摘要：建筑钢结构工程作为一种新型的建筑体系，通常以钢板或是型钢代替钢筋混凝土作为建筑结构构件，在强度、抗震性能等方面都有着较大的提升，但由于不同钢结构构件之间只能够通过焊接来实现连接，因此其对于焊缝质量有着非常高的要求，为了证实钢结构焊缝是否满足规范要求，需要对成型后的焊接结构采取必要的检测流程，无损检测技术作为新型的检测技术，已得到业内专业人士的普遍认可。基于此，本文主要对钢结构工程焊缝的超声波无损检测技术进行分析探讨。

关键词：钢结构工程;焊缝;超声波无损检测技术

1、前言

钢结构已普遍应用于城市基础设施的主体结构当中，如果钢结构构件间的焊缝存在缺陷，那么整个建筑结构的稳定性与安全性都会受到严重影响，而在实际施工中要想保证焊缝质量，则需要利用无损检测技术对焊缝的内部或表面缺陷进行检查，针对钢结构焊缝缺陷采取的无损检测技术，则成为一项必不可少的检测应用技术。

2、钢结构常见焊缝缺陷及产生的原因

在钢结构施工中，焊接是最主要的连接方式，焊接的质量直接决定着钢结构的整体质量。在焊接的过程中经常会出现裂纹、孔穴、未熔合、未焊透等问题，必须要针对这些问题进行深入的分析。

裂纹包括热裂纹和冷裂纹。产生热裂纹的原因是由于母材自身的抗生性能不够、焊接材料质量不高、焊接工艺参数选择不合理等问题。冷裂纹产生的原因是焊接结构设计不合理、焊缝处理不恰当、焊前未预热、焊后冷却快等情况，最主要的补救办法就是对裂纹两端钻止裂孔或者铲除裂纹处焊缝金属进行补焊。

未熔合、未焊透，主要的产生原因是焊接电流过小、焊接速度快、坡口角度间隙不足、操作要领不当。对于未熔合的缺陷处理，应该是铲除未熔合处焊缝金属后补焊。对于未焊透的处理则是对开敞性好的结构的单面未焊透，能够在焊缝背面直接补焊。如果不能够直接补焊的则应该去除被焊透的焊缝金属重新补焊。

孔穴包括气孔和孔坑缩孔两种。气孔产生的主要原因是焊条药皮损坏严重、焊条与焊剂没有经过烘烤、母材含有油渍或者氧化物、焊接速度过快，能够通过铲去气孔处的焊缝金属进行补焊。产生孔坑缩孔的主要原因是焊接电流太大且焊接速度太快、熄弧太快、未反复向熄弧处补充填充金属等，其处理方法是在弧坑处补焊。

3、建筑钢结构工程中的常见焊缝无损检测技术分析

3.1渗透检测（PenetrantTesting缩写为PT）

渗透检测又称液体渗透检测，是一种利用毛细现象来检测完成缺陷检测的无损检测技术。通常情况下，当液体与物体接触后，如该物体存在细微缝隙或是毛细管，则液体会沿着这一缝隙或是在毛细管内流动，在液体能够润湿毛细管的情况下，其在细管或缝隙内的水面会逐渐上升，毛细管或缝隙的内径越小，水面越高也会越高，反之如果液体无法润湿毛细管，那么液体在毛细管或缝隙内的水面也会随之降低[1]。渗透检测法正是利用了这一原理，将渗透液涂抹在焊缝的表面上，如焊缝表面存在毛细或细微缝隙，则渗透液就会进入其中，这时只需将焊缝表面的渗透剂去除，毛细管或缝隙内的渗透液就会清晰的显现出来，从而使缺陷得到明确。根据渗透液的不同，渗透检测还可具体分为荧光渗透检测与着色渗透检测，二者在缺陷显现效果上存在一定的差异，但在建筑钢结构焊缝的缺陷无损检测中都有着很好的效果。从整体上来看，渗透检测技术的操作简单、缺陷显示直观、检测灵敏度较高，基本不会受到缺陷方位、钢结构构件形状与大小等因素的限制，但由于渗透剂具有一定的腐蚀性与挥发性，因此在使用时需要注意微量元素检测与检测人员安全，同时对内部缺陷以及多孔性材料缺陷也无法起到应有的检测效果，在实际应用中存在着一定的局限性。

