建筑钢结构焊缝无损检测技术研究

建筑钢结构焊缝无损检测技术研究

张亚洲

中国电建集团核电工程有限公司 山东 250100

摘要：随着我国建筑行业的蓬勃发展，钢结构建筑因其独特的优势得到了广泛的应用。钢结构焊接质量直接影响着建筑物的安全性和使用寿命，因此，对焊缝质量进行准确、高效的检测具有重要意义。

关键词：建筑钢结构;焊缝无损;检测技术;研究

引言

目前，建筑钢结构焊缝无损检测技术应用受到关注，相对于传统检测方法，这种新的检测理念不会破坏建筑原始结构，可保障检测效率和质量。传统的钻芯检测技术会破坏结构的自重，影响结构的承载力，而应用钢结构焊缝无损检测技术可以消除这方面的顾虑。利用无损检测可降低检测技术应用对结构性能的影响，与此同时检测结果还可以通过图像等表示，检测数据较为直观和精准。无损检测技术在建筑施工控制中的重要性也日益提高，使用无损检测技术是确保建筑工程质量的重要条件。无损检测技术的应用标准高，为达到理想检测目标，及时找出结构隐患，应提高技术人员的水平，确保其能够胜任检测工作。

1建筑钢结构焊缝无损检测技术应用意义

提高工程质量：无损检测技术在建筑钢结构焊缝中的应用，可以及时发现和诊断焊缝中的缺陷、裂纹等质量问题，从而保证焊接质量达到设计要求和规范标准。这对于提高工程质量、降低事故风险具有显著作用。确保结构安全：建筑钢结构焊缝无损检测技术的应用，有助于评估钢结构焊缝的安全性能，确保结构在使用过程中的安全稳定。通过及时发现和修复焊缝缺陷，降低焊缝断裂、疲劳等事故风险，保障人民群众的生命财产安全。延长结构使用寿命：无损检测技术可以帮助评估焊缝的耐久性能，为建筑钢结构提供科学、合理的维修保养建议。通过定期检测和及时修复焊缝缺陷，可以延长钢结构建筑的使用寿命，降低维修成本。优化检测方法和技术：随着无损检测技术的不断发展，新的检测方法和技术不断应用于建筑钢结构焊缝检测。例如，超声相控阵、TOFD等技术在检测灵敏度和检测效率方面具有显著优势，有助于优化检测方案，提高检测水平。促进产业技术进步：建筑钢结构焊缝无损检测技术的应用，有助于推动我国钢结构产业技术进步，提高产业竞争力。无损检测技术的普及和提高，将有助于我国钢结构建筑市场的发展和壮大。环保与可持续发展：无损检测技术在建筑钢结构焊缝中的应用，可以实现对焊缝质量的精准控制，降低焊接缺陷导致的资源浪费和环境污染。通过提高钢结构建筑的安全性能和耐久性能，无损检测技术为实现绿色建筑和可持续发展目标提供了有力支持。

2建筑钢结构焊缝无损检测技术的应用特点分析

非破坏性。建筑工程施工建设的过程中，质量安全是人们关注的重点，从当前的施工现场以及管理现状进行了解发现，安全管理仍然存在有较多的问题，使得项目施工以及工程运行无法达到预期的要求。随着时代不断地发展建筑工程行业规模不断扩大，安全管理的要求变得越来越严格，在进行建筑工程检测的过程中，提倡通过专业的信息技术，来对施工建设的主体以及各阶段的施工建设情况进行安全化的检测，及时排除安全隐患问题，全面加强施工建设过程中的安全性。无损检测技术是目前常见的技术之一，应用于建筑工程检测工作当中，充分体现出了技术应用的优势所在。技术本身存在有非破坏性的特点，不破坏建筑主体结构，直接通过技术的扫描来进行现场检测，快速获得相关数据信息，通过系统化的评估，了解当前的质量安全系数。相比较传统的工程检测工作而言，无损检测技术的应用能够快速、准确地获取到相关的数据信息，适应于时代的发展，不破坏性的原则充分保障了施工现场的进度，提高了安全检测的质量。

