建筑钢结构中焊接缺陷的无损检测

建筑钢结构中焊接缺陷的无损检测摘要：本文通过对当前检测焊缝缺陷中经常使用的渗透检测、磁粉检测、射线检测、涡流检测、超声检测的优缺点、应用原理进行简要阐述，然后简要的介绍无损检测技术的应用现状和发展前景。【关键词】：焊接缺陷；无损检测；应用现状；发展趋势中图分类号：p755.1文献标识码：a文章编号：引言钢结构作为一种承重结构体系，因为其强度高、自重轻、韧性及塑性好、高度工业装配化、优越的抗震性能、综合经济效益等优点，被广泛的应用在各类建筑当中，比如工业厂房建筑、高架立交桥建筑、高层及超高层建筑、网架结构等。在美国已经有高达70％以上的低层非居住型建筑使用的是钢结构建筑。在全世界已有的100多座超高层建筑当中，钢筋混凝土型的建筑仅仅占到10％左右，而纯钢结构的建筑物则达到60％以上，其他不同形式的钢混凝土结构型建筑比重占到10％。伴随着钢结构朝向大空间、大跨度的方向发展，焊接作为钢结构的主要连接方式也已经成为保证钢结构建筑质量的一个十分重要的环节。焊接质量的好坏与否直接关系到钢结构的整体应用。焊接缺陷的无损检测技术磁粉检测磁粉检测的工作原理是磁粉中的磁和漏磁场之间相互作用。因为漏存在磁场，所施加的磁粉将会聚集在缺陷的边缘，从而产生磁痕，以判断缺陷的数量和种类。它的优点是操作简单，检测速度快，对表面缺陷的检测具有高灵敏度，而且磁粉检测的成本比较低，所以广泛运用在早期的无损检测中。磁粉检测的缺点是只能发现接近磁性金属表面及其表面之上的缺陷，并且只能定量分析其缺陷，难以正确的判定其埋藏深度和缺陷性质。渗透检测渗透检测是指利用荧光染料和有色染料具有强渗透性的物理特性，来显示缺陷痕迹的一种无损检测方法，有色染料在检测时通过毛细作用渗入到表面有开口的缺陷之中去，之后再在显像剂的作用之下通过毛细作用又回渗到材料的表面来显示出缺陷的分布状态和形貌特征。渗透检测具有检测结果直观、操作简便等优点。射线检测射线检测是指利用材料中无损位置和缺陷处对射线的衰减和吸收程度不同，当射线穿透被检材料时就在射线的底片上感光成为不同黑度的区域，从而判定缺陷的数量和大小等信息。由于材料的密度在很大程度上决定了射线吸收率，所以射线检测在探测焊缝的夹渣、气孔、未焊透和未熔合等体积缺陷方面有着很好的效果。此外射线底片不胆能够定性的显示出缺陷，而且还能测出缺陷的大小尺寸，从而永久性的保存下去。超声检测从原理上来划分超声检测可以分为脉冲衍射时差法和脉冲回波法。脉冲回波法要求较高的抗噪性能，李伟等人曾经提出利用相关检测技术来提高pem的信噪比，除噪效果十分的明显，但却影响了检测能力和检测速度，并且它所产生的自噪音有需要完善。脉冲衍射时差法是在上个世纪7。年代末提出来的，是通过利用缺陷端部的衍射波的时间差来进行缺陷的定量和检测，主要适用于检测焊接裂纹。超声检测对人体无危害，适用性很强。但由于受到金属组织体积的较大影响，不适用于检测奥氏体不锈钢焊件，此外如果要对缺陷作进一步精确的研究还需要添加耦合剂。无损检测新技术红外热成像检测、金属磁记忆检测以及声发射检测新兴的无损检测技术。金属磁记忆检测能够对铁磁性金属构件内部的应力集中区，也就是早期损伤与失效以及微观缺陷等进行有效诊断，防止突发性的损伤疲劳。红外热成像检测主要是一种非接触式检测，可以进行距离较远的大范围检测，并且动态相应快，精度高，图像显示直观。声发射检测的发射源来自于缺陷本身，所以作为一种特殊动态的无损检测技术，能够可以获取更丰富的关于焊缝缺陷的信息，检测的灵敏度高，并且在焊缝缺陷萌生和发展过程中能及时发现。焊接缺陷无损检测技术的应用现状从我国当前建筑领域焊接缺陷无损检测的应用现状来看，一般构件通常不采用射线检测。