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【摘 要】 本文介绍了钢结构焊接质量的意义及现状，提出了若干钢结构焊接无损检测的检测与评定方法，给现场从事检测的工作人员提供有益的方法，检测工作人员可以根据工程的实际情况，采取合适的检测办法和评定方法。
【关键词】 钢结构;焊缝;无损检测
Non Destructive Testing of Welded Steel Structure
Cao Wei Wan Meike
（1. Henan Modern Construction Group Co.， Ltd.，Zhengzhou 450052; 2. Zhengzhou Railway Vocational &Technical College Zhengzhou 450002 ）
【Abstract】 This paper introduces the significance and current situation of welding quality of steel structure， and puts forwards some nondestructive testing and evaluation method for detection of welding steel structure， provides a useful method for field in detection of staff， inspection staff can according to the actual situation of project， the testing methods and evaluation method suitable.
【Key Words】 steel structure;weld line; nondestructive testing
1 引言
钢结构在焊接连接时，由于其热影响区被加热到400～850℃及以上的部位会发生敏化，晶界上析出Cr的碳化物，形成贫Cr的晶粒边界，如果该区恰好露在焊缝表面并与腐蚀介质接触，则会产生晶间腐蚀，由于晶间腐蚀不易检查，造成钢结构连接处的应力集中，从而导致钢结构的突然破坏，所以危害性极大[1]。但钢结构焊接部位往往是受力较大的部位，所以无法对钢结构焊接部位进行有损检测（即对焊接部位进行破坏），因此开展钢结构焊缝质量的的无损检测室非常有必要的。
钢结构焊接质量无损检测应根据受检制件的材质、结构、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，综合考虑可能产生的缺陷种类、形状、部位和方向，来选择适宜的无损检测方法。
检测方法主要包括：
超声检测Ultrasonic Testing（缩写UT）;
射线检测Radiographic Testing（缩写RT）;
磁粉检测Magneticparticle Testing（缩写MT）;
渗透检验Penetrant Testing（缩写PT）;
涡流检测Eddycurrent Testing（缩写ET）。
在实际检测中，检测人员应该根据工程的实际情况，采取合适的检测方法和评定方法。
2 标准要求
2.1设计要求全焊透的一、二级焊缝内部缺陷的检验。
2.2焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形点相贯线焊缝内部缺陷的检测。
2.3铁磁性材料应采用磁粉探伤进行表面缺陷检测。
确因结构原因或材料原因不能使用磁粉探伤时，方可采用渗透探伤。磁粉探伤应符合国家现行标准《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》（JB/T6061）的规定，滲透探伤应符合国家现行标准《焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级》（JB/T6062）的规定。磁粉探伤和渗透探伤的合格标准应符合外观检验的有关规定。
2.4二级焊缝探伤比例的计算办法的确定原则。
钢结构制作焊缝一般较长，对每条焊缝按规定的百分比进行探伤，且每处不小于200mm的规定，对保证每条焊缝质量是有利的。但钢结构安装焊缝一般都不长，大部分焊缝为梁-柱连接焊缝，每条焊缝的长度大多在250～300mm之间，采用焊缝条数计数抽样检测是可行的。
3 取样数量及要求
3.1无损检测对钢结构焊缝的外观要求、检测时机。
1.焊缝感观应达到：外观均匀、成型良好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过度较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。
2.检测时机：碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在焊接24h以后，进行焊缝探伤检验。
3.2设计要求全焊透的焊缝内部缺陷的检验应符合的要求
一级焊缝应进行100%的检验，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345-89）B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上;
