建筑钢结构焊接检验应注意的问题

建筑钢结构焊接检验应注意的问题摘要：针对建筑钢结构施工过程中焊接检验常遇到的不太明确的问题，作者在本文中一一提出并具体解答。关键词：建筑钢结构；焊接检验；问题1引言钢结构以其强度高、自重轻、施工速度快等优点已越来越多的在工业与民用建筑中得以应用，焊接作为建筑钢结构工程施工的关键过程在整个施工过程中很重要，焊接检验是焊接质量的直接保证。在钢结构焊接检验过程中常会遇到一些问题，都是施工单位、建设单位和监理单位对规程、规范、焊接检验理解的问题；理解不同，在焊接检验过程中三方就会常产生意见的不统一，影响施工进度和质量。本文作者根据多个建筑钢结构工程施工的经验，参考相关焊接规程、规范对在建筑钢结构焊接检验过程中应注意的问题一一提出并一一给出了详细的处理方法。2建筑钢结构焊接检验应注意的问题及处理2.1建筑钢结构焊接检验的方法问题焊接检验的方法很多，又根据焊接过程分焊前检验、焊中检验和焊后检验。焊前和焊中检验主要是焊接准备和焊接工艺的检查、核对、执行，焊后检验主要是对焊缝进行外观和内部质量的检验，本文所指焊接检验指焊后检验。依据建筑钢结构焊接的特点常用的焊接检验方法有外观检查、超声波探伤、X射线探伤、磁粉探伤和渗透探伤。对它们的特点比较见下表。建筑钢结构焊缝无损检验方法比较项目序号名称适用对象不适用对象优缺点点1超声波探伤（1）特别适合焊缝内内面积型缺陷陷裂纹、未熔熔合（2）对体积型缺陷也也有较高检出出率难于探出小、细裂裂纹（1）厚度基本不受限限制（2）安全、方便、成成本低（3）缺陷定性困难（4）奥氏体粗晶焊缝缝探伤困难（5）要有素质高的检检验人员2射线探伤（1）焊缝内部体积型型缺陷气孔、夹夹渣、未焊透透（2）焊缝内部面积型型缺陷裂纹和和未熔合但必必须与透照方方向一致才有有较高检出率率由于射线透照方向向不易与裂纹纹、未熔合方方向一致，故故较难发现（1）透照厚度δ＜4400mm（2）防辐射安全措施施严格（3）影像直观，底片片可存档（4）设备一次性投资资大（5）要有素质高的检检验人员3磁粉探伤（1）坡口表面（夹层层缺陷）（2）焊缝及附近表面面裂纹（3）厚焊缝中间检查查（裂纹）（4）焊接附件拆除后后检查表面裂裂纹非铁磁性材料，如如奥氏体钢、铜铜、铝等（1）相对经济、简便便（2）能确定缺陷位置置、大小和形形状，但难于于确定深度（3）探伤结果直观，易易于解释4渗透探伤表面开口缺陷（裂裂纹、针孔）疏松多孔性材料各种焊接检验方法的应用程序如下有表面裂纹外观检查有表面裂纹外观检查磁粉探伤、渗透探伤合格磁粉探伤、渗透探伤合格超声波探伤、X射线探伤返修超声波探伤、X射线探伤返修不合格合格不合格合格注意在《钢结构设计规范》GB50017—2003中表-3的注2中规定厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。这是因为超声波探伤对厚度小于8mm钢材的对接焊缝的缺陷检出效果不佳，不能有效保证焊接检验的质量。2.2“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”的等级问题“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”是罗马数字，分别对应阿拉伯数字的“1”、“2”、“3”、“4”，在建筑钢结构焊接检验所用到的标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002、《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323—1987、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345—1989、《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1—、《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2—中关于焊缝无损检测人员的资格证书等级及焊缝探伤评定等级中涉及到它们。在焊缝无损检测人员的资格证书等级及焊缝探伤评定等级中罗马数字的等级含义相反，在应用时常出现混淆的问题。常用的国质检锅［2003］248号《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》国家质量技术监督检疫总局2003-08-08、《电力工业无损检测人员资格考试规则》DL/T675—1999中无损检测人员的级别都分为：Ⅰ级（初级）、Ⅱ级（中级）、Ⅲ级（高级）。所以在标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002中条要求的无损检测报告签发人员必须有相应探伤方法的Ⅱ级或Ⅱ级以上资格证书，所指的具体是Ⅱ级（中级）或Ⅲ级（高级）资格证书。在《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323—1987、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345—1989中对焊缝的质量评定等级分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级四个等级，可以分别理解为优、良、中、差，他们的质量要求由严到松依次降低，最低和不做要求的为Ⅳ级。