葛继磊
（苏州市吴江滨湖检测技术有限公司江苏苏州215200）
摘要：近几年，随着我国建筑技术的不断发展，钢结构得到了广泛的应用。钢结构的安全关系到整个建筑物的稳定性，因此受到工业界的普遍重视。而无损检测技术可以在不损坏钢结构工件的前提下对之进行全面快速的检测和评估，逐渐成为钢结构检测中的主要方式。下文首先分析钢结构存在的缺陷，再介绍目前常用的钢结构无损检测技术，以供参考。
关键词：无损检测；钢结构缺陷；技术的应用
1.钢结构缺陷
机械零件、建筑桥梁、铁路运输、管道架设等领域中随处可见钢材的影踪，但在工作过程中，因钢材会受到交变应力、自然腐蚀等多种因素影响极易产生裂纹、疲劳损伤、锈蚀等破损，从而引起局部失稳乃至整体崩溃。钢结构是各种型材、钢板、钢管的组合体，连接部分通过焊接实现。但在焊接过程中会受到环境条件、操作者技术水平、焊接工艺性等多方面的影响，钢结构内部出现缺陷难以避免，常见的应力缺陷有气孔、夹渣、裂缝及焊不透等。在缺陷等级上，气孔、分布式夹渣属一般缺陷，不会对焊缝强度产生过大的削弱；群布式气孔、未熔合属严重缺陷，是钢结构力学性能的重大威胁。无损检测技术即是在不损坏钢架结构的前提下，达到结构诊断的目的，它能为工程技术人员提供设计参考，也能为检验检测部门建立依据。目前常用的无损检测方法主要有渗透检测、磁粉检测、超声波检测、涡流检测和射线检测等，实际中技术人员要具体问题具体分析，针对不同的结构形式采用不同的检测方法。
2.钢结构无损检测(NOT)
无损检测NDT是工业发展必不可少的一项综合技术，利用磁、电、声、光等特性，在不损害或不影响钢结构构件的前提下，全面检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出其大小、位置、数量和性质等信息，进而判定被检对象是否符合要求的所有技术手段的总称。在一定程度上，NDT的重要性得到人们的公认，且反映了一个国家的工业发展水平。下面总结钢结构无损检测方法。
2.1超声波检测
超声波检测就是利用超声波即频率大于20000MH，的声波在被抽样品中传播时，利用样品的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，当遇到缺陷时，一部分声波会反射回来，通过放大器将这些缺陷放大在显示屏上，这是一种通过对超声波受影响状况和程度的探测，来了解样品性能和结构变化的技术。该法主要适用于各类铸件、锻件、管材、板材等钢结构的检测。
2.2射线检测
射线检测就是利用射线，即一种高频短波的电磁波，主要有x射线、，射线、中子射线等穿过被测构件，在这过程中电磁波强度会被部分吸收而衰减，而缺陷的存在会影响电磁波的衰减和吸收，由于强度的不同，在感光胶片上的感光程度也不同，由此生成内部不连续的图像，检测人员根据这些图像即可判断缺陷性质的技术。在钢结构无损检测中，由于x射线具有衰减率低和穿透能力强等优点而得到普遍使用。
2.3磁粉检测
磁粉检测是利用漏磁和合适的检测介质发现被测工件表面和近表面的不连续性的一种检测技术。首先磁化钢构件，之后磁力线将均匀分布在钢构件上面，当其出现缺陷时，如裂痕，构件表面的磁力线会产生局部漏磁或变形，最后用适合的光线照射即可看到那些裂痕等缺陷以达到检测目的。磁粉检测只能应用于铁磁性材料、工件(碳钢、普通合金钢等)的表面或近表面缺陷的检测，对于非磁性材料、工件(如:不锈钢、铜等)的缺陷就无法检测。
2.4渗透检测
渗透检测就是利用液体的毛细管作用，首先将被检测构件的表面用着色或含有荧光的液体进行渗透，渗透液可渗人到构件表面开口缺陷处，然后对构件进行干燥处理以除去表面余留的渗透液，最后通过显像剂吸附缺陷中的渗透液，从而在光线照射下显示缺陷存在的检测方法。
3.钢结构无损检测技术的应用