3建筑钢结构焊缝无损检测技术

3.1检测探头参数设定及耦合剂选取

建筑钢结构焊缝无损检测主要选取超声探头进行检测，对此需要选取适合的探头以及耦合剂，具体步骤如下。与竖波探头对比，横波斜探头检测方向灵活多变，可通过不同方向对建筑钢结构焊缝进行检测，因此选用横波斜探头，对此需对探头的具体参数进行设定与调整，以满足不同焊缝的探测需求。由于建筑钢结构缺陷波形的主要特点为波形稳定且浮动变化较低，所以将检测探头的频率调低更利于检测出不同的建筑钢结构缺陷波形，频率范围在3~6MHz，对于波形较高且变化浮动较大的焊缝缺陷，在检测时可以将超声检测探头的频率适当调高。在对建筑钢结构焊缝进行超声检测时，探头与焊缝平面的角度应保持在45°~75°，每次检测出一个缺陷波形后需重新调整角度，使其能够对建筑钢结构焊缝的波形进行精准检测。在使用2个检测探头对同一个焊缝进行检测时，除了需要注意单个探头与焊缝平面的角度以外，还需注意2个探头之间的角度，角度之差最好在20°以上。超声检测探头的晶片尺寸一般与探头频率和工作声程有关，薄板和中厚板超声检测的探头晶片尺寸一般选取25~112mm2，对于厚板的检测，探头晶片尺寸也需相应扩大，一般选取112~440mm2。耦合剂的作用是通过填充检测探头与焊缝之间的间隙提高检测的透射率，有利于探头更好地移动并且减少摩擦力。同时需具备较高的声阻抗，使焊缝缺陷的声阻抗尽可能地小，以便于检测声波可以最大限度地穿透焊缝缺陷，对其进行检测。一般常用的建筑钢结构焊缝探测耦合剂有水、水银、机油等化学耦合剂，为了提高探测效率，选用水作为主要耦合剂。

3.2焊缝无损检测技术

焊接无损检测技术可在不破坏相对结构的基础上，展开的质量检测，检测对象为焊缝的表面与内部缺陷或材料性能、物理量、状态，具体包括射线探伤技术、超声波探伤技术、渗透探伤及磁粉探伤等。通过声音或辐射的方式，探测钢结构内部的实际情况，对建筑工程的长远发展具有积极的导向作用。（1）超声检测技术。超声波技术针对钢构件稳定性进行检测，以超声波的形式进行探测，全面扫描物体内部存在的缺陷与漏洞。在实际检测过程中，超声波的频率主要控制在0.4~4MHz，以A形脉冲反射法检测为主要手段，可对工程平面进行覆盖性检测，其穿透性强，获得的数据信息较为准确，具有操作便捷、灵活等特点，耗费的经济成本较低，技术人员可熟练运用，直观化了解其中可能存在的问题。（2）射线探伤技术说明。射线探伤技术主要对焊缝连接处进行检测，应用了γ射线和X射线，穿透式扫描焊接接头的位置，并进行专业化分析。再对焊缝的质量进行科学化评测，并形成工程项目质量检测报告。在密封性钢结构工程焊缝测定环节中，需要借助射线探伤技术，以照相观察为主要手段。检测期间，可引入电离与工业电视监督方法，并根据缺陷的形式划分，进行精准化评判。射线探伤形成的底片存档时间线较长、成本高，无法实现大面积推广。（3）复合型检测技术。复合型检测包含渗透探伤、磁粉探伤，可对表面与内部进行科学探测与分析，掌握缺陷的具体位置与情况，有助于技术工作人员对焊缝质量进行准确化评测，相关企业需投入大量的资金，运用较为单一，需要进一步研究与发展。磁粉探伤是借助铁磁粉材料磁化后的磁感应强度变化，展现材料的范围，可反映材料表层的缺陷，其检测速度快，操作复杂。渗透探伤可在构件部位涂抹荧光灯染色的渗透液体，静置一段时间后，液体可在出现在开口处，显示其形状大小，适宜各种金属和非金属材料，检测结果较为直观。

结语

焊缝无损检测技术在识别建筑钢结构缺陷类型的基础上构建出了完整的检测机制，实现对建筑钢结构焊缝的合理检测。有利于对缺陷进行精准定位，识别出不同的缺陷类型，从而提高钢结构的焊接质量。该检测技术操作简便，可在不同环境下对焊缝进行检测，同时检测效率较高，可为修补焊缝争取更多时间。

参考文献

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