钢结构焊接检测方法有哪些:分无损与破坏性
钢结构焊接检测方法有哪些,整体分为无损检测和破坏性检测两大类,无损检测包含外观检测、磁粉检测、渗透检测、超声波检测、射线检测、涡流检测,适合构件焊接完工后不破坏母材的现场检验,多用于厂房、桥梁钢结构焊缝常规验收;破坏性检测包含拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验,需要截取焊缝试样做实验室测试,主要用于焊工评定、焊接工艺评定,不适用于已经安装就位、不能切割取样的成品钢结构。GB50661-2011《钢结构焊接规范》规定,焊缝检测等级分为一级、二级、三级,一级焊缝要求射线或超声波全检,二级焊缝按比例抽检,三级焊缝仅外观检查即可。
钢结构焊接无损检测方法
外观检测是所有焊缝检测的第一道工序,你可以直接用肉眼配合焊缝量规、放大镜检查焊缝表面,识别气孔、裂纹、咬边、焊瘤、未焊满等表面缺陷,操作简单成本低,只能发现开口到表面的缺陷,无法探查焊缝内部埋藏缺陷。检测时要清理焊缝表面焊渣与飞溅物,避免杂物遮挡缺陷造成误判。
磁粉检测依靠磁场吸附磁粉来显示表面和近表面裂纹,只能检测铁磁性钢材,奥氏体不锈钢钢结构焊缝不能使用。操作时在焊缝区域磁化,喷洒磁悬液,缺陷位置会聚集磁粉形成可见痕迹,适合发现细小表面裂纹,检测深度一般只有2毫米以内。
渗透检测利用有色或者荧光渗透液渗入表面开口缺陷,清洗多余渗透液后显像显示缺陷轮廓,不受钢材磁性限制,不锈钢、碳钢焊缝都能用,但是只能检出开口到表面的缺陷,焊缝内部封闭缺陷无法识别,检测前必须打磨清理焊缝表面,油污会阻断渗透液进入缝隙。
超声波检测依靠超声波在焊缝内部传播反射信号,判断内部气孔、夹渣、未焊透、裂纹,对人体伤害风险较低,设备便携适合现场高空钢结构作业,厚板焊缝检测优势明显。对检测人员操作熟练度要求较高,焊缝表面粗糙会影响信号判断,薄板焊缝检测分辨能力偏弱。
射线检测使用射线穿透焊缝,底片成像直观,缺陷影像可以长期留存归档,方便多人复核,对气孔、夹渣这类体积型缺陷识别稳定。射线存在辐射,现场检测需要划定警戒区域,厚钢板检测成本偏高,对平面型裂纹检出能力有限。
| 检测方法 | 可检出缺陷 | 适用场景 | 局限性 |
|---|---|---|---|
| 磁粉检测 | 表面、近表面裂纹 | 碳钢、低合金钢焊缝 | 不能检测非磁性钢材 |
| 渗透检测 | 表面开口缺陷 | 各类金属焊缝 | 无法探查内部缺陷 |
| 超声波检测 | 内部裂纹、未焊透、夹渣 | 厚板现场钢结构 | 薄板缺陷分辨较差 |
| 射线检测 | 气孔、夹渣等体积缺陷 | 焊缝存档复检 | 存在辐射,厚板成本高 |
钢结构焊接破坏性检测方法
拉伸试验截取包含焊缝、热影响区的标准试样,在拉力机上持续加载,测出焊缝抗拉强度、断后伸长率,用来验证焊接接头整体抗拉性能,判断接头强度是否匹配母材。试样需要从试板上切割加工,成品构件取样会直接造成构件破损,因此不在已完工建筑钢结构上使用。
弯曲试验把带焊缝的试样做冷弯,观察焊缝受弯侧是否产生裂纹,检验焊缝塑性与熔合质量,分为面弯、背弯、侧弯三种形式。侧弯更适合厚板、异种钢焊接接头,可以同时检查焊缝、熔合线和热影响区的塑性缺陷。
冲击试验在低温或者常温环境下,对带V型缺口的焊缝试样施加冲击载荷,得到冲击功数值,评估焊接接头抗冲击韧性,判断在动荷载、低温环境下焊缝发生脆性断裂的可能性,桥梁、吊车梁这类承受动载的钢结构,焊接工艺评定大多会要求这项试验。
硬度试验在焊缝金属、熔合线、热影响区位置打点测试硬度值,判断焊接后区域硬化程度,高硬度区域更容易产生冷裂纹,通过硬度结果评估焊接工艺是否合理。取样只需要很小一块试样,相比拉伸、弯曲试验,材料损耗更少,常配合其他破坏性试验一起开展。
破坏性检测的适用边界是,只能在焊接工艺评定试板、焊工考试试板上取样,已经安装完成、承担荷载的钢结构主体焊缝,禁止切割取样做破坏性检测。
