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摘要：近年来，随着社会的发展，我国的钢结构发展也有了很大的创新。重工业制造的不断发展，无损检测方法得到了广泛应用。各种新型的检测技术也在不断更新。A型脉冲反射超声波检测方法在焊缝检测的应用较为普遍。对于其他检测具有检测周期短、检测实施方便、检测成本低等优点，但也具有缺陷定性难、对检测人员技术水平要求高等缺点，本文重点分析超声波焊缝检测中主要缺陷性质的判定。
关键词：钢结构焊缝超声波检测；缺陷定性；浅析
引言
钢结构具备轻质，强度高，整体性好，工期短，安装快等相比于钢筋混凝土结构的明显优势，在我国越来越多的工程领域展开了广泛应用。但是对钢结构来说，直接的连接存在焊缝，如果焊缝中存在缝隙，会导致整体性能受到影响。随着我国技术的不断发展，无损检测技术广泛地应用在我国的钢结构焊缝检测中。尤其是超声波检测技术的出现和应用，使得焊缝全面检测成为了可能。从整体上来说，钢结构焊缝超声波检测技术本身具有检测周期短，检测设备简便，检测方便的特点。但是到目前为止我国的钢结构焊缝检测技术中还存在一些相应的问题，这些问题对于焊缝的缺陷定性还有一些影响。
1技术特点及要求
焊接本身是比较容易受到各方面影响的。主要的影响因素有焊接的工艺、施工的环境等，而钢结构施工要大量应用焊接技术，钢结构焊缝也就不可避免会出现一些内部的缺陷。比较常见的内部缺陷是夹渣、未熔合、裂纹、气孔以及未焊透等几类，按照对钢结构焊缝强度的影响程度来划分，单个的气孔和点状的夹渣是一般缺陷，对焊缝强度的影响不会特别大。群体的气孔以及不规则的夹渣属于严重缺陷，对焊缝强度的影响很大。未焊透、裂纹以及未熔合也是严重的缺陷，对焊缝的整体强度都会造成非常严重的影响。 如果对钢构件焊缝的要求来进行划分的话，可以将其分为两种，它们分别是一级焊缝和二级焊缝，其中做100%超声波探伤的是一级焊缝，而做20%超声波探伤的是二级焊缝。一般情况下，对钢结构的柱、梁、支撑以及钢板剪力墙进行拼接焊缝时，采用的方式是埋弧自动焊，另外，采用了手工CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊盖面的焊接形式对箱形柱和箱形钢支撑的壁板间的连接进行焊缝操作，电渣焊用于箱形柱和支撑的内横隔板中，而手工CO2气体保护焊则用于现场安装焊缝当中。
2钢结构焊缝超声波检测的基本原理
超声波对焊缝进行检测主要是根据超声波在通过材料后出现能量损失，对于所遇到的不同物体，会出现不同的反射、折射以及波形转换的现象。在利用超声波进行检测的时候，如果波束传入焊缝之中，焊缝之中存在缺陷，就会出现反射，超声波的反射体现在示波仪中。通过对不同的超声波反射情况进行分析和研究，可以得出焊缝中的缺陷以及具体的定性。通过对钢结构焊缝采用超声波检测的方法进行多次检测获得相应的数据，应对多组数据的全面分析和对比研究，利用统计学的方法，得出相应的结果。超声波检测技术的应用具有较高的准确度，尤其是对未焊透的缺陷检测，检测率极高。但是对于夹渣、未熔合和裂纹的情况判断，无法达到极高的准确率。这主要是由于这几种问题之间的相似性比较高，所以会导致判断受到一定的影响，出现了缺陷定性之间的糅杂，使得定性不准确问题时有发生。
3缺欠的判断
通过以上对检验检测人员、设备及方法适用范围的比较分析，现总结归纳GB/T11345及JG/T203超声检测缺欠的判断，以提高超声检测结果的准确度。焊缝中常见的缺欠主要有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹。根据缺陷波的大小、位置、探头运动时波幅变化的特点，结合工艺情况，可以对缺陷的性质进行大致的判断。GB/T11345标准讲述缺欠检出后，选择基于显示长度和回波幅度的评定技术，根据标准GB/T29712进行评定；也可以选择标准GB/T29711基于显示特性和显示尺寸进行缺欠类型的判定，然后再根据GB/T29712标准基于显示长度和回波幅度进行评定。JG/T203采用显示长度和回波幅度进行评定。
