建筑钢结构工程焊缝无损检测技术研究

建筑钢结构工程焊缝无损检测技术研究

李军军

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摘要：最近几年，在我国建筑行业不断发展的背景下，钢结构建筑的出现，使得其得到了建筑工程建设的广泛应用，对于推动我国城市的现代化发展具有一定的价值和作用。随着我国科学技术不断发展，焊缝无损检测技术作为检测建筑钢结构工程焊接质量的重要技术，在钢结构工程中加强对建筑钢结构工程的焊缝无损检测，能够在极大程度上提升建筑工程建设的整体效果。本文将从建筑钢结构的优势以及建筑钢结构工程焊缝无损检测技术的具体应用两个方面进行分析和论述。

关键词：建筑工程；钢结构；焊缝无损检测技术

焊接作为连接和加固钢构件的重要措施，其对于建筑钢结构工程的质量也具有较为重要的影响。特别是在高层的钢结构工程当中，一旦出现裂纹、气孔、夹渣等方面的质量问题，那么则会导致建筑钢结构工程存在较大的安全隐患，甚至还会危害住户的生命安全。所以，将焊缝无损检测技术应用到建筑钢结构工程当中，能够及时发现钢结构工程中存在的问题，排除安全隐患，这样不但可以延长建筑钢结构工程的使用寿命，还可以在一定程度上保证建筑钢结构工程的质量。

一、建筑钢结构的优势

（一）钢结构强度高

钢结构作为最近几年常用的房屋建筑材料，与传统的建筑材料相比，钢结构材料具有较强的性能，对于提高建筑工程质量，提升建筑工程生产效率具有重要作用。由于钢结构自身具有鲜明的强度高、质量轻等方面的优势，其在相同质量的结构框架当中，具有更高的承重力，也是大型工厂、商场等建筑工程的首选材料，也可以被应用到高层建筑或是大体积桥梁的建设当中，特别是在高层建筑当中，由于其质量较轻，能够极大程度上降低建设的成本，并且使建筑工程的质量有所保障。

（二）钢结构可塑性强

钢结构主要是由混合材料构成的，使得其硬度相对较低，在特殊的化学反应之下，能够使钢结构的外形结构改变，这也是其具有较强可塑性的重要原因。在正常的建筑工程建设当中，在正常使用的情况下，不会对钢结构的表层造成破坏，但是如果想要使钢结构变成所需结构，则可以通过技术手段实现。除此之外，由于钢结构具有较强的可塑性和韧性，使得其在重物的压制下，不会产生变形，可以在一定时间内恢复原状，进而使建筑工程钢结构框架的稳定性得到增强，使得其成为抗震设计中的首选材料。

（三）钢结构安装便捷

目前，建筑钢结构工程主要是按照住户的需求对其进行创造，进而形成具备较强的实用性的钢体结构，进而满足施工单位的实际生产需求。由于钢结构在实际安装的过程中，只需要进行简单的操作，就可以对钢结构进行安装，并且适用于不同的建筑类型，使得其具有安装便捷的特点和优势。所以，多数施工单位通常将钢结构作为建筑框架的主要材料，并且通过对材料的便捷化组装以及采用精细化设备对其进行加工处理，在一定程度上能够减低建筑结构安装的难度，有助于缩短建筑工程建设的工期。

二、建筑钢结构工程焊缝无损检测技术的应用

（一）渗透检测技术

渗透检测技术作为焊缝无损检测技术中较为常见的一种技术类型，主要目的是对钢结构表面缺陷进行检测，在采用该检测技术开展检测工作的时候，并不会对钢结构产生损害，甚至还能够对1μm以下的裂缝进行识别，是建筑钢结构工程常用的一种焊缝无损检测技术。渗透检测技术主要是使渗透液渗透到钢结构工程焊缝当中，在毛细作用下，对渗透液进行吸收，检测人员主要是对渗透液的具体渗透状况进行观察，进而对钢结构焊缝的缺陷情况进行判断，着色渗透检测技术和荧光渗透检测技术则是渗透检测技术中较为常用的两种技术类型。着色渗透检测技术需要在没有水和电的环境中开展，且经常被应用在表面粗糙的钢结构焊缝中，对其具有较高的检测准度；而荧光渗透检测技术则需要在黑光灯下开展，可以对焊缝中较为细小的缺陷进行检测，检测的灵活度和敏捷度相对较高[1]。

图1：钢结构渗透检测图

一般来说，渗透检测技术实施的主要流程分为以下五个环节：

首先，在检测准备阶段，检测人员应当使用清洁工具清洁钢结构焊缝的表面污渍，为了使渗透液能够成功的渗透其中，还需要清除焊缝表面的杂物，使其保持清洁状态。

其次，检测人员应当将渗透液喷涂或是刷涂在焊缝表面上，为了确保渗透液能够顺利渗透，检测人员还应当对渗透的温度进行控制，将环境温度控制在15摄氏度至30摄氏度，预留10分钟左右的时间使渗透液完全渗透。

再次，在成功渗透之后，检测人员需要采用清水冲洗的方式，清理焊缝表面的渗透液，为了避免水压过大损坏钢结构焊缝，工作人员应当将水压控制在0.20MPa左右。在冲洗之后，检测人员需要使用热水风机对焊缝表面进行干燥处理，避免焊缝避免生锈。

