何佳君

嘉興市春秋建設(shè)工程檢測(cè)中心有限責(zé)任公司 浙江嘉興 314000

鋼結(jié)構(gòu)是建筑工程中不可缺少的承重結(jié)構(gòu)體系，具有強(qiáng)度高、自重較輕、抗震性能強(qiáng)、塑性和韌性較好的優(yōu)勢(shì)、成本低、工業(yè)裝配化程度較高等優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用在高層建筑、高架立交橋建筑、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑、超高層建筑等。隨著建筑工程規(guī)模的擴(kuò)大，鋼結(jié)構(gòu)逐漸向大空間、大跨度的趨勢(shì)發(fā)展，建筑中的鋼結(jié)構(gòu)通常采用的都是焊接的連接方式，鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量將直接影響到鋼結(jié)構(gòu)和建筑工程的質(zhì)量和安全性。如果存在焊接缺陷的問題，極可能導(dǎo)致構(gòu)建承載面積幅度減小，從而使用力集中在一起，進(jìn)而造成鋼結(jié)構(gòu)的疲勞性能和強(qiáng)度大大衰減，并產(chǎn)生缺口效應(yīng)[1]。

1 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷的危害

焊接質(zhì)量受到焊接材料、焊接工藝、操作環(huán)境以及操作者技藝水平等諸多因素的影響，因此所造成的缺陷種類繁多。從建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接檢測(cè)的角度可以劃分為表面缺陷和內(nèi)部缺陷。表面缺陷是指從焊縫表面用肉眼即可發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的表面缺陷有咬邊、焊瘤、燒穿、弧坑、凹陷及表面氣孔、表面裂紋、根部未焊透等；內(nèi)部缺陷是指位于焊縫內(nèi)部，無法用肉眼看到，需借用特別的儀器或手段才能發(fā)現(xiàn)。常見的內(nèi)部缺陷主要包括氣孔、夾渣、裂紋、未焊透等。無論表面缺陷還是內(nèi)部缺陷，都會(huì)減小金屬的有效截面面積，導(dǎo)致金屬強(qiáng)度降低，產(chǎn)生應(yīng)力集中，甚至產(chǎn)生裂紋，危害極大，應(yīng)嚴(yán)格控制缺陷的產(chǎn)生。大多數(shù)人可能會(huì)認(rèn)為內(nèi)部缺陷要比外部缺陷危害更大，更容易使金屬強(qiáng)度降低，因此在對(duì)焊接接頭的檢查上主要關(guān)注內(nèi)部質(zhì)量，容易忽視表面缺陷。試驗(yàn)表明，將含當(dāng)量相同的分別位于表面與內(nèi)部的氣孔缺陷的焊接試件進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，其抗拉強(qiáng)度均能達(dá)到母材強(qiáng)度，但斷口位置不同，含表面氣孔的試件斷口在焊縫上，含內(nèi)部氣孔的試件斷口在母材熱影響區(qū)。雖然兩種缺陷對(duì)試件的抗拉強(qiáng)度影響不大，但從斷口位置來看，其影響是不同的。一般情況下，封閉型的缺欠如氣孔、夾渣等處在焊縫表面時(shí)比在內(nèi)部時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)影響要大。因此在實(shí)際檢測(cè)工作中，不僅要注重內(nèi)部缺欠檢測(cè)，表面缺欠也是不能忽略的。

2 焊接缺陷的無損檢測(cè)技術(shù)

（1）磁粉檢測(cè)。自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)主要是利用漏磁場(chǎng)和磁場(chǎng)中的磁之間的作用力。在漏磁場(chǎng)的作用下會(huì)將所使用的磁粉匯集在缺陷邊緣，從而使磁粉形成磁痕，這樣能夠有效的確定缺陷的數(shù)量和種類。磁盤檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)速度較快、操作難度極低、檢測(cè)靈敏度高、成本低的特點(diǎn)。但是這種技術(shù)也存在一定的局限性，只可以對(duì)磁性金屬表面和接近表面的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，只可以將其作為缺陷的定量分析，缺陷性質(zhì)的判斷錯(cuò)誤率較高，難以預(yù)測(cè)埋藏深度。

