钢结构无损检测技术的特点及应用

钢结构无损检测技术的特点及应用

黄文辉

深圳市中贺工程检测有限公司，广东省深圳市 518000

摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对钢结构的应用也越来越广泛。钢结构与传统钢筋混凝土结构相比，拥有自重较轻、施工简便、周期短以及综合性能强等优点，被广泛应用于大型厂房、场馆、车站、电力设施、桥梁、石油工程、超高建筑、航空航天等工程建设领域。尽管其存在诸多优势，但是在连接过程中通常需要焊接操作，若是焊接接头存在缺陷，就必将会在一定程度上损害钢结构性能，进而影响整个钢结构工程质量。科技持续发展，无损检测技术正广泛应用到钢结构焊接接头的质量检测中。本文首先分析了无损检测方法应用特点，其次探讨了钢结构无损检测技术的应用，以供参考。

关键词：钢结构；无损检测；缺陷；实际应用

引言

随着我国经济的不断发展，建筑行业呈现出蓬勃向上的发展趋势，钢结构的基本形式趋于多样化，能够更好地应用于建筑生产行业，良好的钢结构性能有利于提高房屋建筑的基本质量，成为了现阶段建筑框架结构的主要材料。钢结构自身具有良好的性能，通过焊缝无损检测技术的应用能够充分改善建筑施工当中可能出现的问题，避免了沉降、塌陷等事故的发生，有效地提高了房屋建筑的基本质量。

1无损检测方法应用特点

无损检测方法最大优势在于无损，过程中不会对钢结构构件产生损害，有效保证了质量。在实际中检测时，冲击波在测量焊缝厚度时，最终结果和验评标准之间存在较大差异，受到人为因素影响，会使得建筑工程质量降低。对于这类比较常见的问题，要运用无损检测技术，可以保证结果的准确性，但无损检测技术也存在着不足之处，在对钢结构焊缝检测的时候，除了检测内部结构损坏情况外，还要检测材料的耐久性，目前无损检测技术无法满足，限制了作用的发挥。无损检测技术具有广阔应用前景，因此要增强创新意识，突破技术局限性，这样才能更好应用于实际检测工作中去。实践证明，无损检测技术是一项先进技术，可满足实际所需。同时对于工作中出现问题也要进行总结，积累丰富的经验，不断提升无损检测技术应用水平，为钢结构构件质量提供保障。对技术应用情况进行全面分析，明确发展方向，发挥出新技术优势，保证钢结构构件的质量。

2钢结构无损检测技术的应用

2.1超声波检测技术的应用

通过超声波的基本特性和检测手段可以对钢结构工程中的焊接性能进行检测和分析，并且通过超声波声形结构对钢结构内部进行检测，同时通过回声波形式为检测者提供精准的数据，能够精准地判断出钢结构施工过程中存在的各种缺陷。在超声波检测技术的应用过程中需要应用耦合剂来植入钢结构内部，通过测试头的波动次数反映出内部结构的稳定性。超声波作为当下无损检测的重要手段，得到了较为广泛的使用，这也是未来钢结构施工过程中必要的检测方式之一，在保障建筑物不受损的前提下，检测其焊缝质量。

2.2磁粉探伤

磁粉探伤检测方法工作原理是利用钢铁具有的磁性，对钢结构进行磁化，内部会产生较强的磁感应，磁力线密度会发生较大变化，如果结构中有缺陷，磁力线就会发生变化。另外根据缺陷部分的漏磁场具有吸收磁粉的特点，来对钢结构是否存在缺陷及现状进行准确判断。磁粉探伤无损检测具有成本低、灵活性等特点，缺点在于对钢结构内部无法检测，另外还会受到材料尺寸、形状的影响，所以实际应用会存在局限性。