二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%，且不应少于3条，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345-89）B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上;
全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。
3.3表面检测的情况
规范[2]规定要求全焊透的一级焊缝100%检验，二级焊缝的局部检验定为抽样检验。钢结构制作一般较长，对每条焊缝按规定的百分比进行探伤，且每处不小于200mm的规定，对保证每条焊缝质量是有利的。但钢结构安装焊缝一般都不长，大部分焊缝为梁-柱连接焊缝，每条焊缝的长度大多在250-300mm之间，采用焊缝条数计数抽样检测是可行的。
4 检测方法及结果判定 4.1射线检测
在射线检测之前，焊接接头的表面应经外观检测并合格。表面的不规则状态在底片上的影像不得掩盖或干扰缺陷影像，否则应对表面作适当修整;除非另有规定，射线检测应在焊接完工后进行。对有延迟裂纹倾向的材料，至少应在焊接完成24h后进行射线检测。
具体要求：
·承压设备熔化焊对接焊接接头射线检测质量分级
4.2钢结构熔化焊对接接头射线检测质量分级
本条规定适用于厚度为2mm～400mm，材质为碳素钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、镍及镍基合金，以及厚度为2mm～80mm，材质为铜及铜合金的熔化焊对接接头射线检测的质量分级。焊接接头中的缺陷按性质区分为裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷和圆形缺陷五类。根据焊接接头中存在的缺陷性质、数量和密集程度，焊接接头的质量等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。
4.3超声波检测
1、应了解对检测人员的要求。
2、应明确检验等级的划分。
检验等级中检测的完善程度A级最低，B级一般，C级最高。检验工作的难度系数按A，B，C顺序逐级增高，检验等级类别作如下规定：
a）A级检验，采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检测，一般不要求作横向缺陷检测，母材厚度大于50mm，不宜采用A级检验。
b）B级检验，采用一种角度探头单面双侧检测，母材厚度大于100mm时，双面双侧检测。条件许可应作横向缺陷检测。
c）C级检验，至少采用两种角度探头单面双侧检测。同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检测。母材厚度大于100mm时，采用雙面双侧检测。并且要求对接焊缝余高应磨平，以便探头在焊缝上作平行扫查;母材扫查部分应用直探头检查;焊缝母材厚度不小于100mm，窄间隙焊缝母材厚度不小于40mm时，一般要增加串列式扫查，将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查，母材厚度超过100mm时，应在焊缝的两面作平行扫查或者采用两种角度探头（45°和60°或45°和70°并用）作单面两个方向的平行扫查;亦可用两个45探头作串列式平行扫查。
3、应做好检测前的准备。
4、检测方法：
焊接接头外观质量及外形尺寸检查合格后进行超声波探伤。检测工作应在探伤面经过清理、探伤仪的时基线和探测灵敏度经过标定、DAC曲线绘制完毕后进行。探头扫查速度不应大于150mm/s，相邻的两次扫查之间至少应有探头晶片宽度10%的重叠。
以搜索缺陷为目标的手工探头扫查，其探头行走方式应呈"W"形，并有l0°～15°的摆动。为确定缺陷的位置、方向、形状，观察缺陷的动态波形，区别回波信号的需要，应增加前后、左右、转角、环绕等各种扫查方式。
圆管相贯节点探伤面及探伤方法应符合相关规定。
T型和角接接头探伤：按腹板厚度不同选用探头折射角。
未焊透指示深度检测：不同类型的焊缝的检测方法不同。
箱形柱（梁）内隔板电渣焊焊缝焊透宽度的测量：采用直探头法
结果判定：
超声波探伤结果的缺陷按Ⅰ～Ⅳ四个级别评定，除设计另有规定外，一般来说，一级焊缝，Ⅱ级为合格级;二级焊缝，Ⅲ级为合格级，在高温和腐蚀性气体作业环境及动力疲劳荷载工况下，Ⅱ级合格，而对于管节点一般分为焊缝中上部体积性能缺陷和焊缝根部缺陷两大类，每类也有四个质量等级，设计应按GB50205规定，注明合格级别。
5 结论
当按比例抽查的焊接接头有不合格的接头或不合格率为焊缝数的2%～5%时，应加倍抽检，且应在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处进行扩探，扩探仍有不合格者，则应对该焊工施焊的焊接接头进行全数检测和质量评定。按《建筑钢结构焊接技术章程》JGJ81-2002的7.1.5执行。若供需双方另有约定，则按约定办理。经超声波探伤不合格的埠接接头，应予返修。返修次数不得超过两次。在返修后，应在相同条件下重新检测，并按相关的要求进行评定。这样才能消除焊接质量的隐患与未然，保证人民群众的生命与财产安全。
参考文献：
[1]魏宝明.金属腐蚀理论及应用[M].北京：化学工业出版社，1984，156.
