鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無損檢測技術(shù)及其運(yùn)用探討

郭華棟

摘要：鋼結(jié)構(gòu)工程在建設(shè)施工時，一般會通過焊接技術(shù)進(jìn)行有效連接，焊接質(zhì)量對于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量具有直接影響。為了保證焊縫質(zhì)量，需要通過無損檢測方法進(jìn)行檢驗(yàn)。對此，本文闡述了無損檢測技術(shù)，介紹了鋼結(jié)構(gòu)工程常見DNT技術(shù)，并提出DNT技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)單位與人員提供參考。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)工程;無損檢測;運(yùn)用策略

前言：鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、承重能力良好等特點(diǎn)，在建設(shè)工程中具有廣泛應(yīng)用，可以為建設(shè)項目質(zhì)量提供良好保障。在建設(shè)工程中，鋼結(jié)構(gòu)具有一定抗震能力，開展施工活動時，鋼結(jié)構(gòu)施工活動較為便捷與簡單，這也是建設(shè)工程中廣泛應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵原因。焊縫無損傷檢測技術(shù)能夠檢測鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確保鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量滿足工程標(biāo)準(zhǔn)。

1無損檢測技術(shù)

無損檢測技術(shù)（NDT）在焊縫檢測中具有良好先進(jìn)性，涵蓋探傷、檢測以及評價3個環(huán)節(jié)。無損探傷是對焊接缺陷進(jìn)行檢查;NDT技術(shù)通過探傷環(huán)節(jié)對缺陷位置、狀態(tài)、大小與性質(zhì)進(jìn)行明確;無損評價具有廣泛應(yīng)用范圍，相關(guān)人員應(yīng)該對檢測對象進(jìn)行準(zhǔn)確、全面地了解，進(jìn)行充分掌握其信息，以準(zhǔn)確評估其運(yùn)行狀態(tài)與使用壽命。NDT就是針對檢測對象展開應(yīng)用性檢測處理，一般會借助超聲、磁粉等檢測手段實(shí)現(xiàn)，對缺陷具體情況進(jìn)行了解，充分提高檢測結(jié)果，所以在工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量檢測中DNT應(yīng)用較為普遍。選擇該技術(shù)檢測鋼結(jié)構(gòu)焊縫，能夠及時發(fā)現(xiàn)其缺陷情況，便于及時制定修復(fù)措施進(jìn)行有效處理，以充分保證焊接質(zhì)量。開展鋼結(jié)構(gòu)焊縫NDT檢測工作時，超聲波檢測方法應(yīng)用較為廣泛，通過超聲波反射可以對缺陷位置進(jìn)行確定。超聲波方法就是借助該原理實(shí)現(xiàn)檢測，同時借助超聲波探頭進(jìn)行相應(yīng)超聲波發(fā)送，之后借助接收器收集反饋數(shù)據(jù)，通過屏幕可以直接顯示折射波形與反射波形，針對波形情況開展分析以及評判等工作，進(jìn)而對缺陷形式進(jìn)行全面了解，可以以此為基礎(chǔ)制定科學(xué)防治措施[1]。

2鋼結(jié)構(gòu)工程常見DNT技術(shù)

