探究钢结构工程焊缝无损检测技术及其运用

探究钢结构工程焊缝无损检测技术及其运用

王耀辉

新疆新正检测技术有限责任公司

摘要：随着经济社会的快速发展与城镇化进程的不断加快，建筑工程行业得到了持续的发展，钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛，而焊缝无损检测技术又是有效衡量钢结构焊接质量的重要因素。鉴于此，本文先是阐述了什么是焊缝检测，又分析了钢结构工程焊接中常见的无损检测技术，最后探究了如何更好地运用无损检测技术，仅供相关人员进行借鉴与参考。

关键词：钢结构工程；焊缝；无损检测技术

1焊缝检测的概述

钢结构工程是以钢材为主要施工材料的建筑工程项目，是现代建筑工程的发展趋势之一。相较于混凝土结构，钢结构的强度较大、质量较轻、塑性较强，具有较强的应用与推广价值。一般采取螺栓连接、焊接这两种方式对钢结构工程进行连接，要想有效保障钢结构工程的焊接质量不仅需要严格按照相关的规范标准进行工作，还需要采取有效措施检测焊缝以有效保障焊接工作的可靠性。但实际的焊接操作较为复杂，对操作人员的技术技能要求较高，再加上人为操作中不可避免地会出现一些人眼无法发现的细小缺陷，进而为钢结构工程的建设施工埋下巨大的安全隐患，现阶段检测焊缝的技术方法较多，无损检测技术就是一种在不破坏被检测对象（原有状态、性质、性能）的前提下利用专业化的先进技术手段与专业检测设备来进行检测的技术。

2常见的焊缝无损检测技术

2.1超声波检测技术

顾名思义，超声波检测技术是利用超声波的投射性、反射性特征来使用超声检测仪进行检测的一种技术，其主要工作原理是利用频率大于20000Hz的超声波在不同介质之间传播时会反射、折射，一旦钢结构焊缝存在问题，超声波就会被反射回来，仪器探头在接收到反射信号后会将屏幕上显示具体缺陷位置与波幅的高低，借助于此，工作人员就可以判断缺陷的实际大小、具体位置、产生程度等^[1]。相较于其他无损检测技术，超声波检测技术的应用较为广泛，检测成本较低、准确性较强、速度较快、操作简单便捷，但其并非十分完美，检测结果的直观性较差，受操作人员自身经验的影响较大，此外还受被检测对象材质、外形、晶粒度、缺陷位置等因素的影响。

2.2磁粉检测技术

磁粉检测技术的主要工作原理是磁性材料磁化后形成磁场来对焊缝进行检测的。在适当磁化后钢结构材料内部就会产生强烈的磁感应强度与密集的磁感应线。在钢结构材料无缺陷的情况下磁性材料就会将磁感应线约束在其中，但并不会吸附磁粉，若焊缝存在缺陷就会导致磁感应线发生变化，溢出钢结构材料的表面，进而形成磁极、漏磁场，此时只需要将带有颜色或荧光性的磁粉（磁悬液）均匀放置在被检测对象的表面，由于焊缝存在缺陷部位的漏磁场就会吸附大量的磁粉，产生局部聚集现象，工作人员在适当的条件下就能观察、判断出准确的缺陷位置^[2]。相较于其他检测技术，磁粉检测技术的操作较为简便、检测速度较快、检测准确性较强、检测成本较低、检测结果较为直观，但也存在着明显的不足，它只能对铁磁性材料和浅层的钢结构焊缝进行检测，无法检测磁性较弱的材料，适用范围相对较小。

