(福建省三明钢铁厂劳动服务公司福建三明365000)
摘要：现阶段，我国的工业技术取得了突破性的成就，钢结构逐渐应用在我国的工业中，我国的钢结构焊接技术虽然应用广泛，但是在焊接过程中仍然存在很多的问题，需要进一步解决。超声波探伤技术作为检测钢结构焊接质量的重要手段，人们应该给予充分的重视。本文对我国钢结构焊接中出现的问题，以及超声波探伤的主要要求进行初步探讨，并对超声波探伤技术在钢结构焊接中的应用做简要分析。
关键词：超声波；探伤技术；钢结构；焊接中；实际应用
1钢结构焊接中的常见问题
1.1裂纹
对于裂纹的分类，按照温度的原因分可分为热裂纹和冷裂纹两种。热裂纹是由于高温产生的，也叫做高温裂纹或结晶裂纹。这种裂纹在焊缝内部容易产生，但是在热影响区也会经常出现。对于热裂纹主要有纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹这几种表现形式。对于这种裂纹产生的主要的原因是:焊接熔池在结晶时，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在，出现了偏析现象。这样会导致材料在凝固以后强度达不到规定的要求，一旦焊接应力超过材料的承受范围，就会导致液态间层或刚凝固不久的固态金属形成热裂纹。还有一种情况导致热裂纹产生，就是母材的晶界上存在有低熔点共晶和杂质，一旦出现焊接应力超过材料的承受范围，也会导致金属材料被拉开出现裂纹。综合以上两种热裂纹产生的原因，我们可以看出，它是由冶金因素和力学因素两个方面决定的。对于冷裂纹，主要是由于焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300—200℃以下)导致的，这种裂纹能够在焊接后马上出现，也有的裂纹是在焊接之后的很长一段时间之后出现的，对于这种裂纹，又可以称作延迟裂纹。对于冷裂纹形成的原因，主要有三个方面:焊接接头形成淬硬组织；扩散氢的存在和浓集；存在着较大的焊接拉伸应力。
1.2气孔
在焊接过程中，存在气孔是一个非常常见的焊接缺陷。气孔缺陷在一般非压力容器构件不认为是一个很关键的缺陷，因此，这种缺陷经常被人们忽视，但是实际上气孔会直接导致焊接接头的机械性能下降，一单应力集中，就会减少焊缝有效工作截面，使得接头的机械强度降低，有甚者还会导致工件的脆弱性破坏，使得产品的整体性能下降。要是出现穿透性或连续性气孔，还会导致焊件的密封性严重降低。但是，在实际的钢制结构的焊接中，要想保证焊接过程在几米或十几米乃至更长的焊缝上仍然不出现气孔，难度是非常大的。在现在的技术水平和条件下，一般是通过应用采性气体，来实现对焊缝的保护，同时在焊接过程中，要使得焊接过程一次焊透，或采用带背面止口的接头形式，这样做能够有效防止气孔的产生。焊缝内部由于熔池上方和熔池底部极易卷入空气，是气泡形成的主要区域。具体分析，是因为在钢结构焊接过程中，在焊接表面会形成大量的氧化膜及污垢，如果在焊接之前没有清理干净，就会出现焊缝金属在高温时，受到了焊接环境中的气体(如O2、H2、N2)或由于溶池内部冶金反应产生的气体(如CO)的影响，会导致溶池冷却凝固后不能够及时的排出，最后形成焊缝内部和表面的气孔。
1.3未焊透与未熔合
未焊透是指焊接过程中接头根部没有能够完全熔透的现象，未熔合是指焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透。这两种情况会给焊接的工件造成极大的影响，导致工件出现严重的缺陷，甚至出现焊缝的间断、突变的现象发生，一旦焊缝强度增大，会直接导致裂纹现象的发生。因此，在焊接过程中，要高度重视未焊透、未熔合的情况。对于未焊透、未熔合的情况，主要是由于焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等几个方面导致的，一旦在焊接过程中，在焊接表面会形成大量的氧化膜及污垢流入到了熔渣，会导致边缘不熔合的现象发生。为了防止这种情况的出现，在焊接过程中要合理的选择坡口尺寸，并且调整好焊接电流和速度，要对焊接表面形成大量的氧化膜及污垢做好及时的清理，保证彻底焊透封底焊清根，同时注意坡口两侧的熔合情况。
2超声波探伤的主要要求
2.1探伤人员素质的要求
超声波探伤工作是否达到要求，与技术人员的素质是否过关有着紧密联系。企业要充分重视探伤人员的素质问题，对企业现有的探伤人员进行素质考核，在了解探伤人员的实际情况之后，再制定科学合理的培训方案，培训过程中可进行不定期考查，对于素质一直得不到提高的人员可以选择淘汰，以此来调动探伤人员的提高素质积极性。如果企业需要重新招揽探伤人员，在选拔时需要求其具有相应的检测方法的等级资格证书，并且在安排任务时，要严格按照所持有的资格证书等进行安排，此外，企业可指定相关的责任制度，将责任落实到个人身上，尽可能提高探伤人员的素质。
2.2超声波探伤仪的要求
选择探头时，需要根据探头在检测时发出的声波束与钢结构焊缝之间的实际距离，若距离在1.64倍的进场区之内，则选取的探头不合理，反之，则选取的探头是合理的。
为了更好的做好检测工作，需要根据钢结构构件的实际情况选用科学合理的探头频率及角度。选择探头频率主要根据构件的厚度，对于厚度较大的构件，在进行检测时不适合选用高频率的探头，因为这种探头的穿透力较差。但在一般情况下，如果构件的厚度在高频率探头适用范围内，应以越高频率的探头优先选用，实际检测中，还应以钢构件的实际情况为主。探头角度的选择以构件的厚度及焊缝类型为主要考虑因素，建筑板材一般使用折射角为60°或是68°为宜。
3超声波探伤技术在钢材料焊接中的应用
(1)遵守图纸对焊接质量的技术要求。按照GB50205－2001《钢结构工程施工质量验收规范》中规定，对不同质量等级的工件做不同形式的超声波探伤工作。
(2)对探测面做好修整。及时的清理飞溅物、氧化皮、凹坑等，保证光洁度一般低于▽4。
(3)在选取耦合剂时，要兼顾到粘度、流动性、附着力等方面的内容，同时要保证材料的经济性。目前，浆糊作为耦合剂的情况较为普遍。
(4)采用单面双侧对母材厚度进行探测。
(5)采用水平定位法来调节仪器的扫描速度。
(6)探伤过程中要保证粗探伤和精探伤相互结合，发现工件的不同的缺陷并且对缺陷的性质做好记录。
(7)记录探测结果，做好评定分析内部缺陷的相关工作。
总而言之，超声波探伤技术在钢结构焊接中的逐渐应用，给我国的工业发展带来很大的便利。超声波探伤工作对探伤人员及超声波探伤仪的要求较为严格，探伤人员需要有过硬的专业知识及技术，对不同的钢结构焊缝需要选择不同的探头等。通过加强对各方面的要求，以提高钢结构焊缝的质量，尽可能减少焊缝问题的出现。
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