建筑钢结构工程焊缝无损检测技术研究

建筑钢结构工程焊缝无损检测技术研究

吕伯伟 ,赵阳

枣庄市建设工程质量检测中心有限公司  山东枣庄  277000

摘要：随着我国科技水平和各行业的快速发展，建筑钢结构施工对焊缝质量有着较高的要求,检测人员需要对焊缝进行严格检测,以提高焊缝质量。钢结构采用多种构件进行连接,施工人员需要采用焊接方式对连接点予以加固,以确保钢结构的稳定性。焊缝检测是保证钢结构质量的关键,检测人员应采用无损检测技术来检测焊缝质量,以避免对钢结构造成损伤。

关键词：钢结构工程；焊缝检测；无损检测；应用探讨

引言

钢结构工程已经广泛地应用于工业厂房、住宅建筑等很多项目当中，该结构具有施工效率高、节能环保等多方面优势，但是施工中为了保证各个构件的连接，需要进行钢构件的焊接处理。为了保证钢结构安装质量，提高焊接技术水平，确保焊接效果，需要加强焊缝质量检测。在明确常见无损检测技术后针对钢结构工程焊缝检测技术的具体应用进行了分析探讨，并且提出了一些优化建议。通过研究得出，在钢结构工程焊缝检测中应用无损检测技术可以明确钢结构焊接质量情况，有助于客观地评价钢结构安装质量，为保证工程建设质量安全提供保障。

1建筑钢结构工程中焊缝无损检测的重要性

在建筑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。建筑钢结构焊缝无损检测的方法较多,检测人员需要结合工程实际和现有的检测条件,合理选择检测技术,并应严格遵循《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）要求,以确保检测过程的规范性与合理性。

2钢结构的优势

钢结构的优势如下：①钢结构建筑有着较为均匀的钢材质，在实际施工中对精确度要求较高，误差控制严格，有着较高的弹性模量，是一种高质量材料。②钢材的塑性和韧性较好，应用于建筑工程中能够均衡内部空间受力情况，能够避免荷载过大出现断裂问题。在钢结构中，钢构件占用的面积较小能够将结构总体质量降低，能够将地基压力减小，有助于安全性能的提升。③在大型建筑群中应用钢结构能够节省成本和施工时间，尤其是在工业化和标准化生产后该优势尤其明显。在钢结构安装中，焊接无损检测技术能够对钢结构内部问题进行立体化查找，能够将施工中的风险排除，有助于施工水平的提升。

3钢结构焊接技术

3.1低温焊接技术

传统的钢结构焊接技术主要包括低温焊接技术与高温焊接技术，其中低温焊接技术的应用频率较高。低温焊接技术所应用的焊接温度相对较低，但仍然需要做好保温工作与防护工作。即在焊接之前，焊接人员需要通过有效措施将焊接区域密封起来，从而减少焊接过程中的热量损耗。其次，在低温焊接过程中需要先对钢材料进行预热，且需要确保预热温度不超过焊接温度。此外，在焊接时若应用气体保护焊这种方式，焊接人员需要做好气瓶的保护工作。

3.2高温焊接技术

高温焊接技术所采用的焊接温度较高，且对焊接材料的强度有较高的要求。在全面处理焊接材料的焊缝与接头时，焊接人员需要确保焊接材料的各项指标符合要求，且需要确保焊接材料的冲击韧性符合要求，这样才能够提高焊接质量。

3.3电加热技术

传统的钢结构焊接施工包括焊前预热与焊后保温等环节，而这些环节都应用到了火焰加热的方式。但建筑工程中钢结构的交叉点较为复杂，且钢板厚度与构件的截面较大，利用火焰加热的方式可能会出现加热不均匀等情况，便会影响到钢结构焊接质量。而应用电加热技术可以增强加热温度的可控性与加热的均匀性，有利于提高钢结构焊接质量。在应用电加热技术时，焊接人员需要根据钢结构的形状、尺寸选择合适的电加热器，之后利用电脑控制加热过程。焊接人员需要先进行钢结构中心位置的加热，再进行焊缝及其两侧的加热，并根据材料情况明确加热温度。在完成焊道焊接之后，需要立即进行后热，一般需要将温度控制在250-300℃。如果外界环境的温度在0℃以下，需要适当提高后热温度。

4建筑钢结构工程中常用的焊缝无损检测技术

4.1渗透检测

渗透检测是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。

4.2超声检测技术

超声检测技术是钢结构工程焊缝常用的一种无损检测技术，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。在具体实践中，检测人员主要利用0.4-4MHz频率的设备进行超声检测，该技术在钢结构工程焊缝无损检测中有着较为广泛的应用。比如在使用A型脉冲反射法检测中，可以十分精准地检测平面缺陷，有着较高的检测效率。利用该检测法能够准确地判断出钢结构材料中未焊透、未熔合的缺陷。脉冲反射法检测技术有着较强的经济性，但是该技术应用中对检测材料的表面粗糙度有着较高的标准要求，如果检测人员缺乏足够的专业水平可能会影响检测结果的准确性。

4.3射线探伤技术

C射线、X射线都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。应用射线探伤技术可以提升钢结构工程焊缝检测质量，支持工作人员开展进一步的工作。 

4.4磁粉检测

磁粉检测可对焊缝质量进行间接判断,其操作过程较为简单,该检测方法对铁磁性材料表面及近表面缺陷检测灵敏度较高。磁粉检测对焊缝表面的平整度要求较高,粗糙的表面则无法使用该方法。另外,磁粉检测适用于对铁磁性材料近表面较小的缺陷进行检测,对于浅而宽的缺陷检测效果较差。磁粉检测能够显示出不规则缺陷形状,检测灵敏度可以达到0.1μm,并且能够对缺陷的方向进行判断。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。

结语

总而言之，钢结构作为现代建筑体系中一种新型的结构形式，有着诸多优势，但是其也存在一定的缺陷。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。在具体实践中，企业要组织专业的检测队伍，积极应用先进的检测设备，保证焊缝检测的效率和效果，提升检测队伍的专业能力。

参考文献：

[1]周斌.钢结构工程焊缝无损检测技术应用探讨[J].建筑与预算,2021.

[2]胡豪修,徐剑锋.无损检测技术在建筑钢结构工程质量控制中的应用[J].钢结构技术创新与绿色施工,2020.