在标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002里条要求的无损探伤合格等级Ⅱ级及Ⅱ级以上，具体指的探伤结果是Ⅰ级或Ⅱ级都算合格；无损探伤合格等级为Ⅲ级及Ⅲ级以上，具体指的探伤结果是Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级都算合格；在标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001表5.2.4中评定等级“Ⅱ”指的是Ⅱ级合格，包括Ⅰ级和Ⅱ级，评定等级“Ⅲ”指的是Ⅲ级合格，包括Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级。2.3“一级”、“二级”、“三级”与“Ⅰ级”、“Ⅱ级”、“Ⅲ级”的问题在标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002中规定焊缝、《钢结构设计规范》GB50017—2003中规定焊缝质量等级分为一级、二级、三级，这里的焊缝质量等级是包括焊缝外观质量和焊缝内部质量的综合质量等级。在标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002中有焊缝内部缺陷探伤评定等级Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级，这里的评定等级指的只是焊缝内部质量等级。我们在检验时说一级焊缝Ⅱ级合格，二级焊缝Ⅲ级合格是对的。不要把一级、二级、三级与Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级搞混了，前面指的是焊缝综合质量等级，后面指的只是焊缝内部探伤质量等级。2.4进行焊后检验的时间和程序问题焊后检验是焊接检验的最后阶段，也是焊接检验最重要的一个环节。焊后检验包括对焊缝的外观检查和内部的无损探伤。关于焊后检验的时间要求在标准中有如下表述。《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001中条“碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h以后，进行焊缝探伤检验”。《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002中条“所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查，Ⅱ、Ⅲ类钢材的焊缝应以焊接完成24h后检查结果作为验收依据，Ⅳ类钢应以焊接完成48h后的检查结果作为验收依据”。以上两标准中对焊后检验时间的表述很明确，焊接检验的程序也已清楚，先进行焊缝外观检查，合格后才能进行无损探伤检验。同样以上两标准中的两句要求，也给我们带来了问题，就是“焊接完成”的含义包不包括焊后热处理。按焊接工艺完成理解，应指在焊后热处理结束后；按焊接过程中分焊前、焊接过程中、焊后（包括焊后热处理）来理解，应指的是焊接过程中完后，不包括焊后热处理。问题的本质就是应先对焊缝进行热处理还是先进行无损探伤。对不需要焊后热处理的焊缝，只要按时间要求进行外观检查和无损探伤就是了。对有焊后热处理要求的焊缝，对建筑钢结构常用钢材来说，先进行焊后热处理后进行无损探伤或先进行无损探伤后进行焊后热处理都是可以的。不过一般按先无损探伤后进行集中焊后热处理，这样既提高了工作的效果，也避免了由于热处理过程产生的温度应力而引起的缺陷扩展。如果焊接量小，工期紧也可以焊后立即进行焊后热处理，以热处理结束时计算时间，到规定时间后再进行无损探伤。2.5抽样检查焊缝不合格率的计算问题不合格率分一次不合格率和二次不合格率。其计算方法可按下式进行。无损检验一次合格率＝×100%无损检验二次合格率＝×100%式中A——一次被检焊缝处数（不包括复验及重复加倍焊缝处数）；B——一次被检焊缝不合格处数（包括挖补、重复返工焊缝处数）；——加倍抽检焊缝处数；——加倍抽检焊缝中不合格焊缝处数。注：抽样检验焊缝处数计算方法及检验批的确定见《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002中条的规定。2.6加倍抽检的问题在《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002中条中有“加倍抽检”一词，有两种理解，一是对不合格数的二倍数量再进行抽检，二是对被抽检数的二倍数量再进行抽检。在7.1.5条的条文说明中可以看到钢结构焊接检验有允许不合格率的存在，再参考劳动部发［1996］276号《蒸汽锅炉安全技术监察规程》中华人民共和国劳动部1996-08-19和《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869—2004对焊接检验加倍抽检的说明，可以确定在《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002中7.1.5条中有“加倍抽检”应是对不合格数的二倍数量再进行抽检。2.7对不合格焊缝的处理问题虽然在《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002中条允许钢结构焊接检验的不合格率为小于2%,并不意味着发现不合格率低于2%时，就可以不合格焊缝不进行返修处理至合格。而是按照《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002中7.1.6条的要求对检查发现的不合格焊缝进行100%的补修至复查合格。2.8施工现场对钢结构工厂加工制作构件焊缝的复验问题施工现场对建筑钢结构工厂加工制作构件焊缝的复验在标准中未提及，一般在施工现场检查工厂的焊接检验资料即可。对工厂提供的焊接检验资料未能完全按标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002J218—2002进行焊接检验或在运输过程中对焊缝产