钢结构焊缝探伤检测鉴定——钢结构中焊缝检测的目的
焊接接头是一种性能不均匀体, 应力分布又复杂,况且受人为因素、焊接工艺、焊接技术、焊接条件等诸多因素的影响, 在制作过程中做不到**的不产生焊接缺陷,而焊接结构一旦在运行中出现事故必将造成惨重的损失,无论国内还是国外, 对钢结构焊缝质量的要求都非常严格。我国自从实施了制度以后,对钢结构件焊缝的无损检测越来越重视, 不但要求对对接焊缝进行超声探伤检测,对角焊缝也需进行超声探伤检测,有的角焊缝还要求达到一级焊缝质量。设计者提高焊缝质量等级的目的, 显然是通过提高钢结构件制作的要求来降低安全系数的取值,达到钢结构件的轻型化, 也节约了材料。为此, 超声探伤在钢结构件制作安装中得到越来越广泛的应用。
超声探伤检测
探伤人员必须具备探伤理论和探伤经验超声探伤规范对检验人员明确规定, 从事焊缝探伤的检验人员必须掌握超声波探伤的基础技术,具有足够的焊缝超声波探伤经验,并掌握一定的材料、焊接基础知识。因为超声探伤是一种专业性和经验性均很强的检验技术, 结果一旦出现错判,将直接影响到钢结构的使用安全, 后果将是非常严重的。
探伤之**定要了解清楚受检工件的材质、结构、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫、沟槽等情况,并制定相应的探伤工艺。不同的焊接工艺对超声探伤有不同的要求,对缺陷的判断亦有所不同。例如采用陶瓷衬垫, 单面焊接双面形成的气体保护焊这种焊接工艺来焊接的焊缝,其焊缝容易出现密集气孔类缺陷,焊缝底部有可能产生夹渣、未焊透、甚至裂纹, 特别是在野外制作, 由于焊接环境和焊接条件的影响,探伤时较要留意是否有上述缺陷。在广州内环路某工程的钢箱梁检测过程中, 发现有一条底板对接焊缝,在接近底部有微弱的反射波出现,且差不多整条焊缝在相同的位置出现此类反射波, 一般情况下,探伤人员都会认为是底波反射或是底部表面不平整而出现的反射波, 但根据焊接知识和实践经验, 此反射波很可能是缺陷波。刨开此焊缝后,可清楚地看到未焊透和夹渣缺陷。碰到此种情况, 应仔细检查焊缝表面有无咬边、槽沟、错边, 若不能确定是表面缺陷,则应选择不同角度或值的探头, 进行比较、复验。通过几种不同角度探头的复验比较, 会发现在某种角度下, 局部出现强烈的反射波,并以此定出缺陷深度。分析其原因是由于赶工期, 在台风雨刚过去就进行施焊, 钢板又厚, 预热时间也不够, 再加上底板上还贴有加强板,加强板里有积水而造成此事故。
钢结构焊缝无损检测方法和特点
1、超声波探伤检测
超声波探伤表示利用超声波对焊缝内部缺陷进行检测。通常人们将机械振动频率在2~104Hz以上的频率称为超声波。物理研究实验表明，超声波会在同种介质沿直线传播，在不同种介质中发生折射。超声波探伤就是借助此种特点进行的，将超声波射入检测材料中，利用**高频率的声波经过折射和反射轨迹，检测焊缝质量。检测过程中，可以将其变化展示在显示屏上，由检测专业人员对其进行分析，判断是否存在缺陷及其大小。超声波检测目前已经广泛应用到钢结构焊缝的无损探伤检测中。由于该种检测技术容易受到操作人员专业技术水平、操作能力和检测过程顺利程度等因素影响较大，jingque度不高，不能定性、定量的对检测结果进行评估。目前该种问题已经成为检测技术人员主要的研究方向。
2、渗透探伤检测
该种检测技术主要利用着色物质和荧光材料发生燃烧后产生的渗透性，检测出缺陷痕迹，也可以将此种检测方法称之为荧光探伤或着色探伤。该种方式不仅可以应用到不锈钢以及铜等有色金属的材料，还可以运用到焊接钢结构中。由于其具有操作便捷、成本低、灵敏性高且不会对人体造成损害的特点，与超声探伤检测相同目前已经应用到很多行业中。缺点是渗透探伤检测方法只能对表面存在的缺陷问题进行检测，并且对缺陷只进行定量分析，不能让技术人员根据相关特征和反应变化等正确判断缺陷的深度和性质。
3、全息探伤检测
全息探伤检测是一一种可以检测出缺陷三维立体变化的方法，主要使用声学照片、激光和x光等进行检测。该种检测技术的优点是可以jingque检测出焊接构件内外部的缺陷大小和位置，jingque度较高，可以让检测技术人员对检测缺陷状况进行分析，给焊缝做出合理的质量评定和判断。从当前钢结构焊缝无损探伤检测发展状况来看，该种检测技术还需要不断完善，且成本较大，目前还没有广泛应用到市场上。可由于该种技术的应用前景较好，检测jingque度较高，在我国钢结构焊缝无损探伤检测中具有非常大的市场发展前景。
4、磁粉探伤检测
