中国第一重型机械股份公司质量检验中心探伤部黑龙江齐齐哈尔161042
摘要：焊缝无损探伤检测属于钢结构产业重要工序之一，只有对其进行了检测才能保证其各个参数的稳定性，避免出现气孔、裂纹、未熔合等现象，最大程度保证其质量，因此，在钢结构产业中焊缝无损探伤检测技术的使用是必不可少的。
关键词：超声检测；钢结构焊缝；缺陷；波形
一、钢结构所存在的优势
钢结构产业相比较于其他产业而言，其主要具有以下几点优势：①强度更高，质量也更轻。钢材料相比较于其它材料而言，其强度明显要高很多，在使用过程中，在一样荷载条件下，钢结构构建截面更小，自重也更轻；②韧性、塑性较为良好。钢结构材料在使用过程中，还具有较为良好的韧性以及塑性，在拉力作用下，有一定的屈伸域，所以，很少出现因为超载而出现断裂；③施工方便。钢结构在安装过程中，因其构件属于工业化生产，在具体安装过程中只需要对其进行拼装就可以了，因此，施工十分方便，能够明显缩短工期；④绿色环保。钢结构产业相比较于混凝土结构而言，较为明显的优势就属于绿色环保。
二、钢结构焊缝缺陷的类型
在工程钢结构焊接的过程中，主要存在的钢结构焊缝缺陷有气孔、未焊透、未熔合以及裂纹等几种类型。
1、气孔。在钢结构焊接的过程中，焊接熔池高温金属如果吸收的气体过量，在冷却前如果不能够及时地逸出多余的气体就会在焊缝处形成空穴。通常情况下以椭圆或者圆形呈现，也分为单个气孔和密集气孔。单个气孔的回波高度较低，波形比较稳定；密集气孔的波高会随着气孔的大小有着不同的变化。焊接烘干的程度欠缺，坡口存有油污、电弧偏吹以及保护气体效果失效等情况都会造成气孔的出现。
2、夹渣。在焊接工作完成之后，在焊缝中残留的金属熔渣或者非金属夹渣物，主要有条状和点状，表面呈现不规则变化。条形夹渣的波形呈现出锯齿状，波峰比较低；点状夹渣的波形和单个气孔比较相似。坡口留有油垢、焊接的速度过快、熔池的冷却速度较快以及熔渣或者夹渣没有来得及浮起等都会造成夹渣情况的发生。
3、未焊透。在钢结构焊接的过程中，焊接的接头部分金属存在没有完全熔透的情况。焊接过程中电流过小、焊接速度过快、坡口角度不够、坡口加工操作不合理以及焊接角度偏离等会造成未焊透的情况。
4、未熔合。在进行焊接的过程中，金属和母材或者相邻的金属没有熔合在一起，导致相互之间没有熔合。坡口存有油垢、焊接电流过小、焊接速度过快以及接的角度偏离等都会造成未熔合的情况。
5、裂纹。在焊接过程或焊接完成之后，钢结构母材和焊缝热影响区域局部出现破裂导致的缝隙，通常情况下，裂纹可以分为热裂纹和冷裂纹。焊接施工操作不合理、焊接的角度发生偏离以及焊接中存在低熔点的共晶体等会造成裂纹的发生。
三、超声无损检测概述
目前，广泛使用的数字式超声波探伤通常是利用发射法对被测物体如钢板、焊缝等发射超声，再利用其反射来获取被测对象内部的缺陷信息并经过处理形成图像。其中透射法是在被测对象两侧放置两个探头，对超声分别进行发射和接收，然后分析超声穿透物体之后的变化，从而确定物体内部是否存在缺陷。
四、钢结构桥梁的超声检测方法
超声波检测技术从检测方式上可以分为脉冲反射法和穿透检测法等方法。下面着重介绍了脉冲反射超声检测：
一般来说，脉冲反射法只需要一个探头进行检测，既可以发射，又可以接收超声波。当要检测的焊件没有缺陷时，探头可以接收到检测的焊件上表面反射的始波和下表面反射的底波。当焊件存在缺陷时，在始波和底波之间就会有缺陷波的显示，我们利用缺陷波在时基轴上的位置就可以明确的知道缺陷在焊件中的位置，而缺陷波的高度是取决于其对超声束的反射面积的，一旦有缺陷波出现，底波高度就会下降。当焊件中存在大于声束界面的较大缺陷时，全部的声能就被缺陷所反射，探头只能够接收到始波和缺陷波，底波因此消失。
