中冶建筑研究总院（深圳)有限公司
摘要：科学技术的发展推动我国各行业发展迅速，为我国基础建设贡献力量。钢结构问题日益突出，目前人们对于钢结构问题检测手段极为有限，纵观国内国外的研究进展，钢梁焊缝检测技术多种多样，但存在着检测时间长、效率低、需要对检测表面进行处理等缺点，现有检测技术只能寻找已经存在的缺陷，不能发现和预测将会要发生的缺陷，因此有必要研究一种新的检测方法来推进钢梁焊缝无损检测技术的发展。
关键词：钢结构工程焊缝；无损检测技术；运用
引言
我国经济建设发展至今，其建设技术和建设规模已经取得了非常不错的成就，其成果得到了世界领域的认可。钢结构工程在目前的建筑行业中具有良好的应用前景，其主要优势包括强度高、重量轻、可塑性大等方面。在钢结构工程的施工时，不同构件常采用焊接方式进行连接，因此焊缝质量是钢结构工程质量控制的关键因素，为了确保钢结构工程的施工质量，应充分利用无损检测技术对焊缝质量作出有效检测。
1无损检测技术内涵
无损检测技术，即在保证不对被检测对象造成任何损伤的情况下，利用对象材料的内部结构发生异常或者缺陷等问题后，对声、光、热以及电磁等发生反应的变化，来检测对象表面或者内部的问题，同时，对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、以及变化体征做出准确判断和客观评价。保证各类产品质量、确保产品使用安全、改进制造工艺、降低生产成本是无损检测技术的主要目的。钢结构出现问题的地方主要集中在焊接环节上，焊接质量直接影响着建筑工程的整体质量和安全性。地震、钢结构的竖向支撑失去平衡等，都是威胁钢结构安全性的主要原因。利用无损检测技术对钢结构内部缺陷进行检测，能够及时确认检测结果，采取补救措施，以保证工程建筑的安全性。
2钢结构工程焊缝无损检测技术的应用要求
钢结构工程是一种以钢材为主要材料的建筑工程，在现代建筑的发展当中，钢结构工程逐渐得到了广泛普及。相对于混凝土结构具有强度高、质量轻和塑性强等突出优点。钢结构工程连接方式主要包括螺栓连接与焊接，为了有效保证焊接质量，为钢结构工程的施工质量提供保障，除了需要对焊接流程作出规范，也应做好对焊缝质量的检测，确保焊缝的可靠性。目前在钢结构工程的焊缝检测工作中，主要采用了无损检测技术，该技术主要是通过超声、红外、电磁与射线等方式，在不影响被检测对象使用性能的前提下，完成对其各项参数与缺陷的检测，从而及时发现钢结构焊接过程中存在的问题，促进焊接质量的提升。钢结构工程焊缝无损检测技术的应用时，需要严格依据国家相关标准的要求，其中包括《钢结构工程施工和检验规范》（GB50205—2001）、《焊缝无损检测超声检测验收等级》（GBT29712—2013）、以及《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》（GBT11345—2013）等。比如根据《钢结构工程施工和检验规范》（GB50205—2001）的规定，焊缝根据质量要求与检验方法，总共分为一级、二级、三级，在标准要求上也具有一定区别：三级焊缝只需要进行外观检查，保证符合标准要求；一级和二级根据该项要求，除了需要进行外观检查，还要利用超声波检查其中是否存在内部缺陷，如果通过超声波检查无法有效进行缺陷判断，还应采用射线检查的方法，确保其符合国家质量标准要求。其中对于一级焊缝，超声波、射线探伤比例均为100%；二级焊缝超声波、射线探伤比例均为20%且均≥200mm；焊缝长度<200mm时应对整条焊缝进行探伤。
3钢结构工程焊缝无损检测技术及其运用