2.1滲透檢測

滲透檢測（PT）主要是將借助毛細(xì)現(xiàn)象開展檢測工作，一般在檢測液體接觸被檢測物體后，若是被檢測物體中有毛細(xì)管、細(xì)微縫隙等缺陷，那么液體就會進(jìn)入到毛細(xì)管與縫隙中，液體可以對毛細(xì)管進(jìn)行濕潤，毛細(xì)管、縫隙中液面不斷升高，縫隙以及毛細(xì)管內(nèi)徑減小，液面高度也會持續(xù)增加。若是液體在毛細(xì)管中沒有實(shí)現(xiàn)潤濕，則缺陷內(nèi)液面也會不斷下降。PT技術(shù)主要是通過該原理實(shí)現(xiàn)檢測，在焊縫表面涂抹一定量的滲透液，若是焊縫表面有上述缺陷，那么就會有滲透液進(jìn)入，此時可以去除滲透液，工作人員能夠清晰觀察到焊縫缺陷中滲透液情況，將缺陷問題清晰展示出來。結(jié)合滲透液類型，涵蓋著色與熒光兩種檢測手段，兩者差異性主要體現(xiàn)在缺陷展示效果方面。對于鋼結(jié)構(gòu)工程中，焊縫缺陷檢測來講，兩者效果較為突出。以整體性角度分析，DT技術(shù)具有靈敏度高、直觀展示缺陷問題以及操作簡便等特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)尺寸、形狀以及缺陷方位等情況并不會對檢測工作造成影響。然而滲透液存在揮發(fā)性、腐蝕性問題，需要保證工作人員安全，另外在多孔性材料、內(nèi)部缺陷等方面PT技術(shù)檢測效果較差。

2.2磁粉檢測

磁粉檢測（MT）主要借助鐵磁性材料受到磁化之后可以產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象，檢測焊縫缺陷問題。以理論角度分析，對此類材料進(jìn)行科學(xué)磁化處理，可以充分強(qiáng)化其內(nèi)部磁感應(yīng)效果，基于正常情況，因?yàn)殍F磁性材料充分約束了磁感應(yīng)線，所以不會吸附磁粉，然而若是鐵磁材料焊縫表面出現(xiàn)缺陷問題，則磁感應(yīng)線就會出現(xiàn)變化，突破束縛，產(chǎn)生磁極、形成漏磁場，同時可以吸附磁粉，此時只需要在材料表明放置熒光或是顏色顯著的磁懸液、磁粉，并觀察其聚集情況，能夠?qū)ζ淙毕荽笮∨c位置等信息進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。相比于其他技術(shù)，MT技術(shù)具有靈敏度高、操作便捷以及適應(yīng)性良好等特點(diǎn)，然而只可以在鐵磁材料中進(jìn)行應(yīng)用，對于奧氏體材料并不能夠開展檢測工作，若是，焊縫缺陷具有較高的深度，并且材料磁性較弱，也會影響檢測準(zhǔn)確性。

2.3射線檢測

射線檢測（RT），一般借助中子射線、Y射線或是X射線等透過材料內(nèi)部的強(qiáng)度情況合理評估焊縫缺陷情況，一般需要通過專業(yè)設(shè)備開展檢測工作。不論是哪種射線，穿過物體過程中會發(fā)生衰減現(xiàn)象，物質(zhì)不同，相應(yīng)衰減系數(shù)也會出現(xiàn)一定差異，所以只需借助相應(yīng)射線照射焊縫，同時將協(xié)助膠片開展感光處理，之后進(jìn)行暗室處理，即能夠獲得射線光度底片，若是焊縫出現(xiàn)缺陷問題，則其他部位和缺陷部位的射線強(qiáng)度會有錯不同，可以通過底片將不同之處顯示出來，以此為基礎(chǔ)即可以識別焊縫缺陷問題。RT技術(shù)可以對缺陷厚度差、位置、尺寸、數(shù)量與性質(zhì)等情況進(jìn)行精準(zhǔn)分析，具有較高的靈敏度，對于各種金屬材料、焊接工藝等均具有良好適應(yīng)性，所以對于鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測來講，也可以獲得顯著效果，然而因?yàn)樯渚€照射角度以及穿透能力等會影響檢測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，所以，在鍛件、鋼管以及鋼板檢測工作中缺乏良好適應(yīng)性，也會增加檢測成本，拖延檢測速度。