2.3运用射线检测

射线检测技术原理是通过特殊射线放射至焊接接头对其进行透照，进而利用底片将内部检测结果进行显示，通过对底片影像信息进行观察研究来判断焊缝处有无缺陷。当前射线技术已发展成熟，可在详细观察焊缝形态的同时准确判断缺陷形状、性质；此外因其检测结果可通过底片长期保存，所以射线检测具备良好的可追溯性。射线检测过程会产生对人体危害极大的电离辐射，因此在使用射线技术时，需严格遵照相关安全技术标准；射线检测还需消耗较高成本费用；此外，射线检测对钢结构中普遍存在的T型、角接等接头型式不便于探伤操作。综合以上因素，尽管新版国标GB50205-2020中规定了设计要求的一、二级焊缝内部缺陷的无损检测质量验收采用超声检测或射线检测，但实际钢结构工程实践中采用射线检测技术的并不多。该标准规定，当不能采用超声波探伤或对超声波检测结果有疑义时，可采用射线检测验证。因此，射线检测在钢结构领域多用于备选或检测结果有疑义时进行验证。

2.4涡流检测法

涡流检测的原理是存在裂缝和孔洞等缺陷的导电材质构件，在通过均匀分布的电磁场时，本身的磁感应量在缺陷处发生变化。涡流检测的导电线圈分为穿过式、探头式和插入式等三种，适用于不同检测目的和形状的试件。其中，穿过式线圈适宜检测管材、棒材和线材等长宽比较大的构件，线圈内径略大于被检物件，被检物体在线圈内匀速通过，电磁感应变化可以清晰呈现裂纹、夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈更适用于试件局部探测，如：飞机机翼和起落架撑杆、发动机叶片等外形尺寸较大的试件，线圈置于金属板、管或其他构件部位上，可以探测疲劳裂纹、凹坑等缺陷。插入式线圈也称内部探头，常用作内壁检测，可检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度，探头式和插入式线圈大多装有磁芯。

2.5红外热成像检测

随着检测技术的发展，出现了红外热成像检测，是近几年比较热门的技术之一。在对钢结构检测时主要采用红外线的热像仪器，根据显示出来的温度场提取出需要的数据信息。这项技术具有精度高、图像直观等优势，适用于远距离大范围的检测。红外热成像检测是无损检测技术的一大突破，受到了业界的关注，但是由于技术发展时间比较短，所以还处于探索阶段，不是很成熟，从未来发展情况来看，应用价值比较高。

2.6运用渗透检测

渗透检测技术在检测焊接接头缺陷时，主要手段是在被检对象表层涂刷适量渗透液，在毛细管作用下经过一定时间，渗透液能渗进表面开口的缺陷中，经去除表面多余的渗透液后，再施涂显像剂，同样在毛细管作用下，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液，使渗透液回渗到显像剂中，在一定光源下，缺陷处的渗透液痕迹被显示，从而探测出缺陷的形貌及分布状态，实现检测目的。渗透检测根据渗透液所含染料成分可分为荧光法、着色法；根据渗透液去除方式可分为水洗型、后乳化型、溶剂去除型；根据显像方式可分为湿式显像、快干式显像、干式显像、无显像剂式显像等。渗透检测可适用于除疏松多孔性外的任何种类材料，具有不需大型设备可不用水电，一次操作可完成多方向、形状复杂部件检测等优点；但也存在仅能检出表面开口缺陷、受操作人员水平影响大、受表面粗糙度影响大、工序多速度慢、灵敏度不及磁粉探伤、材料贵成本高等缺点。

结语

综上所述，钢结构作为现代建筑的主要框架材料，具有良好的特性和功能属性，与传统建筑结构相比具有较为明显的优势，成为了建筑结构生产的重要材料。现阶段钢结构作为房屋建筑工程的重要技术之一，其技术的应用模式在一定程度上受到了外界环境、工程设备等因素的影响，故在实际施工过程中应结合不同建筑的基本特点，选取具有优势特性的钢结构焊缝技术，注重各环节当中可能出现的问题，积极掌握结构信息和框架模式，为我国建筑生产效率的进一步提升奠定良好的基础。

参考文献

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