磁粉探伤检测可以根据漏磁方法操作的差异，将其划分为磁粉法、磁记录法和磁感应法三种操作方法。从三种方法目前应用状况来看，磁粉法的应用较广泛。磁粉探伤检测主要是在强磁场的状况下，根据铁磁性材料表面缺陷产生的漏磁场吸附磁粉的原理对其进行检测。但磁粉探伤只能对磁性建筑表面缺陷进行探伤，在此方面与渗透探伤几乎一致，只能定量的进行分析，不能准确对缺陷表现隐藏深度和缺陷性质进行判断。
5、射线探伤检测
射线探伤也是钢结构焊缝无损探伤中常用的一种方法，该种检测方法主要将射线透过焊接头，照射在荧光屏或着照相底片上，根据显现在荧光屏和照相底片的缺陷形状和大小，由专业人员对产生的缺陷划分等级并分类，作为验收的参考，保证质量。射线探伤还可以根据电离法和工作电视监控等技术进行操作。锅炉、船身等结构对焊接后焊缝无损探伤要求较严格，必须保证钢结构的密闭性符合要求，这种情况下通常可以采用射线探伤法对构件焊接缝的质量进行检验经过分析发现，射线探伤检测法自身优势较显着，可以辅助检测人员准确判断出缺陷的类型，具有较强的性，如果使用底片法时，还可以长期保存。该种检测方法对人体的健康造成了损害，射线探伤检测方法还需要耗费较大的成本，检测耗时较久
钢结构焊缝外观质量检测是一种非常重要的检测手段，也是保证焊缝的质量和安全的一个*环节：
根据GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》附录A焊缝外观检测包括尺寸偏差检查和表面各类缺陷的检测。表面各类缺陷和结构截面的变化处都会造成一定程度的应力集中。当应力集中到一定的程度就会对焊缝及构件形成破坏，严重的话甚至会威胁到整个钢结构的结构安全。
一、在钢结构的构件加工中容易产生的外观尺寸偏差主要为焊缝错边及焊缝余高焊缝错边的形成原因多为在焊接工作之前由于下料和预拼的精度不够造成。GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》表A.0.2规定对接焊缝错边d一、二级d<0.15t（较薄母材厚度）且≤2mm，三级d<0.15t且≤3mm。焊缝错边会导致焊缝处实际截面尺寸小于板材（或管材）的公称截面尺寸减少了承载面积，由于截面的突变在处理不当的时候产生应力集中形成整个构件受力较薄弱处。在钢结构施工过程中处理余高的方式为在母材表面连线平滑的过度，切不可盲目地堆高。GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》表A.0.2规定一、二焊缝，当焊缝宽度B<20mm时，焊缝余高C：0～3.0mm；当焊缝宽度B≥20mm时，焊缝余高C：0～4.0mm。GB/T3375-94《焊接术语》*2.73：余高**出母材表面连线上面的那部分焊缝金属的较大高度。我们曾经多次做过这样的实验。当金属焊缝内部没有严重缺陷，焊缝余高磨平的试件与有余高的试件，在其它条件相同的情况下，使用**进行拉伸试验，通常是焊缝余高磨平的试件拉伸力值大于有余高的试件。有余高的试件，因应力集中，经常在邻近焊缝的热影响区断裂。如果进行反复弯曲疲劳试验，有余高的试件抗断裂的能力，较是远远**余高磨平的试件。我们得出的结论是当金属焊缝内部没有严重缺陷时，**出母材表面连线上面的那部分焊缝金属是无利而有害的。试验的结果表明余高磨平的试件，抗断裂的能力较好。标准不允许有未焊满，在焊接时又不可能焊到刚好与母材表面连线平齐，有余高是不得已的事情。余高是越低越好。
二、在钢结构的构件加工中容易产生的表面缺陷主要为焊缝的裂纹、夹渣、气孔及咬边裂纹是焊接缺陷中危害性较大的一种缺陷，是由于材料局部断裂而形成的，裂纹的出现，明显减少了承载面积，并且在裂纹的端部形成了尖锐的缺口，应力在此处高度集中，在外力冲击或者交变荷载的作用下很容易扩展而导致破坏。在钢结构施工中二级以上的焊缝是不允许存在的。夹渣来源于焊条的药皮和焊剂的熔渣，夹渣的棱角也容易引起应力集中在交变荷载下会成为疲劳源。气孔来源有很多种（如焊接工艺不当、焊材及焊剂受潮等原因导致），是较常见的焊缝表面缺陷。很多的施工人员和检测人员往往认为气孔属于圆弧面，忽视了气孔对焊缝带来的危害。气孔同样会降低焊接结构的强度，其主要原因是缺陷减小了结构承载截面积并在缺陷边缘处产生了应力集中，在高应力集中部位，气孔边缘处可能会开裂而形成裂纹，使应力集中变得较为严重。咬边常常是由于焊接电流过大，而焊材、焊剂运动过快造成。咬边不但会使母材金属变薄还会在母材和焊缝处形成几何不连续，从而形成应力集中使得焊缝强度降低。很多检测人员在对焊缝的质量检测的过程中常常忽视了外观检测的重要性，就算内部质量检测得再仔细，但往往却没有找到真正对焊缝带来隐患和造成危害的症结。我认为在外观质量检验合格后方可进行无损检测。