舟山市钢结构厂房质量安全检测服务中心

钢结构探伤检测鉴定——焊缝质量等级一级、二级、三级
1.1焊缝质量等级的两重含义
从焊缝本身来说决定焊缝质量的因素主要有3 方面,分别是焊缝内部缺陷、焊缝外观表面缺陷以及焊缝尺寸。因此,焊缝质量等级就存在着两重含义,其一是针对焊缝内部缺陷检验,其二是针对焊缝外观表面缺陷检验。对于设计者来说,正确的图纸标注应该是将两重含义分别标明。但目前绝大部分情况是设计者只进行笼统地规定,如“该焊缝质量等级为二级”,此时正确地理解是“焊缝内部缺陷按二级检验,外观缺陷也按二级检验”。对于需要进行疲劳验算的构件如吊车梁,其中某些部位的角焊缝,虽然不进行内部缺陷的超声波探伤(三级焊缝) ,但其外观表面质量等级应为二级,所以笼统地说“角焊缝都是三级焊缝”就有失全面。
1.2焊缝质量等级确定原则
1) 焊缝质量等级主要与其受力情况有关,受拉焊缝的质量等级要求**受压或受剪的焊缝;受动力荷载的焊缝质量等级要**受静力荷载的焊缝。
2) 凡对接焊缝,除非作为角焊缝考虑部分熔透的焊缝外,一般都要求熔透并与母材等强,故需要进行无损探伤。因此,对接焊缝的质量等级不宜**二级。
3) 在建筑钢结构中,角焊缝一般不进行无损探伤检验,但对外观缺陷的等级(见现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB5020522001 附录A) 可按实际需要选用二级或三级。
1.3焊缝质量等级设计原则
焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况,按下述原则分别选用不同的质量等级:
1) 在需要进行疲劳计算的构件中,凡对接焊缝均应焊透,其质量等级为: ①作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T 形对接与角接组合焊缝,受拉时应为一级,受压时应为二级; ②作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。
2) 不需要计算疲劳的构件中,凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透,其质量等级当受拉时应不**二级,受压时宜为二级。

3) 重级工作制(A6～A8) 和起重量Q ≥50t 的中级工作制(A4 、A5) 吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T 形接头焊缝均要求焊透,焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝,其质量等级不应**二级。
4) 不要求焊透的T 形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝,以及搭接连接采用的角焊缝,其质量等级为: ①对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量≥50t 的中级工作制吊车梁,焊缝的外观质量标准应符合二级; ②对其他结构,焊缝的外观质量标准可为三级。
1.4焊缝无损检测的检验等级
超声波检验等级分为A、B、C 三个级别
1)A 级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验,只对允许扫查到的焊缝截面进行探测。一般不要求作横向缺陷的检验。母材厚度> 50mm 时,不得采用A 级检验。
2)B 级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验,对整个焊缝截面进行探测。母材厚度> 100mm 时,采用双面双侧检验。受几何条件的限制可在焊缝的双面单侧采用两种角度探头进行探伤。条件允许时应作横向缺陷的检验。
3) C 级检验至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验。同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验。母材厚度> 100mm 时,采用双面双侧检验。其它附加要求是: ①对接焊缝余高要磨平,以便探头在焊缝上作平行扫查; ②焊缝两侧斜探头扫查经过的母材部分要用直探头作检查; ③焊缝母材厚度≥100mm,窄间隙焊缝母材厚度≥40mm 时,一般要增加串列式扫查。

1钢结构焊缝无损质量检测技术的应用状况
《钢结构设计规范》中要求，可以根据工作环境的变化、焊缝形式、应力状况、结构重要性以及荷载能力等，将焊缝焊接质量划分为若干个等级。在施工中，根据钢结构施工质量、质量验收标准和实际要求等，将钢结构焊缝分为外观质量检测和内部质量检测。根据施工设计要求，一般采用超声波对构件内部的状况进行检测，检查焊缝内部是否存在缺陷。当超声波检测无法确定内部是否存在缺陷时，可以使用射线探伤技术进行检测。除此之外，对于曲率半径较小或则厚度大于等于8mm的板材，通常使用超声波探伤方法检测钢结构焊缝的质量；曲率半径较大的管材或厚度小于8ram的板材，一般使用渗透探伤或磁粉探伤方法进行检测。

钢结构探伤检测鉴定——超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用
目前常用的钢结构无损探伤主要有如下途径超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等五种检测方法, 其中应用较广操作较方便的要属超声检测了。产生波在建筑中的探伤原理主要是基于其自身的特性, 由于超声波波长很短, 且穿透力十分强, 超声波可以在不同介质中传播, 一旦碰到不同介质的分界面它会自动发送折射、反射、绕射以及波形转换。此外, 超声波具有很好的方向性, 可以在黑暗环境中准确的找到目标, 通过定向发射, 能够很好的发现被检测焊缝存在缺陷的地方。在建筑钢结构检测中, 通常会使用反射法来进行探伤, 通过对反射回波的声压的高低能够很好的检测出缺陷的大小, 是一种十分使用的检测方式。

焊缝中常见缺陷的类型及其在超声探伤中的识别

1、气孔

当焊接过程中焊接熔池还处在高温阶段时, 这时如果吸收了气体或者相应冶金过程产生了一定量的气体, 这些气体如果不能在冷却凝固前及时溢出那么后期就会在焊缝金属内形成气孔或空穴。当采用超声波检测气孔时, 单个气孔形成的波形会较为稳定, 并且回波高度低, 气孔一旦十分密集, 探头定向移动就会立刻产生波形此起彼伏的现象, 从而达到探伤的目的。
2、夹渣
焊接后如果焊缝内有金属熔渣或者非金属夹杂物, 那么就会在焊缝形成夹渣, 通常它都是不规则分布, 有点状也有条状。点状夹渣对于焊缝的整体强度没有太大影响, 用超声波探测时波幅也不高。条状夹渣影响则会较大, 探测时的回波信号通常会呈锯齿状, 探头一旦进行平移, 波幅会立刻有变化。
3、未焊透
如果焊接接头部分金属没有完全熔透, 就会出现未焊透现象。未焊透通常多发于焊缝中心线上, 并且长度较长, 当探头在焊缝中心线上平移时, 未焊透部分反射回的波形会较为稳定,在焊缝两侧进行同样的检测, 反射波幅变化也不会太大。
4、未融合
当使用的填充金属与母材间未能完全熔合, 或者填充金属层之间的熔合不透彻, 这都是常见的未融合现象。当探头在未熔合区域平移时波形通常较为稳定, 如果移到两侧, 反射波幅则会有较大变化, 有时甚至只能从一侧探到。
5、裂纹
如果在焊缝或母材的热影响区域内, 在焊接过程中或者焊后出现局部破裂的缝隙, 这通常可以称为裂纹。裂纹回波的波幅宽, 并且回波高度大, 当探头在其上经过时会连续出现反射波并且伴随着波幅的变化, 随着探头转动波峰还会出现上下错动的现象。
6、结论
超声波探伤在建筑钢结构检测中确实有非常有效的帮助,凭借其自身*具的相关特性能够很准确的实现对于钢结构焊缝的检测。针对不同类型的问题, 探头平移时都会收到不同特征与性质的回波, 采用超声波无损探伤对焊缝进行质量检测能够较好的确保钢结构的工程质量与工程强度