3.2磁粉检测（MagneticparticleTesting缩写为MT）

磁粉检测是利用铁磁性材料在被磁化后会形成磁场的特性来实现焊缝缺陷检测的。从理论上来将，铁磁性材料在被适当磁化后，其内部的磁感应强度会大大提升，在正常情况下，由于磁感应线被约束在铁磁性材料内，并不会对磁粉产生吸附作用，但如果铁磁性材料的焊缝表面或近表面存在缺陷，那么磁感应线发生局部畸变，就会逸出工件表面，形成磁极，产生漏磁场，并对磁粉产生吸附作用，这时只需将颜色明显或具有荧光性的磁粉、磁悬液均匀放置在材料表面，焊缝表面或近表面缺陷部位的漏磁场就会吸附大量的磁粉或磁悬液，根据磁粉或磁悬液的局部聚集现象，在合适的观察条件下自然也就能够准确判断出缺陷的位置、大小等信息。与其他检测技术相比，磁粉检测具有着操作简单方便、检测速度快、灵敏度高、适应性好、缺陷显示直观、成本低等优势，但只能用于铁磁性材料，对于奥氏体不锈钢等材料无法进行检测，如果焊缝缺陷较深，那么在材料磁性有限的情况，其检测效果的准确性还会受到很大的影响。

3.3射线检测（RadiographicTesting）

射线检测又称射线照相检测，主要是通过X射线、Y射线或是中子射线在材料内部的透过射线强度变化来对焊缝缺陷进行判断，通常需要借助专业仪器来完成检测工作。无论是X射线、Y射线还是中子射线，其在经过物体时都会出现不同程度的衰减，由于不同物质的衰减系数存在较大差异，因此在只需利用各种射线对焊缝进行照射，并利用胶片进行感光，之后再经过暗室处理，就可以得到透射射线所形成的光度底片，如焊缝的某处存在缺陷，那么透射射线在该处的强度就会与其他部位出现明显差异，而底片也会显示出不同，这样根据底片黑度的差异，就可以准确完成焊缝缺陷的识别。射线检测技术能够准确判断出焊缝缺陷的性质、数量、尺寸、位置以及厚度差缺陷，检测灵敏度非常之高，且能够适应多种焊接工艺以及金属材料，在钢结构构件的焊缝质量检测中能够取得非常良好的检测效果，但由于检测结果受射线穿透能力、透照角度的影响较大，不适用于钢板、钢管、锻件的检测，同时还存在着检测速度慢、检测成本高的问题，因此其应用范围比较局限。

3.4超声检测（UltrasonicTesting）

超声检测同样需要借助专业检测仪器来完成（如图4），在检测过程中，仪器超声探头发射超声波，经过耦合剂入射到工件中传播，遇到缺陷时反射回来，反射回波被探头接收。根据反射波在荧屏上的位置和波幅高低判断缺陷的大小和位置。一般来说，超声波在进入到材料内部后，虽然会按原本的方向与速度继续向前传播，但如果材料内部存在裂纹、气孔等缺陷，那么两侧界面的声阻抗存在差异，那么这些声波就会被反射，而通过对反射声波的捕捉与分析，就可以完成对缺陷的检测。作为当前应用最为广泛的无损检测技术，超声检测的灵敏度、检测速度、检测成本、准确性等都有着非常突出优势，但检测结果的直观性有所不足，受材料的材质、外形、晶粒度、形状以及缺陷位置等因素的影响也比较大。

4、结束语

钢结构焊缝缺陷不但使工程质量存在潜在风险，如果缺陷级别高，还会发生安全事故，给人民群众的生命财产造成严重损害。因此，对无损检测技术人员而言，只有掌握高超的检测技术，不断提升专业技能水平，进一步夯实自身的理论与专业知识基础，在新时代、新形势下，应对全新的工程结构类型，能够灵活运用钢结构焊缝的检测技术，为人民群众创造一个舒适、安全的生活、活动空间。

参考文献

[1]陈哲明.钢结构焊缝缺陷的无损检测技术应用分析[J].化工管理，2018（29）：182.

[2]郑雪.钢结构焊缝缺陷的无损检测技术应用[J].四川水泥，2016（1）：22-23.