2.4超聲檢測

對于超聲檢測（UT），需要通過專業(yè)設(shè)備開展檢測工作，此過程中通過超聲探頭實(shí)現(xiàn)超聲波發(fā)射，借助耦合劑在構(gòu)件中實(shí)現(xiàn)傳播，同時探頭也會接收相應(yīng)反射回波。通常而言，超聲波進(jìn)入材料后，雖然可以根據(jù)原速度與方向傳播，然而若是材料出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷問題，則兩側(cè)界面聲阻抗有所不同，最終將超聲波反射回來，借助采集分析這些反射波，即可以檢測缺陷問題。該技術(shù)在建設(shè)工程中應(yīng)用廣泛，其檢測準(zhǔn)確性、速度以及靈敏度等方面的檢測優(yōu)勢非常顯著。然而并不能夠直觀地展示檢測結(jié)果，另外材料缺陷位置、形狀、晶粒度與外形等情況也會影響檢測數(shù)據(jù)[2]。

3無損檢測在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1科學(xué)選擇檢測技術(shù)

雖然鋼結(jié)構(gòu)可以充分提高建設(shè)項目整體抗震性能以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等，然而因?yàn)楦鱾€建設(shè)項目在建設(shè)時間中有所不同，所以，在其焊縫NDT檢測中提出的要求也會存在一定差異，開展檢測實(shí)踐活動時，應(yīng)該根據(jù)建設(shè)項目具體需求科學(xué)確定NDT技術(shù)，以提高檢測數(shù)據(jù)有效性與準(zhǔn)確性。比如，開展鐵磁材料表面焊縫檢測工作時，應(yīng)該選擇MT技術(shù)，開展檢測焊縫內(nèi)部缺陷時，應(yīng)該盡量選UT技術(shù)或是RT技術(shù)。見下表。

開展焊縫NDT檢測工作時，因?yàn)橐恍㎞DT技術(shù)極易被外界環(huán)境、條件等方面影響，所以正式開展檢測工作前，一般應(yīng)該根據(jù)規(guī)定科學(xué)檢驗(yàn)該工作所需材料以及檢測對象，以保證檢測數(shù)據(jù)正確性。比如在開展著色檢驗(yàn)工作時，需要確保檢測對象溫度保持在10—50℃范圍內(nèi)，同時表面照度在500Lx以上，基于此種條件涂抹著色滲透液，能夠保證液體不會出現(xiàn)蒸發(fā)、凍結(jié)等問題，保持高照度可以保證缺陷中滲透液清晰地顯示出來。同時，還應(yīng)該按照檢測對象檢驗(yàn)材料。若是檢測對象是鎳基合金、鈦合金、奧氏體材料，則應(yīng)該控制顯像劑、滲透劑以及清洗劑等材料中硫化物、氯氟化物的含量，盡量保持在200ppm以內(nèi)，保證不會損傷檢測對象[3]。

3.2科學(xué)選用設(shè)備

鋼結(jié)構(gòu)焊縫DNT檢測工作具有一定復(fù)雜性，為了保證在各種條件下的檢測需求得到充分滿足，提高檢測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性，工作人員應(yīng)該科學(xué)選擇檢測設(shè)備，防止由于設(shè)備問題對檢測數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。比如，開展UT檢測工作過程中，因?yàn)楹缚p缺陷尺寸較小，所以，為了提高檢測分辨率，需要采用2—5MHz探頭。另外，探頭鏡片尺寸情況也會影響其檢測性能，若是晶片尺寸大就會促使超聲能量更加集中，進(jìn)而提高檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，然而因?yàn)榻鼒鲩L度也會增加，所以表面波會影響檢測工作，導(dǎo)致缺陷判斷結(jié)果不夠準(zhǔn)確。所以，相關(guān)人員需要科學(xué)設(shè)置晶片尺寸，實(shí)際工作時可以結(jié)合檢測對象材料實(shí)際特定科學(xué)確定晶片尺寸。

結(jié)語：綜上所述，在鋼結(jié)構(gòu)焊縫NDT檢測工作中，各種檢測技術(shù)有著各自的優(yōu)勢，開展實(shí)踐工作時，相關(guān)人員需要結(jié)合工程實(shí)際要求，科學(xué)確定檢測手段，注重產(chǎn)品以及材料檢驗(yàn)，科學(xué)選用設(shè)備，進(jìn)而才可以充分保證檢測效果，及時發(fā)現(xiàn)焊縫缺陷問題，制定補(bǔ)救措施，保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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