根据我国gbll345—1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》规定，对于曲率半径不大的管材以及厚度在8mm及其以上的板材采用超声检测进行对接焊缝，而曲率半径较大的管材以及厚度在8mm以下的板材采用渗透检查和磁粉检测进行对接焊缝。小于8mm范围内的钢板焊缝一般很难探出，特别是对只能采取单面检测的焊缝内部缺陷。而普通超声仪探头所能够探测到的最小厚度是8mm,对于在这一厚度范围内的管材或者钢板进行探测焊缝内部缺陷，必须要结合工程的实际情况研制出专门的超声仪探头才能够进行无损检测。焊接缺陷无损检测技术的发展趋势检测仪器自动化当前各种无损检测大部分工作都是由人工操作完成的。比如磁粉检测和渗透检测,受到人为因素的影响较大,会对检测结果产生很大的影响,很难得到最为精确和客观的数据。检测仪器自动化能够在很大程度上降低人为因素的影响,减小由于外界客观条件所带来的检测数据误差。此外检测仪器自动化还可以用在环境比较恶劣的地方,从而在减少人力损失的同时能够获得更加客观的检测数据。数据处理智能化仪器的使用必然会导致产生噪音,而无损检测主要使用的物理基础是热学、声学以及电磁学等,对噪音影响都非常敏感,所以滤波降噪成了处理数据的一项重要任务。神经网络是现在无损检测的研究热点,因为神经网络不仅能够对数据进行滤波处理,还能有效降低噪音对信号的影响,很多学者都把其他一些信息处理和神经网络结合起来建立了一些新的算法等。同时由于无损检测处理的专家评判系统和数据的数据库管理也正在研究中，使得数据处理智能化技术更加完备。信息融合化磁粉、超声、射线检测等这些常用的无损检测既有自身的优点，又存在着不足。比如渗透检测很难检测到构件的内部缺陷，超声检测不能用于网架节点焊缝和大曲率，磁粉检测在近表面及表面上的检测效果十分明显，而在深层检测上则受到较大限制等。结束语综上所述，通过本文的学习，我们知道通过适当的综合来获得比任何单一信息源所能表达的更多的信息，能有效的提高焊接缺陷无损检测系统的检测精度和整体性能。【参考文献】：邹斌.建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用j].江建材，2009，(9)：119—120．龙占云，张罡.焊接缺陷对结构强度的影响j].无损探伤，1995，(3)：1o—l3.山口裕治.焊接裂纹引起的焊件断裂及其防止方法[j].国外机车车辆工艺，2008,(1)：12一16.邹泓荣.钢结构焊缝缺陷类型及质量管理[j].建筑工人，2009(1)：24—26.于敏，于轮元.磁粉探伤的理论和应注意的问题[j].无损检测ndt，2009，119—120.关洪光.焊缝渗透检测应用分析j].东电力技术，2010,(2)：58—61．张晓光，孙正，胡晓磊，宦宇越．射线检测图像中缝和缺陷的提取方法j].2011,(2).77—81.李文强，马福昌，张英梅，杨录．新型超声无损检测方法的研究j]太原理工大学学报，2011,(3)：126—129.李伟，罗雄彪.基于相关技术的超声检测信号处理j].ndt无损检测，2005，(27)：297—299.何莎，袁宗明，喻建胜，巩艳，刘从箐.超声衍射时差法检测技术研究j].中国测试，2009,(5)：104—128.李文强，马褊昌，张英梅，杨录.新型超声无损检测方法的研究j]太原理工大学学报，2011，(3)：126—129.gb11345—89，钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法[s].任森智，张新胜.