3.1外观检查
外观检查主要通过目测的方式对钢结构的焊接情况和工艺进行评价，外观检查是质量检测基础中的基础，只有进行了目视检测过程，后续的检测工序才会进行下去。
比如，经过目测或者直接测量的方式，对钢结构的尺寸以及形状做初步判断，一旦发现不合格的外观缺陷，首先要进行打磨或者修整，然后在进行更加深入的仪器检测。
3.2渗透检测技术
渗透检测是指依靠毛细现象原理进行检测的无损检测技术，也称为液体渗透检测。在某一物体与液体进行接触时，如果物体自身存在缝隙，液体就会沿缝隙流动。因此在检测过程中，需要事先在焊缝表面涂抹渗透液，在焊缝表面存在缝隙和毛细管的情况下，渗透液进入缝隙内部，而后去除焊缝表面的渗透液，缝隙和毛细管内的渗透液无法得到去除，从而对缺陷作出有效显示。渗透检测又可划分为荧光渗透检测、着色渗透检测两种，在操作流程上也较为相似。比如在着色渗透检测过程中，应确保焊缝温度在10℃~50℃，表面照度在500Lx以上。渗透检测技术对于各类材料都具有较好的应用效果，能够十分直观地显示缺陷，检测过程受钢结构构件形状、大小、缺陷位置的影响较小。
3.3里氏硬度法
里氏硬度法最主要的特点是检测过程较为便捷，检测仪器较小，即使是在一些较为狭窄的建筑空间结构当中，也能够进行正常的检测工作，具有较高的工作环境适应能力和工作效率。不过对于里氏硬度值与钢材抗拉强度这二者之间的关系，当前还没有形成明确的行业规范，只能通过维氏硬度值转换来获得抗拉强度结果，因此其适用性受到了一定的限制。相对来说，维氏硬度法检测结果的精准度更高，而且技术较为成熟，但是其同样存在一定的限制和缺陷，在检测中该方法会在钢材的表面留下尖锐的、较深的划痕，构件容易在此位置形成应力集中，在一些敏感和脆弱的部位，不能使用此方法。布氏硬度法对于钢材硬度测试的稳定性较高，但同样会对钢材的表面产生压痕，而且对于不同部位、标准的钢材，往往需要更换测试压头、调整不同的荷载压力，所需的测试时间较长，工作效率相对较低。
3.4射线检测法
在使用射线检测法检测缺陷时，材料或者构件在辐射通过下被吸收和散射射线以降低其强度。构件或材料每个位置的衰减程度大小是取决于射线所经过区域的厚度、结构缺陷的大小。胶片记录或显示具有不同射线强度分布的“图像”。因此，可以通过检测穿过被检物体的辐射强度的相对差来确定该物体是否有缺陷。因此可发现，常规的无损检测手段，只能对已存在的缺陷进行诊断，并不能实现对结构的早期检测，具有一定的局限性。
3.5超声波检测技术
超声波检测技术是一种应用普遍的焊缝无损检测技术类型，是指应用频率高于20000Hz超声波进行焊缝无损检测的方法，其应用原理为超声波在不同的介质之间传播时，会发生反射与折射现象，因此在材料内部存在缺陷问题的情况下，由于存在声阻抗差异，从而产生声波的反射。在检测时需要运用专业仪器，通过超声探头向检测对象内部发射超声波，而后利用探头接收反射回波，并依据反射波在屏幕上的位置，以及波幅高低情况，最终完成对缺陷位置、大小的判断。超声波检测技术应用于钢结构工程焊缝无损检测，具有成本较低、准确性强、检测速度快、操作简单等优势，其不足之处在于检测结果缺乏直观性，无法直接反映缺陷情况，而是通过展示波形，让操作人员根据自身经验作出判断，并且容易受到材料自身品粒度、形状等条件影响。
结语
钢结构工程焊缝无损检测技术对于保证钢结构工程焊接质量具有关键意义。具体进行应用时，需要在全面分析材料特点与工程要求的基础上选择合适的检测技术。
参考文献
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