（2）滲透檢測(cè)。滲透檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用原理主要是借助有色染料和熒光染料的物理特性，其特性是強(qiáng)滲透性，能夠有效的將鋼結(jié)構(gòu)的缺陷痕跡展現(xiàn)出來。在滲透檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用時(shí)需要利用毛細(xì)作用將有色染料滲透到表面開口缺陷內(nèi)，之后在通過顯像劑的作用下通過毛細(xì)作用使有色染料回滲到材料表面，通過此過程能夠有效的將所存在的缺陷形貌特征和分布狀態(tài)清晰的展現(xiàn)出來。這種檢測(cè)方式具有操作難度低、操作方便、檢測(cè)結(jié)果具有直觀性的優(yōu)勢(shì)。滲透檢測(cè)技術(shù)通常都是由人工操作完成的，因此滲透檢測(cè)技術(shù)了檢測(cè)靈敏度極可能受到滲透液性能、檢測(cè)環(huán)境、被檢工件表面狀況、檢測(cè)工藝的影響。這種檢測(cè)方式不適用于近表面不開口的缺陷，極可能發(fā)生漏檢的現(xiàn)象[2]。

（3）射線檢測(cè)。射線檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用原理主要是借助材料中缺陷處和無損位置對(duì)射線的吸引和衰減程度存在差異，在應(yīng)用射線檢測(cè)技術(shù)時(shí)通過使射線穿透被檢材料，感光層黑度不同的區(qū)域會(huì)在射線底片上直觀的顯示出來。通過此過程能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)缺陷的大小和數(shù)量等信息進(jìn)行判斷。材料的密度對(duì)射線的吸收率有著較大的影響，所以在探測(cè)焊縫的氣孔、未融合、夾渣、未焊透檢測(cè)方面有著良好的效果。通過射線檢測(cè)技術(shù)可以有效的將缺陷定性顯示出來，除此之外還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷的尺寸進(jìn)行檢測(cè)和保存。但是，射線檢測(cè)圖像通常會(huì)出現(xiàn)缺陷邊緣模糊、缺陷特征被淹沒、灰度區(qū)間較窄、圖像噪音多等缺點(diǎn)，這直接造成焊縫缺陷信息的確難度高。

（4）超聲波檢測(cè)。超聲波檢測(cè)原理主要是通過利用探頭發(fā)出頻率超過20千赫茲的超聲波，如果超聲波在材料中傳輸?shù)倪^程中遇到缺陷都可以發(fā)生衍射和反射等現(xiàn)象，并對(duì)其進(jìn)行分析能夠?qū)崿F(xiàn)無損檢測(cè)。這種無損檢測(cè)方式通常具有穿透力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)微小缺陷的準(zhǔn)確測(cè)量和定位，可對(duì)缺陷深度進(jìn)行測(cè)量，這種檢測(cè)方式是現(xiàn)階段最為常用的方法。超聲波檢測(cè)技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)、安全性高的優(yōu)勢(shì)，但是極可能受到金屬組織積極的影響，而且還具有一定的局限性，不利于對(duì)奧氏體不銹鋼焊件的檢測(cè)，適當(dāng)?shù)奶砑玉詈蟿┛商嵘龑?duì)缺陷檢測(cè)的精確性。

（5）缺陷評(píng)定及驗(yàn)收。評(píng)定一條焊縫或者缺欠是否合格，取決于所采用的標(biāo)準(zhǔn)。原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T中以 φ3mm 橫孔作為基準(zhǔn)，對(duì)焊縫的驗(yàn)收評(píng)定分為：Ⅰ區(qū)為非危險(xiǎn)性缺陷，可不做評(píng)定；Ⅱ區(qū)缺陷按指示長(zhǎng)度評(píng)定；Ⅲ區(qū)為需返修缺陷。而 GB/T中橫孔、平底孔、矩形槽等均可作為基準(zhǔn)靈敏度，且不包含評(píng)定等級(jí)的詳細(xì)內(nèi)容的，需要引用新標(biāo)準(zhǔn) GB/T《焊縫無損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 驗(yàn)收等級(jí)》，該新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)缺欠的判定由鋼板厚度、缺欠長(zhǎng)度及該缺欠回波波高共同確定，并且缺欠的記錄等級(jí)、驗(yàn)收等級(jí)隨著缺欠的長(zhǎng)度不同而不同，這樣既避免了對(duì)不同構(gòu)件重要性的“一刀切”，同時(shí)也更加接合了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3 結(jié)語

如今，鋼結(jié)構(gòu)已被廣泛應(yīng)用，國(guó)家更是大力推進(jìn)裝配式結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)工程或許將如雨后春筍般出現(xiàn)在各類大中小型項(xiàng)目中。作為檢測(cè)人員應(yīng)足夠重視，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做到不放過缺陷，不遺漏缺欠，對(duì)返修后焊縫做到百分百探傷，確保完全消除超標(biāo)缺陷；對(duì)無需返修的缺陷，應(yīng)做好相應(yīng)記錄。