五、桥梁钢结构的缺陷
在桥梁的钢结构建筑中，为了提高钢结构根部区域的截面的抗剪承载能力，所以在设计施工的时候会增设腹板下弯钢束，而下弯钢束在拉伸的时候，沿钢束方向的纵向就容易出现裂缝。在长期的使用中，由于桥梁钢结构混凝土承受的拉应力超过混凝土能够承受的拉应力的时候就会出现受力裂缝。除此之外，混凝土在后期的使用中由于温度变化、收缩以及施工措施不当等也会产生裂缝。一些桥梁在拆模后，桥梁的腹板上容易出现蜂窝、空洞以及钢筋外露等现象。
六、超声波探伤检测技术
1、在钢结构焊接裂缝中的运用
对于钢结构中焊缝裂缝的检测是采用斜探头横波探伤装置来检测的，超声波波速斜向射入，通过观察反射回来的声波和声波往返的时间来判断是否存在伤脉冲，同样观察有无伤脉冲来判断钢结构是否存在焊缝，如果桥梁钢结构中存在焊接裂缝，可以根据探头在试件上的位置和伤脉冲与始脉冲和底脉冲之间距离的关系来确定焊接裂缝缺陷的大小和位置。在焊接裂缝检测探伤中，首先扫查检测处，检测钢结构的焊接处有没有横向或者纵向的裂缝缺陷，然后使用斜平行和平行扫查来对焊缝区可能存在的斜向或者斜横向是否存在缺陷，最后进行精探，方法和初探一样，但是探伤的速度要更慢。
2、在钢结构未熔合问题中的运用
对于钢结构中未熔合的问题，片状的缺陷与裂纹缺陷比较类似，波形比较明显，回波高峰较大，并且波幅也比较宽，有的时候还会出现多峰的现象，当探头在水平方向水平移动的时候，显示屏上会出现稳定的波形，转动探头的时候，波峰会出现上下的错动。对于未熔合缺陷，有的时候只能从一侧检测到，有的时候又可以从两侧探测到，但是从两侧探测到的时候反射的波幅是不一样的。
3、在钢结构未焊透问题中的运用
钢结构出现未焊透的缺陷会表现出非常大的破坏力，所以在利用超声波探伤技术探伤的时候，反射率较高，产生的波幅也较高，这个时候通过平移探头会显示出比较稳定的波形，在焊缝的两侧进行探伤时可以得到大致相同的反射波幅。如果焊缝出现未焊透的问题，接头的机械性也会因此受到影响，在未焊透的接口处的缺口或者端部就会形成应力的集中点，这是一种比较大的危害，钢结构在开始使用后就会出现裂纹。为了避免这种情况，在焊接时，就应该合理选择焊接工艺，同时选择合理的装配间隙、坡口形式等，尽量避免未焊透问题的出现。
七、钢结构焊缝无损探伤检测技术的应用发展
从以上分析我们可以看出，钢结构焊缝无损探伤检测的方式虽然有很多，但是每种方式都没有完善，都有一定的局限性。所以在关于钢结构质量的探究中，带动钢结构检测的发展有着很优良的作用。第一，在关于各种检测方式的探究中，促进它们能够朝着大范围提供焊接检测的方向研究，并且促进钢结构质量的制造发展，促进无损探伤检测的控制中有着更为广泛的安排；第二，在关于全息探伤检测技术的研究中，要努力朝着成本的降低，朝着更多钢结构焊缝无损探伤质量进行检测中进行发展，并进行深入的发展，按照钢结构的质量对其进行分级，划分其在不同工程建设中的承载力度，对钢结构的使用和工程建设的探究中具有明显的意义。或者对工程建设中钢结构分级标准进行确认，划分使用等级，按照实际使用的需求选取合适的钢结构焊缝无损伤质量检测技术，在不影响正常工程建设的前提下降低检测成本，推动质量检测工艺的提升。
结束语：
近年来，钢结构焊缝无损探伤检测技术在不断地发展和成熟。在对钢结构焊缝无损探伤检测技术进行探究的过程中，随着焊接方式的不断的增加，焊缝缺陷的类型也在增加，无损探伤技术的研究更加重要。
参考文献：
[1]张然.钢结构无损检测中的超声探伤技术应用[J].住宅科技，2011，（S1）：295-297.
[2]鄒斌.钢结构工程焊缝无损检测技术应用研究[D].南昌大学，2010.