鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無損檢測技術(shù)應(yīng)用研究

段 斌

（廣東建準(zhǔn)檢測技術(shù)有限公司， 廣東 廣州 510407）

1 鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無損檢測技術(shù)原理

鋼結(jié)構(gòu)焊接主要是連接桿件和構(gòu)件，從而保障兩者之間傳力作用，通常情況下，最常用的焊接連接接頭方式有以下幾種，即對(duì)接接頭、T 型接頭、搭接接頭、十字接頭、角型接頭，而顯然鋼結(jié)構(gòu)焊接處理是存在一定復(fù)雜性的，如在焊接過程中，受高溫作用，主體金屬附近會(huì)出現(xiàn)“熱影響區(qū)”，這個(gè)區(qū)域會(huì)隨著焊接速度和焊接電流發(fā)生性能改變，如有些晶粒會(huì)變粗，從而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)變脆。此外受焊接工藝、操作技術(shù)等方面的影響，鋼結(jié)構(gòu)工程還易在焊接位置處，出現(xiàn)夾渣、氣孔等質(zhì)量問題，為此在焊接結(jié)束后，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行檢測十分必要的[1]。而與有損檢測方式相比，“無損檢測技術(shù)”是一種在不損害、不影響被檢測對(duì)象內(nèi)部組織的前提下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕荽嬖谝鸬臒帷⒙?、光、電、磁等反應(yīng)的變化，以物理或化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)及缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進(jìn)行檢查和測試的方法。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無損檢測技術(shù)應(yīng)用研究

2.1 射線探傷技術(shù)

“射線探傷技術(shù)”是一種重要的鋼結(jié)構(gòu)工程焊接無損檢測技術(shù)，可對(duì)焊接內(nèi)部的缺陷進(jìn)行探傷檢測，具體的檢測方法主要是利用γ 射線或者X 射線穿透鋼結(jié)構(gòu)焊接接頭，從而使檢測影像落入到底片上，由于不同密度的物質(zhì)對(duì)射線的吸收系數(shù)不同，照射到膠片各處的射線強(qiáng)度也就會(huì)產(chǎn)生差異，通過暗室處理后的底片各處黑度差來判別缺陷。這樣就可以清晰的觀察出焊接內(nèi)部的缺陷輪廓以及缺陷位置和大小，并以此對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，得到的檢測底片是可以長時(shí)間存檔的，這就為接下來的工程質(zhì)量驗(yàn)收提供了憑證，是“射線探傷技術(shù)”所特有的一種優(yōu)勢[2]。如現(xiàn)在一些封閉性較強(qiáng)的鋼結(jié)構(gòu)工程之中，多是使用射線探傷技術(shù)進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢測，但是由于此種檢測方法判定時(shí)間較長，同時(shí)檢測成本比較高，因此目前射線探傷技術(shù)還未得到廣泛的應(yīng)用推廣。

2.2 超聲波探傷技術(shù)

“超聲波探傷技術(shù)”顧名思義，是利用超聲波(頻率高于20000Hz 的聲波) 去探測被檢測對(duì)象內(nèi)部缺陷的一種常用檢測方法，此種無損檢測技術(shù)最大的優(yōu)勢特征就是指向性好、穿透能力強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)，因此在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用推廣。而對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量進(jìn)行無損檢測時(shí)，超聲波探傷技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，即利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小[3]?！俺暡ㄌ絺夹g(shù)”整體來說具有較高靈敏度，并且操作也比較方便，但不足之處是對(duì)缺陷的準(zhǔn)確定性有難度，顯示不直觀，探傷技術(shù)難度大，容易受到主、客觀因素的影響，以及探傷結(jié)果不便保存等，因此超聲波探傷也有其局限性。

2.3 磁粉探傷技術(shù)

“磁粉探傷技術(shù)”的應(yīng)用，是利用了鐵磁性材料被磁化后缺陷處的漏磁場與磁粉的相互作用，磁化后的鐵磁性材料在其表面和近表面缺陷處的磁場發(fā)生畸變，并形成漏磁場，這樣利用漏磁場吸引磁粉的特征，來判定鐵磁性材料是否有損傷，并通過磁粉的分布情況，進(jìn)一步對(duì)鐵磁性材料的表面缺陷和近表缺陷做出判斷，此種檢測方法是比較迅速的，并且檢測成本也不高。但是不足之處是“磁粉探傷技術(shù)”只能檢測到鐵磁性材料的表面或者近表面缺陷，不能有效的檢測到材料的內(nèi)部深處損傷，同時(shí)檢測過程中，可能會(huì)受到被檢工件形狀、尺寸的影響，因此此種無損檢測技術(shù)，在某種程度上來說還是存在一定局限性的。

2.4 滲透探傷技術(shù)

“滲透探傷技術(shù)”是利用毛細(xì)現(xiàn)象檢測材料的表面開口缺陷的一種方法，而具體來說，滲透探傷技術(shù)又分為熒光法和著色法兩種形式，首先應(yīng)用熒光法，主要是指在被檢測工件的表面涂上一層含有熒光物質(zhì)的滲透劑，讓其向被檢工件內(nèi)部滲透，在規(guī)定時(shí)間后，清理掉表面的滲透劑，讓缺陷內(nèi)的滲透劑被保留下來，然后可以通過噴灑顯像劑，使表面開口缺陷內(nèi)的滲透劑被吸附出來，并擴(kuò)散到探傷工件的表面，然后再將被探傷的工件放置在黑暗的環(huán)境之中，并使用紫外線燈對(duì)其進(jìn)行照射，就可以清晰的看到缺陷處的熒光，以此做出有效的判斷[4]。其次著色法，即將熒光物質(zhì)替換成了著色染料，但相比較熒光法，著色法的檢測效果要稍遜一籌，但整體上來說，滲透探傷技術(shù)是一種成本較低的無損檢測技術(shù)，不足之處在于清潔工作比較麻煩。

3 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的載荷能力，抗震性能比較突出，因此目前被廣泛的應(yīng)用到機(jī)械及建筑領(lǐng)域之中，而鋼結(jié)構(gòu)的制作安裝比較復(fù)雜，尤其是焊接難度比較大，容易出現(xiàn)氣孔、夾渣等缺陷，因此為了更好的保障鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量，焊接后的檢測環(huán)節(jié)不可缺少，而無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，不會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)本身造成破壞，相比較傳統(tǒng)檢測技術(shù)，更具有優(yōu)勢價(jià)值。