然后，检测人员应当在渗透液涂抹的15分钟至30分钟之内，对焊缝进行显像处理，呈现焊缝的清晰图像，此时的显像效果相对较为清晰。

最后，检测人员对显像后的焊缝表面的进行检测，借助显像痕迹对焊缝的损伤情况进行观察和分析。

（二）磁粉检测技术

磁粉检测技术对建筑钢结构工程焊缝起到间接判断的作用，其不但具有较强的简便性，对铁磁性材料表面缺陷检测的灵敏度也相对较高，使得其成为建筑钢结构工程焊缝无损检测技术中较为常用的技术。想要成功应用磁粉检测技术，则需要使焊缝表面保持一定的平整度，一旦焊缝表面出现明显的缺陷或是凸起，那么就没有办法对磁粉检测技术进行应用。磁粉检测技术通常使用在对铁磁性材料近表面小缺陷进的检测当中，难以对浅且宽的缺陷进行检测。磁粉检测技术的应用优势，在于其可以将焊缝中不规则的缺陷进行展现，还可以对缺陷的方向进行分析和判断，其中较为常用的技术由湿法检测、干法检测以及剩磁检测三种。

在对湿法检测技术进行应用的过程中，检测人员需要将在焊缝表面涂抹磁悬液，借助磁悬液渗透方式，将焊缝中缺陷的特征进行显现，进而对焊缝的范围、尺寸等进行分析和判断；在对干法检测技术进行应用的过程中，检测人员应当将干磁粉均匀涂抹的涂抹在焊缝的表面，并利用磁痕对其焊缝进行判断；在对剩磁检测技术进行应用的过程中，检测人员应当在准备阶段磁化焊缝，再对磁粉进行涂抹，待磁粉聚集之后，再对焊缝缺陷进行观察，进而使焊缝检测的精准度得到提升[2]。

（三）射线检测技术

射线检测技术作为一种较为重要的建筑钢结构工程焊缝无损检测技术，其能够以图像的形式将检测的全过程呈现出来，有助于检测人员对焊缝缺陷进行综合性的分析和判断。但由于射线检测技术会危害检测人员的身体健康，所以，检测人员在应用该技术，应当将自身的防护工作做好，这样能够防止射线危害检测人员的身体健康。

X射线、Y射线作为射线检测技术中较为常见的类型。以X射线为例，因为其具有较强的穿透力，可以对钢结构焊缝深处的缺陷进行检测，能够使整体的检测效果的增强。除此之外，射线检测技术在应用的过程中，检测人员可以结合自身的检测需求，调节射线的波长，普遍来讲，射线的波长与其穿透性呈正比，因此，在该检测技术的实际应用中，应当利用球管电压调节其波长，对其穿透性进行控制，这样能够使焊缝的整体检测效果和成像效果得到提升。但由于射线在穿透的过程中会受介质密度的影响，所以，检测人员在开展射线检测之前，应当对射线穿透的路线进行制定，这样能够使射线检测的效果有所增强[3]。

（四）超声检测技术

超声检测是一种声波探伤检测方式，如果钢结构焊缝中存在损伤，那么声波在遇到损伤部位的时候，会出现反射作用，检测人员可以借助检测设备对声波的反射波进行分析，进而对钢结构焊缝的损伤情况进行判断。由于超声检测技术操作相对较为简捷，且探测的深度能够达到1米，使得其经常被应用在建筑钢结构工程焊缝的检测当中。在采用超声检测技术开展焊缝无损检测工作时。检测人员需要将探讨对准检测部位，借助探头对反射波进行接收，并通过荧光屏对反射波的幅度进行观察，进而对焊缝缺陷的形状和位置进行确定。如果焊缝内部没有损伤，那么声波则会持续传播，不会出现反射现象，检测人员也不会接收到反射波。

（五）全息检测技术

全息检测技术作为一项三维图像检测技术，其主要是以全息投影的方式，对检测对象进行检查，并以直观观察的方法，判断焊缝部位是否具有缺陷。为了防止检测过程中对钢结构的焊缝产生损坏，检测人员更常用激光全息无损检测技术，使用脉冲激光器发射激光，进而得到清晰的影响。而在采用激光全息无损检测技术的过程中，会产生干涉条纹图像，检测人员可以借助CGD摄像机对干涉条纹图像进行采集，并将采集到的图像以数字化的形式进行显示，从而起到对建筑钢结构工程焊缝无损检测的效果。除此之外，检测人员还可以借助计算机对采集到的数字图像进行处理，借助智能化的方式对焊缝中的损伤情况进行分析，能够在极大程度上增强焊缝检测的整体效果。单脉冲和多脉冲作为全息检测技术中比较常见的两种方法，而其中多脉冲检测能够使采集到图像的分辨率有所提高，还可以对图像进行实时显示，使得其成为了较为常用的一种检测方式[4]。

结束语：

综上所述，钢结构作为现代化建筑体系当中较为常见的一种结构形式，由于其具有较多的优势，使得其得到施工单位的广泛应用，对于提高建筑工程的质量以及提升建筑工程施工效果具有至关重要的作用。但是，在钢结构的实际应用当中，其也会存在一系列的问题，焊接裂缝作为其中较为常见且影响较为严重的问题，为了防止其对建筑钢结构工程的质量造成影响，应当加强对焊缝无损检测技术的应用，如渗透检测技术、磁粉检测化技术、射线检测技术、超声检测技术、全息检测技术等，对建筑钢结构工程的焊缝质量进行掌握，进而提升建筑钢结构工程的整体质量。

参考文献：

[1] 周明亮,杨 林. 建筑钢结构工程焊缝无损检测技术研究[J]. 工程管理与技术探讨,2023,5(10).

[2] 刘廉恒. 建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用探究 [J]. 计算机产品与流通,2022(1):136-138.

[3] 黄章福. 建筑钢结构工程焊缝无损检测技术发展应用探究[J]. 大科技,2023(17):196-198.

[4] 胡玺. 建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用探究[J]. 越野世界,2022,17(8):139-141.