3.1气孔
气孔，主要是指在进行焊接工作的过程中，焊接熔池处于高温状态，吸收了过量的气体或是相应的冶金反应气体，而在实际的冷却过程中，又不能在凝聚前将其中的空穴进行逸出，其中的空穴主要是在焊缝金属内形成的，大多表现为球型或是椭球形。气孔主要被分为单个气孔和密集气孔。单个气孔回波高度较低，波形较稳定，从各个方向进行检测，反射波幅大致相同，若探头稍移动，其反射波就会消失。密集气孔为一簇反射波，其波高主要是由气孔大小而决定的，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。气孔在焊缝的各个位置都有可能存在。气孔一般产生于引弧和收弧处，在我们的实际工作中，发现一些制造单位不严格按焊接工艺施工，不加引弧板和收弧板，在这种情况下，焊缝两端的问题较集中。单个气孔形成的波形会较为稳定，回波高度低，若气孔密集，探头定向移动会产生波形此起彼伏的现象。气孔缺陷探头稍微移动，波形即消失；从各方向探测，可得到大致相同的反射波，反射波一般不高。
3.2夹渣
焊缝内存在金属熔渣或者非金属夹杂物，在焊缝便形成夹渣，夹渣的分布不是规则的，有点状也有条状。夹渣与气孔的反射波基本一致，波幅也不高，但从各方向探测时，缺陷波高各不相同，探头沿焊缝方向移动时，反射波波幅上下起伏不定。
3.3未焊透
未焊透是指焊接接头部分母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现场探头在焊缝中心线上平移时，未焊透部分反射回波的波形较为稳定，在焊缝两侧进行同样的检测，反射波幅变化也不会太大。
3.4缺陷定量检测
所有的反射波幅达到或超过定量线缺陷的位置、最大反射波幅所在区域、缺陷当量SL±dB以及缺陷指示长度ΔL，它们都是要得到确定:①要密切关注那些超过评定线的信号是否具有裂纹等危害性缺陷特征，当对其产生一定的怀疑时，可以通过以下方式来进行判定，如将探头K值进行改变，或是增加探伤面、观察动态波型以及结合结构工艺特征等方式，当不能对波型进行准确判断的时候，就应该辅以其他检测方法，一同进行综合的判定;②最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷，在它的指示长度比10mm小的情况下，就要按5mm来计;③如果两个相邻缺陷在同一直线上，如果它们的间距小于相对较小的缺陷长度(或根据标准小于8mm时)，那么就要用两缺陷指示长度之和来表示单个缺陷的指示长度。
3.5检测结果的评定
检测中可以用一种K值探头用直射和一次反射法来检测焊缝的单面双侧，检测部位也可以选择双面单侧，也可以横向间检测。但反射波幅超过定量线，要关注信号是否具有危害性的特征，然后根据缺陷的指示长度和当量对其进行判定。也可以通过改变K值的方法进行判断，或者可以对动态波形进行观察，结合钢结构焊缝选择的工艺，若是无法进行判断，可以用其他的检测方法进行辅助判定。
结语
综上所述，UT人员的经验和技能水平，对缺陷的精准判定显得尤为重要。UT技术的缺陷定性问题一直是比较困难的，虽然经过了无损检测前辈们的不断努力，总结出了许多有价值的经验，但是仍然存在一定的不确定性，还需要不断地探究摸索、总结经验。本文就这一问题进行了粗浅的分析，希望抛砖引玉，使焊缝UT缺陷定性问题得到更多的关注探讨，使该种技术对缺陷的定性有更成熟的经验。
参考文献
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[2]郑晖，林树青.超声检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008
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