魏坤
中国建筑第二工程局有限公司 江苏省南京市 210031
摘要：在建筑钢结构工程中，焊接是钢构件连接、加固的重要手段。在大跨度、高层的钢结构工程中，如果出现裂纹、气孔、夹渣等质量问题，须合理运用焊缝无损检测技术，排除安全威胁，确保工程质量的安全性。根据实际调查发现，由于钢结构工程使用年限延长，会出现地基沉降的问题，易引起焊接部位开裂，造成严重的后果。本文主要分析超声检测技术在建筑钢结构焊缝无损检测中的应用。
关键词：建筑工程；钢结构；焊缝质量；无损检测；超声检测
引言
无损检测中的超声检测是建立在现代化科学技术基础上发展而来的一种新型检测技术，其中常用的A型脉冲反射法技术利用超声波在材料内部异质界面上反射回波的物理特征，在不破坏被检焊缝的前提下判断是否存在内部。当前，该技术被广泛应用到建筑钢结构焊缝检测工作中，不仅能够检测出缺陷的位置和大小，还能够分析危害程度和产生原因，可以为工程技术人员针对性采取措施处理缺陷提供依据，在一定程度上降低了建筑工程质量隐患和安全隐患。
1、超声检测技术原理
超声波是指频率大于20000Hz的机械波，在弹性介质中传播时会发生反射、透射、衍射、波形转换等物理现象，遵循几何声学定律，具有能量高、穿透力强、指向性好等优点。在实际应用中，超声检测仪发射高频振荡电压施加到探头晶片的两极，利用晶片的逆压电效应激励晶片产生高频振动发射超声波，通过耦合剂进入材料内部，在传播过程中如果遇到异质界面（缺欠或材料端部），会产生反射回波，该回波又引起探头晶片振动，通过正压电效应产生交变电场被仪器检测到，以动态二维波形的形式显示在荧光屏上。通过回波强度可以计算缺欠当量大小，通过回波时间可以计算缺欠位置。因此超声检测具有灵敏度高、定位准确、对焊缝中危害性严重的面积型缺陷检出率较高等优点，又因其检测成本低、速度快、设备轻便、对人体及环境无害，所以广泛应用于建筑钢结构焊缝检测中。
2、无损检测的现状
（1）评定具有局限性。在现阶段无损检测技术使用过程中，评定层面具有局限作用，传统评定工作按照具体的工作流程进行操作，无法掌握竣工后的检测情况，程序较为笼统化，难以充分落实检测技术，总体效率较低。（2）检测方向单一化。区别一般的检测方式，无损检测的主要对象是建筑群的内部结构，直接进行质量分析，可保障建筑结构的综合质量。在实际检测中，只对内部结构进行测定，检测结果不全面。（3）检测准确性低。无损检测技术通过超声波、射线进行操作，无须监督各环节施工，以分步检测为主导，无法掌控各施工环节的工作，存在不确定性。例如，混凝土中隐藏的钢筋，无法得到有效的检测与分析，会影响结构的平衡性。
3、建筑钢材结构焊缝检测中超声波无损检测技术的实际应用
3.1事先了解焊缝检测技术的标准
在分析钢结构设计和焊接工艺时，当相关人员进行钢结构焊接检测时，应事先分析钢结构焊接检测的具体要求，充分掌握各链的施工要求，以确保后续工程同时，为了充分利用超声波检测技术的优势和功能，有必要合理分析钢的类型和焊接工艺要求，确保整体施工工艺和方法符合钢结构施工标准。例如，在本工程实际应用埋弧自动焊接工艺时，应事先装配立柱和梁等相关部分，合理应用CO2气体保护焊接工艺，保证焊接检测工作的顺利进行根据实际焊缝检测要求，施工钢结构施工人员应重点分析所有施工环节和标准，确定内部缺陷及相关影响因素，制定相应的施工方案，避免对钢结构进行焊缝检测工作。