2.3渗透检测技术

渗透检测技术是根据毛细现象原理来进行检测的。一般而言，若物体自身存在一定的缝隙，当液体与其进行接触后就会沿着这一缝隙进行流动。因此，在对钢结构焊缝进行检测时工作人员要事先涂抹渗透液（其中含有荧光类物质），若焊缝存在缝隙，渗透液就会进行缝隙内部并在其内部进行流动，然后再去除钢结构工程表面的渗透液，但无法去除焊缝缝隙内部的渗透液，焊缝的缺陷自然而然也就得到了显现。相较于其他检测技术，这种检测技术的操作较为简便、检测灵敏性较高、检测结果较为直观，受钢结构构件形状、大小、位置等因素的影响较小或基本不会受影响，适用范围较为广泛，不仅可以检测钢结构还可以检测其他金属、非金属材料。但由于渗透剂具有一定的挥发性、腐蚀性，稍有不慎就会对检测人员的身体健康产生巨大的威胁，同时它只能检测浅层次的焊缝缺陷，无法检测内部的缺陷与多孔性的缺陷，且检测完毕后工作人员还要对残留的荧光着色物质进行清洗。

2.4射线检测技术

射线检测技术的主要工作原理是在X射线、γ射线、中子射线等透过焊缝位置时将焊接处的内部实际情况在荧光屏上显示缺陷位置、大小等，对于焊缝缺陷数量、位置、大小、形状的判断、描述较为准确，且可以在后续的工作中随时调取检测结果，广泛适用于多种金属材料焊缝的检测，但需要注意的是最终的检测结果在很大程度上受到射线穿透力、检测角度等因素的影响，对被检测材料的要求较高（材料的厚度一般要控制在2—200mm之间），检测设备的体积较大、检测成本较高、检测时间较长，同时还对检测人员的身体健康具有巨大的不利影响，需要检测人员采取严格的保护措施，基于上述论述，现阶段，射线检测技术的应用范围较为有限。

3在钢结构工程焊缝中有效应用无损检测技术的策略

第一，科学合理地选择检测技术。钢结构以其结构强度高、抗震性能优良等优势在建筑行业中得到了广泛的运用，但由于各项主客观因素的影响，钢结构焊缝不可避免，而不同的建筑工程项目对焊缝无损检测工作的要求也不同。因此，在对焊缝进行检测的过程中工作人员要全面、系统地掌握工程项目的实际需求与各项检测技术的优劣，在此基础上选择最适宜的检测技术^[3]。例如，可以采取超声波检测技术对焊缝内部进行检测，可以采取磁粉检测技术对焊缝的表面或近表面进行检测。还可以根据不同的检测对象及检测位置采取针对性的检测技术，可以采取超声波检测技术或磁粉检测技术对T型焊缝、角焊缝进行检测，可以采取超声波检测技术或射线检测技术对对接焊缝进行检测。第二，对受检材料进行检验。在对焊缝进行无损检测的过程中很多检测技术都会受到外界因素的影响，上文中已经提到外界因素对部分检测技术的影响较大，要想有效确保检测结果的准确性就必须要事先对检测材料、被检测对象进行检验以避免因外界因素而导致的检测结果偏差。例如，工作人员在运用渗透检测技术时要将焊缝的温度控制在10℃～50℃以避免液体因温度过低而冻结或因温度较高而蒸发，同时还能有效保障渗透液的渗透效果。

结语

总而言之，运用无损检测技术对钢结构的焊缝进行检测不仅能最大限度地降低检测工作对钢结构建筑工程的不利影响，还能有效保障钢结构工程的焊接质量，进而适当延长建筑工程的使用寿命，促进建筑行业的持续发展。因此，工作人员要在全面了解和掌握各项无损检测技术优劣势、适用范围与工程项目要求等因素的基础上选择最佳的检测技术，重点关注检测工作的重点、细节问题。同时不断探索全新的检测技术，定期对检测人员进行培训，更好地发挥出无损检测技术的效用。由于本文的篇幅有限对焊缝无损检测的探讨还存在诸多不足，但相信随着广大一线检测人员的实践与诸多学者的研究，我国未来的建筑行业必将获得长远持续的发展！

参考文献：

[1]伦汉华. 钢结构工程焊缝无损检测技术及其运用分析[J]. 建材与装饰,2020(07):58-59.

[2]邰阳. 钢结构工程焊缝无损检测技术及其运用分析[J]. 现代制造技术与装备,2020(05):167-168.

[3]梁万昌. 建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用探究[J]. 建材与装饰,2019(07):46-47.