3.1检测仪器参数设置
在这里采用了OmniScan相控阵仪器和常规超声616e仪器。OmniScan相控阵仪器的参数设置内容包括：超声设置，主要是常规设置，脉冲发生器Tx/Rx模式、频率、电压、脉冲宽度、重复频率设置，接收器滤波器、检波器、平均、抑制设置，声束角度、扫查偏移、步进偏移设置；探头/工件设置，是在选择探头自动识别和楔块的基础上，定位扫查偏移、步进偏移、夹角的位置，同时确定工件的几何形状、厚度和材料；扫查设置，则主要针对编码器的极性、类别、分辨率等，进行单线扫查和编码器扫查，其中需要设置扫查的起始和终止，以及扫查的分辨率；聚焦法则，配置为扇形扫查，其中孔径有16个晶片，波形为横波，声束则要综合考虑最小角度、最大角度、角度步距、聚焦深度等。常规超声616e仪器参数设置内容包括：超声常规参数设置，主要是常规增益、0偏自动校准、K值、探头前沿自动校准设置；探头/工件，选择斜探头和根据GB/T11345-89标准选择，工件的几何形状选择碳钢平板，并确定实际工件的厚度；显示为A波显示；扫查为之字扫查检测，以及从Omm设置扫查起始和试块长度设置扫查终止。
3.2检测内容
在设置检测仪器参数的基础上，分别检测平板焊接、角接焊缝、异型焊缝，无损伤检测技术应用情况分别如下：
3.2.1平板焊接检测
平板焊接的检测，需要取焊接缺陷的模拟试块，并合理设置仪器参数，然后通过检测，对结果进行分析，以优化无损伤检测技术的应用方法。钢结构桥梁的平板焊接，焊缝容易预埋人工缺陷，笔者分别制作了8块特种试块，并在这些试块焊接接头位置设置了包括裂纹、气孔、夹渣、未焊透在内的14种缺陷，作为钢结构桥梁平板焊接的模拟试块，然后分析这些试块焊接的缺陷分布类型和规律。通过检验，基本检验出平板焊接焊缝的质量，但常规的超声检测没有办法实现全纪录，因此缺陷长度存在误差，而相控阵技术能够全数据纪录焊缝内的缺陷，准确找出焊缝缺陷的位置、长度、深度和高度，平板焊接可优先考虑相控阵无损检测技术的应用。
3.2.2角接焊缝检测技术
角接焊缝检测较为复杂，其中包括T型焊接、Y型角接焊缝两种，在这里需要分别准备这两种焊接缺陷的模拟试块。T型焊接缺陷模拟试块的准备，是根据焊接缺陷分布的类型和规律，制作包括裂纹、夹渣、未焊透3种类型缺陷的试块，并分别采用常规超声、相控阵技术两种方法，经检测，常规超声和相控阵技术能够找出试块的全部缺陷，但前者利用波幅测量缺陷长度和高度的时候，存在一定的误差，而后者能够准确定出缺陷的位置、长度、高度和深度，因此T型焊接缺陷的无损检测技术适用相控阵技术。而Y型角接焊缝检测，所采用的缺陷模拟试块是根据焊接缺陷的分布类型和规律，制作包括裂纹、夹渣、未焊头、未融合4种类型缺陷的试块，并分别采用常规超声、相控阵技术两种方法，经检测，常规超声和相控阵技术能够找出试块的全部缺陷，但前者利用波幅测量缺陷长度和高度的时候，存在一定的误差，而后者能够准确定出缺陷的位置、长度、高度和深度，因此Y型焊接缺陷的无损伤检测，同样适用相控阵技术。
4.总结语
钢结构在工业农业中的重要地位逐渐显现出来，成为国民经济中的重要组成部分。钢结构安全关系到人民生命财产的安全，无损检测技术能够对钢结构的缺陷进行判断与评估，是保证钢结构安全的重要手段之一。本文对钢结构中几种常用无损检测方法进行了较为系统的总结分析。当今科学技术飞速发展，新的无损检测方法不断涌现，相信随着社会进步，新的钢结构无损检测方法必将出现。
参考文献：
[1]邹斌.建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用[J].江西建材,2009,(107):11920.
[2]黄志勇：《浅析建筑结构检测及其常见安全问题》[J]中华民居（下旬刊），2013（06）