因此，在应用超声波检测技术时，可以合理地利用超声波检测器产生DAC焊接曲线并重新连接，还需要清洗和维护探头，以确保检测工作能够顺利完成。
3.2两类焊缝超声波无损检测方法
以端对端焊缝缺陷检查为例，应围绕两个层次进行无损焊缝超声波检查:初步勘探和精细勘探。从初步勘探水平开始，DAC曲线灵敏度和补偿增益分别调整为6 dB和4 dB，示波器中的评价线高度控制在1/5左右，焊缝快速扫描需要用倾斜探头和并联扫描完成与此同时，应观察示波器上显示的回波信号，并对记录的异常振幅焊缝的位置(可从精细探测水平作为缺陷量化)、初步探测过程中标记有异常条件的焊接件进行精确探测，以及一区的缺陷可以忽略，二区和三区的回声记录固定长度。更具体地说，最大回波值的水平和垂直距离应通过观察示波器屏幕来确定目标故障在监控区域中的具体位置。如果目标缺陷在内部，可以证明目标缺陷在焊缝内部，回声的特定深度和水平间距可以用k值来判断。如果反射缺陷波只包含位于区域II和区域II的一个高点如果反射故障波中有很多高点，最大回波值应分别选择左右两侧，具体长度应采用6dB断点法测量。以t形焊缝缺陷检测为例，可根据焊缝凹槽形状分为单v形面和双v形面:(1)检测方案采用斜探头在紧接焊缝t形焊缝位置进行超声波无损检测 采用直探头在焊缝附近法兰位置进行超声波无损检测，采用斜探头和一次波、一次斜探头K1和二次波分别在法兰外侧进行无损检测。 (2)在检测方案中，应在无损检测前调整距离-幅度和灵敏度曲线，根据焊缝外的缺陷波、质量波和回波特征标记焊缝位置，选择规格为5 MHz的双形探针和准 完成对不同探测距离周围近4 mm浅埋孔的探测，调整衰减以完成距离振幅曲线的绘制，并确定基本灵敏度值。 一般来说，灵敏度值应在接近2 mm的最大探测距离内进行控制。在此过程中，应注意典型缺陷的回波特征应与焊接技术、接头结构和原材料的特征相结合，以提高效率。
3.3箱形柱和梁连接焊缝超声波探伤
对多层钢结构构件的受力分析表明，箱形柱受力最大，但受焊接技术薄弱和缺乏监督等因素的影响，使得某些钢箱柱极易受到以下因素的影响建筑公司是否需要对梁、柱等执行焊接操作。在这种情况下，层裂可能因焊缝重叠而扩大，对钢结构的安全构成严重威胁。在这方面，施工企业应采用超声波探伤试验来避免这一问题。但是，由于箱形柱厚度过大等因素，无论是正面还是背面，缺陷检测器都很难测量层裂深度，迫使施工企业提高箱形柱和滑轮之间的焊接技术，不仅便于超声波探伤，而且提高钢结构质量。
3.4钢结构焊缝超声波检测技术结果分析
对钢焊缝超声波检测技术结果的分析采用质量评定和分类方法，对钢焊缝缺陷进行超声波检测技术结果的评价，确定焊缝缺陷是否为危险疾病，是否对超声波检测技术进行评价采用焊接超声波检测技术结果分析中的等级分类确定焊接缺陷等级，以便日后选择相应的校正方法。质量等级分类中最严重的是不合格缺陷，这些焊接缺陷焊接后应再次焊接，采用超声波探伤方法，直至钢焊接位置符合标准。焊接超声波检测技术可以维护建筑钢结构的完整性，提高建筑钢结构的安全水平，维护建筑钢结构的可靠性。
结束语
综上所述，超声检测是建筑钢结构焊缝检测中应用最广泛也是最重要的检测方法，具有操作便捷、定位精确、能够及时有效检测出焊缝内部各种常见缺陷等优势，有利于工程技术人员有针对性地采取措施处理隐患，从而提高建筑钢结构整体安全性和稳定性。
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