[2]《钢结构设计规范》[S]北京：中国建筑工业出版社，2003，12
第一作者简介：曹卫，本科，男，汉族，1985.07，河南洛阳人，助理工程师，主要从事建筑施工工作
【关键词】 钢结构;焊缝;无损检测
Non Destructive Testing of Welded Steel Structure
Cao Wei Wan Meike
（1. Henan Modern Construction Group Co.， Ltd.，Zhengzhou 450052; 2. Zhengzhou Railway Vocational &Technical College Zhengzhou 450002 ）
【Abstract】 This paper introduces the significance and current situation of welding quality of steel structure， and puts forwards some nondestructive testing and evaluation method for detection of welding steel structure， provides a useful method for field in detection of staff， inspection staff can according to the actual situation of project， the testing methods and evaluation method suitable.
【Key Words】 steel structure;weld line; nondestructive testing
1 引言
钢结构在焊接连接时，由于其热影响区被加热到400～850℃及以上的部位会发生敏化，晶界上析出Cr的碳化物，形成贫Cr的晶粒边界，如果该区恰好露在焊缝表面并与腐蚀介质接触，则会产生晶间腐蚀，由于晶间腐蚀不易检查，造成钢结构连接处的应力集中，从而导致钢结构的突然破坏，所以危害性极大[1]。但钢结构焊接部位往往是受力较大的部位，所以无法对钢结构焊接部位进行有损检测（即对焊接部位进行破坏），因此开展钢结构焊缝质量的的无损检测室非常有必要的。
钢结构焊接质量无损检测应根据受检制件的材质、结构、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，综合考虑可能产生的缺陷种类、形状、部位和方向，来选择适宜的无损检测方法。
检测方法主要包括：
超声检测Ultrasonic Testing（缩写UT）;
射线检测Radiographic Testing（缩写RT）;
磁粉检测Magneticparticle Testing（缩写MT）;
渗透检验Penetrant Testing（缩写PT）;
涡流检测Eddycurrent Testing（缩写ET）。
在实际检测中，检测人员应该根据工程的实际情况，采取合适的检测方法和评定方法。
2 标准要求
2.1设计要求全焊透的一、二级焊缝内部缺陷的检验。
2.2焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形点相贯线焊缝内部缺陷的检测。
2.3铁磁性材料应采用磁粉探伤进行表面缺陷检测。
确因结构原因或材料原因不能使用磁粉探伤时，方可采用渗透探伤。磁粉探伤应符合国家现行标准《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》（JB/T6061）的规定，滲透探伤应符合国家现行标准《焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级》（JB/T6062）的规定。磁粉探伤和渗透探伤的合格标准应符合外观检验的有关规定。
2.4二级焊缝探伤比例的计算办法的确定原则。
钢结构制作焊缝一般较长，对每条焊缝按规定的百分比进行探伤，且每处不小于200mm的规定，对保证每条焊缝质量是有利的。但钢结构安装焊缝一般都不长，大部分焊缝为梁-柱连接焊缝，每条焊缝的长度大多在250～300mm之间，采用焊缝条数计数抽样检测是可行的。
3 取样数量及要求
3.1无损检测对钢结构焊缝的外观要求、检测时机。
1.焊缝感观应达到：外观均匀、成型良好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过度较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。
2.检测时机：碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在焊接24h以后，进行焊缝探伤检验。
3.2设计要求全焊透的焊缝内部缺陷的检验应符合的要求
一级焊缝应进行100%的检验，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345-89）B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上;
