鋼結構焊縫的無損檢測技術分析

邊文亮

摘 要 焊接是鋼結構施工中的重要環節，各個構件主要是依靠焊接的方式連接起來。但是在焊接的過程中受到各種因素的影響，容易在焊縫中產生焊接缺陷，直接影響到鋼結構在使用過程中的安全性和可靠性。為了提高鋼結構的焊接質量，可采用無損檢測技術對焊縫的質量進行檢測，避免鋼結構因為焊接缺陷而出現安全問題。文章主要對鋼結構焊縫的無損檢測技術進行分析，為進一步提高焊接技術水平起到重要的推動作用。

關鍵詞 鋼結構;焊接;焊縫;無損檢測;質量

鋼結構主要是以鋼材制作為主的結構，由于鋼結構自重較輕，施工簡便，抗震性好，可靠性高等優點，在我國的住宅和橋梁工程建設中得到了廣泛的應用。鋼結構的焊接質量直接關系到整個工程的安全性和可靠性，所以在鋼結構焊接成型后需要對焊縫質量進行檢測，以確保各項性能參數能夠滿足規定的標準。無損檢測技術主要是在不破壞焊縫的基礎上對焊接質量進行檢測，而且檢測的過程中也不會對焊縫質量產生影響[1]。目前對焊縫的無損檢測技術主要有超聲波檢測技術、射線檢測技術、磁粉檢測技術、滲透檢測技術等，下面對這幾種無損檢測技術進行分析，同時也可為焊接技術的改進提供參考的依據，通過焊接材料或者焊接參數的調整，降低焊接缺陷的產生，為促進我國社會經濟的發展創造有利的條件。

1超聲波檢測技術

超聲波檢測技術的原理比較簡單，是鋼結構焊縫無損檢測中比較常用的方法。檢測原理為超聲波在介質中傳播時會發生反射和折射現象，而在不同的介質中傳播，聲波的反射狀態不同，在焊縫中如果存在質量缺陷，則聲波在傳播的過程中就會由于聲阻抗差性而出現不同的聲波。在實際檢測過程中，會利用數字超聲檢測儀的探頭向焊縫發射頻率高于20000Hz的超聲波，再利用探頭接收發射的回波，反射回來的聲波會在屏幕中顯示出來，通過對聲波的位置以及波幅的高低等參數的對比分析，就能夠判斷出焊縫內部的狀態。在檢測之前，應該確保檢測的儀器具有穩定的溫度和顯示的穩定性，確保被檢工件表面沒有鐵屑、油污、焊渣等附著物，使用工業糨糊對表面進行耦合處理[2]。在檢測的過程中要控制好掃查的速度，采用鋸齒形的掃查軌跡，相鄰的區域要有重疊的部分，保證掃查的全面性。因為超聲波檢測成本較低、操作簡便、速度快，所以在鋼結構焊縫無損檢測中比較常用。但是這種方式也存在一定的不足，因為檢測結果無法直觀的體現是哪種缺陷類型，所以只能夠依靠檢測人員的經驗做出判斷。

2射線檢測技術

射線檢測技術主要是使用射線檢測設備對鋼結構焊縫缺陷進行檢測，在利用X射線、γ射線等照射被檢件時，射線在穿透焊縫后會將焊縫內的狀況投影到熒光屏上，在熒光屏上通過對圖像的分析就能夠判斷出焊縫缺陷存在的位置，并且能夠顯示出缺陷的大小和輪廓。射線檢測技術的原理為，射線在穿過介質時會發生一定的衰減，而在不同的介質中其衰減系數存在一定的差異性。如果焊縫內部存在缺陷，射線在透過工件時被缺陷吸收的程度不同，最終在熒光屏上以圖線的形式展示出來。射線檢測技術一般會應用于封閉性較強的鋼結構焊縫檢測中，其他檢測技術不便操作或者檢測結果不穩定的情況下，可采用此種檢測技術。射線檢測的結果能夠得到長時間的保存，也能夠為以后的焊接技術研究工作提供參考依據。但是由于射線有一定的衰減系數，所以對被檢工件的厚度有一定的要求，材料厚度要在2～200mm之間，這樣才能夠保證檢測結果的準確性。射線檢測技術也存在一定的缺陷，在檢測時使用的檢測設備體積較大，需要具有一定的檢測空間，耗時相對較長，成本較高，并且在檢測時使用的放射性元素會對操作人員的身體健康產生一定的影響，所以還需要根據實際情況慎重選擇。

3磁粉檢測技術

磁粉檢測技術主要應用于具有一定鐵磁性的材料，主要是利用磁粉與漏磁場之間的相互作用來確定焊縫內部是否存在質量缺陷。主要方法為在檢測之前，需要對檢測材料進行磁化作用，能夠使材料的內部產生明顯的磁感應，并且能夠產生密集的磁感應線。然后操作人員將磁粉或者磁懸液均勻地分布在材料表面，如果在焊縫內部存在缺陷，缺陷部位的磁感應線就會發生畸變，在逸出材料表面后就會形成漏磁場，漏磁場對材料表面的磁粉或者磁懸液具有顯著的吸附作用，從而導致磁粉或磁懸液形成局部聚集的現象[3]。操作人員通過對磁粉或磁懸液聚集的形狀、大小和位置就能夠判斷出焊縫中缺陷的基本狀況。這種檢測方法操作簡便，檢測速度快，成本較低。但是也存在一定的局限性，只能用于具有較強的鐵磁性材料檢測中，無法用于奧氏體不銹鋼之類的磁性較弱的材料。同時，受到磁化作用的影響，對于缺陷較深的焊縫也不適用，只能用于材料表面或者近表面的缺陷檢測。

4滲透檢測技術

滲透檢測主要是利用液體的毛細管作用來檢測材料表面的缺陷，如果材料的焊縫處存在缺陷，液體就會通過缺陷滲透到縫隙中。在實際檢測操作中，需要首先對焊縫表面進行清潔處理，然后將滲透液涂抹于焊縫表面，如果焊縫表面存在縫隙或者毛細管，則滲透液就會滲入縫隙中，然后通過顯像劑來表示焊縫表面的缺陷狀況。在檢測過程中，需要控制好焊縫表面的溫度以及照度，以確保檢測結果的準確性。滲透檢測的操作簡便，適用性強，缺陷能夠比較直觀的顯現出來。但是缺點為只能對焊縫表面的缺陷進行檢測，無法檢測到焊縫內部的缺陷狀況，如果焊縫缺陷的毛細管太小也無法得到準確的檢測結果。

5結束語

焊接質量是鋼結構施工中重要的檢測內容，因為其直接關系到整個建筑工程的質量。所以在鋼結構焊接成型后，都需要對焊縫質量進行檢測，在其各項技術參數都滿足規定要求后方可投入使用，以確保工程的安全性和可靠性。對鋼結構焊縫采用無損檢測技術，不會對結構本身的性能產生影響，在選擇檢測技術時，可根據檢測對象和檢測環境的實際狀況，通過對檢測質量、檢測效率、檢測成本等各項內容綜合考慮后選擇適宜的檢測技術，最終確保焊接質量。

參考文獻

[1] 林杰喆.基于鋼結構焊縫缺陷的無損檢測技術應用分析[J].福建建材，2019（12）：15-17.

[2] 丁愛香.超聲波無損檢測技術在建筑鋼結構焊縫檢測中的應用[J].建材與裝飾，2019（19）：63-64.

[3] 段文博.鋼結構焊接驗收中無損檢測的應用及缺陷預防[J].山東工業技術，2018（10）：5.