建筑鋼結構工程及焊縫無損檢測技術應用分析

李明珠

摘要：鋼結構作為一種新型的建筑結構形式具有較多特點，鋼結構的強度較高，能夠承載較重的載荷，具有良好的抗震性能，制作安裝比較迅速，在高層建筑中優勢十分明顯。于是近年來，鋼結構技術在高層建筑中的使用越來越多，然而鋼結構焊接時的連接方式、焊縫的質量直接影響到整個結構的安全，因此對焊縫質量的檢測十分重要。本文主要就鋼結構進行簡單的介紹，重點分析焊縫無損檢測技術在建筑鋼結構中的應用。

關鍵詞：建筑鋼結構；焊縫無損檢測技術；應用要點

目前，隨著全球科技高速發展，煉鋼技術不斷提高，以及建筑形式和建筑施工技術的豐富和成熟。鋼結構建筑得到廣泛的應用。鋼結構施工時，需要把各個構造組件進行焊接。焊接質量影響結構質量。為了檢查焊接質量，又不損壞結構本身，無損檢查質量技術就應運而生。為了更好的應用該項技術，需對各項環節進行詳細地分析。

1、鋼結構概述

同鋼筋混凝土結構相比較來說，鋼結構具有著高強度、抗震性能良好、質量較輕、強度比較高等優勢，因此，也被廣泛的應用到大跨度建筑、橋梁等結構中。因此，鋼結構總體而言有著以下特點，鋼材內部安排同各向同性之間相接近，并且原料較為均勻。從與之相關的研究成果顯示，鋼材受力狀況同工程力學之間的結果相同，因此，具有著較好的力學性質。塑性和耐久性比較好，鋼結構在受到比較大的外力荷載過程中，鋼材可以實現一部分頂峰應力而進行再分配，如此的話，就會造成鋼結構內部應力進而可以避免其出現突變，不會由于應力的上升而造成結構遭到破壞，與此同時，也可以適應比較大的動力荷載。在地震發生之時，可以通過結構的彈塑性變形進而吸收一些地震能量，進而可以提升建筑物的抗震能力。

2、建筑鋼結構焊縫無損檢測技術

焊接技術是鋼構件連接重要的方法之一，焊接過程中焊縫的質量直接影響到鋼結構的安全，焊接過程中經常會出現各種問題，比如焊縫缺陷，嚴重影響焊接質量，一般情況下，焊縫缺陷可以分為內部缺陷及表面缺陷兩種，焊縫夾渣、氣孔、裂紋、未焊透、未熔合等屬于內部缺陷，而咬邊、表面氣孔、燒穿等問題屬于表面缺陷，為了有效判定焊縫缺陷的危害，在實際的施工過程中通常會采用無損探傷技術對焊縫質量進行檢測，這種檢測方法比較清晰明了。

顧名思義，焊縫無損檢測技術就是在不損傷焊縫的情況下，通過一定檢測技術檢查焊縫是否存在缺陷。常用的無損檢測技術有射線探傷、超聲探傷檢測、磁粉探傷以及滲透探傷這幾種，下文對各種無損檢測技術進行詳細的介紹。

（1）射線探傷。射線探傷中使用的射線主要有X射線及γ射線兩種，實際的檢測過程中，由于射線穿透待測物各部分結構時會產生不同強度的衰減，通過檢測衰減的程度就能夠檢查出材料存在的缺陷。射線經過待測材料會被吸收，將吸收后的射線投射到膠片上，然后對膠片進行顯影處理，可以發現物體厚度的變化即內部缺陷情況，通過這一信息能夠判定焊縫缺陷的危害性及焊接質量等級。這種檢測方法比較直接明了，但是檢測設備不便攜帶，且產生的射線會危害人體健康。

（2）超聲探傷檢測。物體的內部結構不同，聲學特征也會不同，它們會影響到超聲波的傳播，超聲波檢測就是利用這一原理檢測待測材料的缺陷。A型脈沖反射法是超聲波檢測中常見的方法之一，這種檢測方法十分適合用于平面型的缺陷，儀器攜帶比較方便且檢測的效率也比較高，但實際的檢測過程中容易受到材料表面粗糙度、檢測人員技術和經驗、焊縫表面成型狀況等因素的影響，且這種檢測方法缺陷表達不夠直觀。

（3）磁粉探傷技術。鐵磁性材料被磁化后，其內部會產生很強的磁感應強度，磁力線密度增大幾百到幾千倍，如果材料中存在不連續性（包括缺陷造成的不連續性和結構、形狀、材質等原因造成的不連續性），磁力線會發生畸變，部分磁力線會逸出材料表面，從空間穿過，形成漏磁場，通過漏磁場吸附磁粉從而在物體缺陷附近堆積來宏觀顯示物體表面或近表面處的缺陷。其優點是：檢測靈敏度高，可以發現細小的裂紋和其他缺陷，檢測成本低，檢測速度快。局限性是：只適合于鐵磁性材料，只能檢測表面及近表面缺陷，對于內部缺陷或者埋藏較深的缺陷無法發現；檢測受工件形狀和尺寸影響。對于某些特別工件，檢測完成后還需要退磁。

（4）滲透探傷技術。零部件表面被施涂含有熒光染料或者著色染料的滲透液后，在毛細管作用下，經過一段時間，滲透液可以滲進表面開口的缺陷中；經過除去零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細管作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線或者白光），缺陷處的滲透液痕跡被顯示，從而探測出缺陷的形貌及分布狀態。其優點是：對金屬及非金屬材料都適用，設備輕便，探傷簡便，無需電源，可以直觀的顯示出缺陷。局限性是：難以對細小的缺陷定性分析及深度的確定，只適合于表面及近表面缺陷的檢測，探傷以后必須做清潔工作。

3、建筑鋼結構焊縫無損檢測技術的應用

鋼結構無損檢測技術目前在鋼結構建筑中有著十分廣泛的應用，角接以及對接焊縫則是鋼結構建筑工程中比較常見的的構件連接的焊縫，在通常情況下，一些普通的鋼結構建筑工程中比較常見的構件的連接焊縫。在一般情況下，一些普通的鋼結構建筑中，鋼梁、鋼柱其端板、翼緣板、柱身等等連接部分作為角接焊縫。母材的拼接焊縫作為對接焊縫。而這些焊縫其內部的缺陷通常應用超聲檢測的形式，依照與之相關的檢測標準，一旦建筑應用板的厚度高于8mm的焊縫，應該應用超聲波探傷的形式來對其內部存在的缺陷進行檢測，而在板材的厚度低于8mm的焊縫則應用磁粉探傷或者是滲透探傷的措施來對外部的缺陷進行檢測。這兩種檢測方法具有著較小的深度。但是因為設計要求都應該使超聲探傷檢測厚度應該低于8mm的裂縫。在這種環境下應該應用一些比較特殊的形式才可以進行的檢測，鋼桁架其支管和主管間的相貫線焊縫在進行檢測之時，要求可以在特定的廠家中制作一些比較小的管徑探頭，同工程的具體情況結合，來對焊縫出現的問題進行分級評定。

4、結語

總之，在高新科技的推動下，高層鋼結構也越來越多，因此對其質量要求也越來越嚴苛。進而要求對鋼結構的檢測技術也越來越先進。人們在完善現有無損鋼結構檢測技術的基礎上，應勇于探索和創新，創造出更多更好的鋼結構焊縫無損檢測技術。

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