二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%，且不应少于3条，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345-89）B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上;
全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。
3.3表面检测的情况
规范[2]规定要求全焊透的一级焊缝100%检验，二级焊缝的局部检验定为抽样检验。钢结构制作一般较长，对每条焊缝按规定的百分比进行探伤，且每处不小于200mm的规定，对保证每条焊缝质量是有利的。但钢结构安装焊缝一般都不长，大部分焊缝为梁-柱连接焊缝，每条焊缝的长度大多在250-300mm之间，采用焊缝条数计数抽样检测是可行的。
4 检测方法及结果判定 4.1射线检测
在射线检测之前，焊接接头的表面应经外观检测并合格。表面的不规则状态在底片上的影像不得掩盖或干扰缺陷影像，否则应对表面作适当修整;除非另有规定，射线检测应在焊接完工后进行。对有延迟裂纹倾向的材料，至少应在焊接完成24h后进行射线检测。
具体要求：
·承压设备熔化焊对接焊接接头射线检测质量分级
4.2钢结构熔化焊对接接头射线检测质量分级
本条规定适用于厚度为2mm～400mm，材质为碳素钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、镍及镍基合金，以及厚度为2mm～80mm，材质为铜及铜合金的熔化焊对接接头射线检测的质量分级。焊接接头中的缺陷按性质区分为裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷和圆形缺陷五类。根据焊接接头中存在的缺陷性质、数量和密集程度，焊接接头的质量等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。
4.3超声波检测
1、应了解对检测人员的要求。
2、应明确检验等级的划分。
检验等级中检测的完善程度A级最低，B级一般，C级最高。检验工作的难度系数按A，B，C顺序逐级增高，检验等级类别作如下规定：
a）A级检验，采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检测，一般不要求作横向缺陷检测，母材厚度大于50mm，不宜采用A级检验。
b）B级检验，采用一种角度探头单面双侧检测，母材厚度大于100mm时，双面双侧检测。条件许可应作横向缺陷检测。
c）C级检验，至少采用两种角度探头单面双侧检测。同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检测。母材厚度大于100mm时，采用雙面双侧检测。并且要求对接焊缝余高应磨平，以便探头在焊缝上作平行扫查;母材扫查部分应用直探头检查;焊缝母材厚度不小于100mm，窄间隙焊缝母材厚度不小于40mm时，一般要增加串列式扫查，将探头放在焊缝及热影响区上作两个方向的平行扫查，母材厚度超过100mm时，应在焊缝的两面作平行扫查或者采用两种角度探头（45°和60°或45°和70°并用）作单面两个方向的平行扫查;亦可用两个45探头作串列式平行扫查。
3、应做好检测前的准备。
4、检测方法：
焊接接头外观质量及外形尺寸检查合格后进行超声波探伤。检测工作应在探伤面经过清理、探伤仪的时基线和探测灵敏度经过标定、DAC曲线绘制完毕后进行。探头扫查速度不应大于150mm/s，相邻的两次扫查之间至少应有探头晶片宽度10%的重叠。
以搜索缺陷为目标的手工探头扫查，其探头行走方式应呈"W"形，并有l0°～15°的摆动。为确定缺陷的位置、方向、形状，观察缺陷的动态波形，区别回波信号的需要，应增加前后、左右、转角、环绕等各种扫查方式。
圆管相贯节点探伤面及探伤方法应符合相关规定。
T型和角接接头探伤：按腹板厚度不同选用探头折射角。
未焊透指示深度检测：不同类型的焊缝的检测方法不同。
箱形柱（梁）内隔板电渣焊焊缝焊透宽度的测量：采用直探头法
结果判定：
超声波探伤结果的缺陷按Ⅰ～Ⅳ四个级别评定，除设计另有规定外，一般来说，一级焊缝，Ⅱ级为合格级;二级焊缝，Ⅲ级为合格级，在高温和腐蚀性气体作业环境及动力疲劳荷载工况下，Ⅱ级合格，而对于管节点一般分为焊缝中上部体积性能缺陷和焊缝根部缺陷两大类，每类也有四个质量等级，设计应按GB50205规定，注明合格级别。
5 结论
当按比例抽查的焊接接头有不合格的接头或不合格率为焊缝数的2%～5%时，应加倍抽检，且应在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处进行扩探，扩探仍有不合格者，则应对该焊工施焊的焊接接头进行全数检测和质量评定。按《建筑钢结构焊接技术章程》JGJ81-2002的7.1.5执行。若供需双方另有约定，则按约定办理。经超声波探伤不合格的埠接接头，应予返修。返修次数不得超过两次。在返修后，应在相同条件下重新检测，并按相关的要求进行评定。这样才能消除焊接质量的隐患与未然，保证人民群众的生命与财产安全。
参考文献：
[1]魏宝明.金属腐蚀理论及应用[M].北京：化学工业出版社，1984，156.
[2]《钢结构设计规范》[S]北京：中国建筑工业出版社，2003，12
第一作者简介：曹卫，本科，男，汉族，1985.07，河南洛阳人，助理工程师，主要从事建筑施工工作