《钢结构焊缝的无损检测技术分析》
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摘 要 焊接是钢结构施工中的重要环节,各个构件主要是依靠焊接的方式连接起来.但是在焊接的过程中受到各种因素的影响,容易在焊缝中产生焊接缺陷,直接影响到钢结构在使用过程中的安全性和可靠性.为了提高钢结构的焊接质量,可采用无损检测技术对焊缝的质量进行检测,避免钢结构因为焊接缺陷而出现安全问题.文章主要对钢结构焊缝的无损检测技术进行分析,为进一步提高焊接技术水平起到重要的推动作用.
关键词 钢结构;焊接;焊缝;无损检测;质量
钢结构主要是以钢材制作为主的结构,由于钢结构自重较轻,施工简便,抗震性好,可靠性高等优点,在我国的住宅和桥梁工程建设中得到了广泛的应用.钢结构的焊接质量直接关系到整个工程的安全性和可靠性,所以在钢结构焊接成型后需要对焊缝质量进行检测,以确保各项性能参数能够满足规定的标准.无损检测技术主要是在不破坏焊缝的基础上对焊接质量进行检测,而且检测的过程中也不会对焊缝质量产生影响[1].目前对焊缝的无损检测技术主要有超声波检测技术、射线检测技术、磁粉检测技术、渗透检测技术等,下面对这几种无损检测技术进行分析,同时也可为焊接技术的改进提供参考的依据,通过焊接材料或者焊接参数的调整,降低焊接缺陷的产生,为促进我国社会经济的发展创造有利的条件.
1超声波检测技术
超声波检测技术的原理比较简单,是钢结构焊缝无损检测中比较常用的方法.检测原理为超声波在介质中传播时会发生反射和折射现象,而在不同的介质中传播,声波的反射状态不同,在焊缝中如果存在质量缺陷,则声波在传播的过程中就会由于声阻抗差性而出现不同的声波.在实际检测过程中,会利用数字超声检测仪的探头向焊缝发射频率高于20000Hz的超声波,再利用探头接收发射的回波,反射回来的声波会在屏幕中显示出来,通过对声波的位置以及波幅的高低等参数的对比分析,就能够判断出焊缝内部的状态.在检测之前,应该确保检测的仪器具有稳定的温度和显示的稳定性,确保被检工件表面没有铁屑、油污、焊渣等附着物,使用工业糨糊对表面进行耦合处理[2].在检测的过程中要控制好扫查的速度,采用锯齿形的扫查轨迹,相邻的区域要有重叠的部分,保证扫查的全面性.因为超声波检测成本较低、操作简便、速度快,所以在钢结构焊缝无损检测中比较常用.但是这种方式也存在一定的不足,因为检测结果无法直观的体现是哪种缺陷类型,所以只能够依靠检测人员的经验做出判断.
2射线检测技术
射线检测技术主要是使用射线检测设备对钢结构焊缝缺陷进行检测,在利用X射线、γ射线等照射被检件时,射线在穿透焊缝后会将焊缝内的状况投影到荧光屏上,在荧光屏上通过对图像的分析就能够判断出焊缝缺陷存在的位置,并且能够显示出缺陷的大小和轮廓.射线检测技术的原理为,射线在穿过介质时会发生一定的衰减,而在不同的介质中其衰减系数存在一定的差异性.如果焊缝内部存在缺陷,射线在透过工件时被缺陷吸收的程度不同,最终在荧光屏上以图线的形式展示出来.射线检测技术一般会应用于封闭性较强的钢结构焊缝检测中,其他检测技术不便操作或者检测结果不稳定的情况下,可采用此种检测技术.射线检测的结果能够得到长时间的保存,也能够为以后的焊接技术研究工作提供参考依据.但是由于射线有一定的衰减系数,所以对被检工件的厚度有一定的要求,材料厚度要在2～200mm之间,这样才能够保证检测结果的准确性.射线检测技术也存在一定的缺陷,在检测时使用的检测设备体积较大,需要具有一定的检测空间,耗时相对较长,成本较高,并且在检测时使用的放射性元素会对操作人员的身体健康产生一定的影响,所以还需要根据实际情况慎重选择.
3磁粉检测技术
磁粉检测技术主要应用于具有一定铁磁性的材料,主要是利用磁粉与漏磁场之间的相互作用来确定焊缝内部是否存在质量缺陷.主要方法为在检测之前,需要对检测材料进行磁化作用,能够使材料的内部产生明显的磁感应,并且能够产生密集的磁感应线.然后操作人员将磁粉或者磁悬液均匀地分布在材料表面,如果在焊缝内部存在缺陷,缺陷部位的磁感应线就会发生畸变,在逸出材料表面后就会形成漏磁场,漏磁场对材料表面的磁粉或者磁悬液具有显著的吸附作用,从而导致磁粉或磁悬液形成局部聚集的现象[3].操作人员通过对磁粉或磁悬液聚集的形状、大小和位置就能够判断出焊缝中缺陷的基本状况.这种检测方法操作简便,检测速度快,成本较低.但是也存在一定的局限性,只能用于具有较强的铁磁性材料检测中,无法用于奥氏体不锈钢之类的磁性较弱的材料.同时,受到磁化作用的影响,对于缺陷较深的焊缝也不适用,只能用于材料表面或者近表面的缺陷检测.
4渗透检测技术
渗透检测主要是利用液体的毛细管作用来检测材料表面的缺陷,如果材料的焊缝处存在缺陷,液体就会通过缺陷渗透到缝隙中.在实际检测操作中,需要首先对焊缝表面进行清洁处理,然后将渗透液涂抹于焊缝表面,如果焊缝表面存在缝隙或者毛细管,则渗透液就会渗入缝隙中,然后通过显像剂来表示焊缝表面的缺陷状况.在检测过程中,需要控制好焊缝表面的温度以及照度,以确保检测结果的准确性.渗透检测的操作简便,适用性强,缺陷能够比较直观的显现出来.但是缺点为只能对焊缝表面的缺陷进行检测,无法检测到焊缝内部的缺陷状况,如果焊缝缺陷的毛细管太小也无法得到准确的检测结果.
5结束语
焊接质量是钢结构施工中重要的检测内容,因为其直接关系到整个建筑工程的质量.所以在钢结构焊接成型后,都需要对焊缝质量进行检测,在其各项技术参数都满足规定要求后方可投入使用,以确保工程的安全性和可靠性.对钢结构焊缝采用无损检测技术,不会对结构本身的性能产生影响,在选择检测技术时,可根据检测对象和检测环境的实际状况,通过对检测质量、检测效率、检测成本等各項内容综合考虑后选择适宜的检测技术,最终确保焊接质量.
参考文献
[1] 林杰喆.基于钢结构焊缝缺陷的无损检测技术应用分析[J].福建建材,2019（12）：15-17.
[2] 丁爱香.超声波无损检测技术在建筑钢结构焊缝检测中的应用[J].建材与装饰,2019（19）：63-64.
[3] 段文博.钢结构焊接验收中无损检测的应用及缺陷预防[J].山东工业技术,2018（10）：5.
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