建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用分析

李明珠

摘要：钢结构作为一种新型的建筑结构形式具有较多特点，钢结构的强度较高，能够承载较重的载荷，具有良好的抗震性能，制作安装比较迅速，在高层建筑中优势十分明显。于是近年来，钢结构技术在高层建筑中的使用越来越多，然而钢结构焊接时的连接方式、焊缝的质量直接影响到整个结构的安全，因此对焊缝质量的检测十分重要。本文主要就钢结构进行简单的介绍，重点分析焊缝无损检测技术在建筑钢结构中的应用。

关键词：建筑钢结构；焊缝无损检测技术；应用要点

目前，随着全球科技高速发展，炼钢技术不断提高，以及建筑形式和建筑施工技术的丰富和成熟。钢结构建筑得到广泛的应用。钢结构施工时，需要把各个构造组件进行焊接。焊接质量影响结构质量。为了检查焊接质量，又不损坏结构本身，无损检查质量技术就应运而生。为了更好的应用该项技术，需对各项环节进行详细地分析。

1、钢结构概述

同钢筋混凝土结构相比较来说，钢结构具有着高强度、抗震性能良好、質量较轻、强度比较高等优势，因此，也被广泛的应用到大跨度建筑、桥梁等结构中。因此，钢结构总体而言有着以下特点，钢材内部安排同各向同性之间相接近，并且原料较为均匀。从与之相关的研究成果显示，钢材受力状况同工程力学之间的结果相同，因此，具有着较好的力学性质。塑性和耐久性比较好，钢结构在受到比较大的外力荷载过程中，钢材可以实现一部分顶峰应力而进行再分配，如此的话，就会造成钢结构内部应力进而可以避免其出现突变，不会由于应力的上升而造成结构遭到破坏，与此同时，也可以适应比较大的动力荷载。在地震发生之时，可以通过结构的弹塑性变形进而吸收一些地震能量，进而可以提升建筑物的抗震能力。

2、建筑钢结构焊缝无损检测技术

焊接技术是钢构件连接重要的方法之一，焊接过程中焊缝的质量直接影响到钢结构的安全，焊接过程中经常会出现各种问题，比如焊缝缺陷，严重影响焊接质量，一般情况下，焊缝缺陷可以分为内部缺陷及表面缺陷两种，焊缝夹渣、气孔、裂纹、未焊透、未熔合等属于内部缺陷，而咬边、表面气孔、烧穿等问题属于表面缺陷，为了有效判定焊缝缺陷的危害，在实际的施工过程中通常会采用无损探伤技术对焊缝质量进行检测，这种检测方法比较清晰明了。

顾名思义，焊缝无损检测技术就是在不损伤焊缝的情况下，通过一定检测技术检查焊缝是否存在缺陷。常用的无损检测技术有射线探伤、超声探伤检测、磁粉探伤以及渗透探伤这几种，下文对各种无损检测技术进行详细的介绍。

（1）射线探伤。射线探伤中使用的射线主要有X射线及γ射线两种，实际的检测过程中，由于射线穿透待测物各部分结构时会产生不同强度的衰减，通过检测衰减的程度就能够检查出材料存在的缺陷。射线经过待测材料会被吸收，将吸收后的射线投射到胶片上，然后对胶片进行显影处理，可以发现物体厚度的变化即内部缺陷情况，通过这一信息能够判定焊缝缺陷的危害性及焊接质量等级。这种检测方法比较直接明了，但是检测设备不便携带，且产生的射线会危害人体健康。

（2）超声探伤检测。物体的内部结构不同，声学特征也会不同，它们会影响到超声波的传播，超声波检测就是利用这一原理检测待测材料的缺陷。A型脉冲反射法是超声波检测中常见的方法之一，这种检测方法十分适合用于平面型的缺陷，仪器携带比较方便且检测的效率也比较高，但实际的检测过程中容易受到材料表面粗糙度、检测人员技术和经验、焊缝表面成型状况等因素的影响，且这种检测方法缺陷表达不够直观。

（3）磁粉探伤技术。铁磁性材料被磁化后，其内部会产生很强的磁感应强度，磁力线密度增大几百到几千倍，如果材料中存在不连续性（包括缺陷造成的不连续性和结构、形状、材质等原因造成的不连续性），磁力线会发生畸变，部分磁力线会逸出材料表面，从空间穿过，形成漏磁场，通过漏磁场吸附磁粉从而在物体缺陷附近堆积来宏观显示物体表面或近表面处的缺陷。其优点是：检测灵敏度高，可以发现细小的裂纹和其他缺陷，检测成本低，检测速度快。局限性是：只适合于铁磁性材料，只能检测表面及近表面缺陷，对于内部缺陷或者埋藏较深的缺陷无法发现；检测受工件形状和尺寸影响。对于某些特别工件，检测完成后还需要退磁。

（4）渗透探伤技术。零部件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，经过一段时间，渗透液可以渗进表面开口的缺陷中；经过除去零件表面多余的渗透液后，再在零件表面施涂显像剂，同样，在毛细管作用下，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液回渗到显像剂中，在一定的光源下（紫外线或者白光），缺陷处的渗透液痕迹被显示，从而探测出缺陷的形貌及分布状态。其优点是：对金属及非金属材料都适用，设备轻便，探伤简便，无需电源，可以直观的显示出缺陷。局限性是：难以对细小的缺陷定性分析及深度的确定，只适合于表面及近表面缺陷的检测，探伤以后必须做清洁工作。

3、建筑钢结构焊缝无损检测技术的应用

钢结构无损检测技术目前在钢结构建筑中有着十分广泛的应用，角接以及对接焊缝则是钢结构建筑工程中比较常见的的构件连接的焊缝，在通常情况下，一些普通的钢结构建筑工程中比较常见的构件的连接焊缝。在一般情况下，一些普通的钢结构建筑中，钢梁、钢柱其端板、翼缘板、柱身等等连接部分作为角接焊缝。母材的拼接焊缝作为对接焊缝。而这些焊缝其内部的缺陷通常应用超声检测的形式，依照与之相关的检测标准，一旦建筑应用板的厚度高于8mm的焊缝，应该应用超声波探伤的形式来对其内部存在的缺陷进行检测，而在板材的厚度低于8mm的焊缝则应用磁粉探伤或者是渗透探伤的措施来对外部的缺陷进行检测。这两种检测方法具有着较小的深度。但是因为设计要求都应该使超声探伤检测厚度应该低于8mm的裂缝。在这种环境下应该应用一些比较特殊的形式才可以进行的检测，钢桁架其支管和主管间的相贯线焊缝在进行检测之时，要求可以在特定的厂家中制作一些比较小的管径探头，同工程的具体情况结合，来对焊缝出现的问题进行分级评定。

4、结语

总之，在高新科技的推动下，高层钢结构也越来越多，因此对其质量要求也越来越严苛。进而要求对钢结构的检测技术也越来越先进。人们在完善现有无损钢结构检测技术的基础上，应勇于探索和创新，创造出更多更好的钢结构焊缝无损检测技术。

参考文献：

[1]李伟.钢结构工程焊缝无损检测技术应用研究[J].通讯世界，2014（06）.

[2]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（03）.

[3]叶俊民.解析钢结构焊缝无损探伤质量检测技术[J].四川建材，2018（02）.

[4]冯涛.钢结构工程焊缝无损检测技术探微[J].城市建设理论研究（电子版），2017（12）.

[5]邹斌.建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用[J].江西建材，2009（06）.