一种缺口，这种缺口是在母体材料形成的沟槽，主要的形成原因是在母体材料被电弧熔化之后没有得到熔敷金属的及时和充分的补充。为了能够消除咬边的外观缺陷，主要的途径就是操作姿势需要正确，而且还需要采用良好的运条方式，还有一种消除咬边的方法就是对焊脚进行焊缝的时候，需要用交流焊，而不是直流焊，而且这种方法操作简单有效。未焊满指的是焊缝的表面出现了一些连续或者是间断的沟槽，主要的形成原因是填充金属不足，或者是规范不严格，焊条太细，运条不当等等。为了防止未焊满，应该加大焊接的电流。

（2）气孔和夹渣。气孔指的是在焊接的过程中，在金属凝固之前熔池中的气体没有溢出从而残留在焊缝中间，这样就形成咯气孔。这种缺陷也是比较常见的，而且有一定的危害。当气孔存在时，焊缝中的有效面积就会大大减少，从而使得焊缝疏松，这样就直接降低了接头的强度，同时也会降低塑性，有的情况下也会引起一定的泄露，而且气孔是引起应力集中的重要因素。为了防止气孔的发生，可以提前做一些清楚焊丝的工作，或者是将附近表面中的油污，水分或者杂物进行清洗，有时预防气孔也可以采用碱性焊条或者是焊剂，还需要进行彻底的烘干。提前预热能够达到减缓冷却速度的目的，采用直流反接和断电弧焊接也能够防止气孔的产生。

夹渣所指的是在焊接后熔渣残余于焊缝中的一种现象，夹渣的主要危害与气孔危害比较相似，如果夹渣带有尖角，在尖角处的应力可能会比较集中，所以有可能成为裂纹的源头，危害还是比较大的。

（3）裂纹。裂纹指的是因为焊缝中的原子结合被破坏而在新界面中产生了缝隙的现象。为了防止裂纹的产生主要的措施包括一下几点：

1）所使用的焊接材料中含碳量要相对来说比较低，同时要尽可能的减少磷和硫等一些有害元素的含量。

2）为了减小柱状晶和偏析，可以适当的加入一些合金元素，比如说铝，镁，铁等等，这些元素的加入可以将晶粒细化。

3）合理的选用焊条，焊接之前进行预热，焊接以后也需要加热，从而降低冷却速度。

（4）未焊透。未焊透是指母体材料的金属熔化而焊缝金属没有进去接头根部的现象。产生这个缺陷的原因有很多，主要是焊接的电流小，焊接尺寸不合理，焊条偏芯度大，可以利用交流电代替直流电来防止未焊透缺陷的发生。

3 结束语

通过对本课题的研究，对我国的超声波无损检测在钢结构焊接质量验收中的应用及常见缺陷的预防有了清楚的掌握，所以在接下來的发展中，我国的这一技术将会得到更好的发展。

参考文献：

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