赵超　唐嘉　孙延超

摘 要 众所周知，水利工程金属结构基本有压力钢管、闸门、启闭设备与拦污栅。这些金属结构大多经焊接组合而成，所以，焊縫（weld joint）品质会从根本影响水工金属结构质量，焊缝质量的检测及评价即为控制焊接质量的侧重点。我国相关标准明确规定，对水利工程金属结构焊缝要予以外观与内部质量的双重检验。经磁粉、目测以及渗透无损探伤检查焊缝外部；利用超声波探伤、X及γ射线检测焊缝内部缺陷，在此基础上予以质量等级评定。文章将以水利工程金属结构钢焊缝无损检测研究作为切入点，在此基础上予以深入的探究，相关内容如下所述。

关键词 水利工程；金属结构；钢焊缝；无损检测

中图分类号 TV34 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）15-0171-02

1 水利工程金属结构焊缝无损检测的基本类型

无损检测（Nondestructive testing）即为对材料及工件予以一种不损害其以后使用性能的检测方式。经无损检测，我们可以发现材料及工件中所存在的问题。无损检测的类型存在多元化特性，主要包括：1）超声检测；2）影像学检查；3）磁粉检测；4）涡流检测；5）声发射检测；6）渗透检测。

无损检测即为在不影响被检测目标使用性能，不伤害被检测目标内部组织的先决条件下，材料中结构异常及问题存在造成的热、声、光、电以及磁等反应的变化，以物理及化学的举措，依附于现代化的技术及装置，对试件中与试件外层的结构、分子、问题与缺陷的种类、状态、形状、区域、尺寸以及分布情况予以检查及测试的一种手段。无损检测即为工业进程中不可或缺的有效方式，在很大程度上体现了一个国家的工业发展能力，无损检测的重要性已被世人所熟知。水利工程金属结构焊缝内部质量检测，依附于相关的制造与安装指标要求，大多择取影像学检查与超声检查检测其内部问题。而水利工程金属结构的外部损伤大多通过磁粉检验与目测予以检测。

2 水工金属结构weld joint类型概述

在水工金属结构产品的规划及制造过程，焊缝类型大多依附于其所在区域的受力状态及重要性予以分类。通常焊缝分为下述几种：第一种，在动荷载及静荷载下承受预应力，依附于等强度所制造的焊缝；焊缝受损后会存在较大的安全隐患，同时造成产品失去作用，导致一定经济损失的焊缝全部为一类焊缝；第二种，在动荷载及静荷载下，依附于等强度制作的焊缝；在失效或受损后能够影响产品局部正常运行的焊缝均为二类焊缝；第三种， 除上述一、二类以外的焊缝均为三类焊缝。

3 焊缝无损检测检验等级与类型选择

3.1 超声检查等级

依附于质量需要检验等级分为一、二、三级：一级检验即通过一种角度的探头在焊缝的单面单侧予以检验，仅对可以扫查的焊缝截面予以检验。通常无需予以横向缺陷检测。母材厚度超过50mm的情况下，不予一级检测；二级检验即为通过一种角度探头在焊缝的单面双侧予以检测，对焊缝全部截面予以探测。母材厚度超过100mm的状态下，择取双面双侧检测。若因几何条件的限制，那么就在焊缝双面单侧通过双角度探头予以检测。条件可以的状态下要予以横向缺陷的检测；三级检验要通过两种角度探头在焊缝的单面双侧予以检测。而且要进行双扫查角度与两种探头角度的横向缺陷检测。母材厚度超过100mm的状态下，择取双面双侧检测；而附加要求包括：1）焊缝高出的部分要予以打磨处理，便于探头在焊缝上进行平行检测；2）焊缝双侧斜探头扫查的母材区域要通过直探头予以检测；3）焊缝母材厚度超过100mm，窄间隙焊缝母材厚度超过40mm的状态下，通常要加设串列式检测。

3.2 影像学检查等级

影像学检查等级包括：一、一二以及二级。一级影像学检查隶属低灵敏度检测，一二级影像学检查隶属中灵敏度检测，二级影像学检查技术隶属高灵敏度检测。一级与一二级影像学检查要利用T3或更高类的胶片，二级影像学检查要择取T2或更高类的胶片。依附于相关指标规范中的标准，水利工程金属结构焊缝检验等级包括：影像学检查依附于《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB/T3323-87标准一二级检测；影像学检查依附于《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89标准二级检测。水利工程金属结构焊缝中质量检测可择取影像学检查与超声检查。针对工件较大且形状无序的水利工程金属结构，可考虑使用声波检测，其特性即为对工件区域和外观要求较低，检测便捷，且对裂纹及没有熔合等安全隐患具有较高的灵敏度；但其缺点即为检测的可追溯性偏低，对缺陷的性质无法予以精准的定性。所以，在对缺陷需予以精准定性的状态下，我们可择取影像学检查予以辅助检测。

4 焊缝无损检测的基本条件

水利工程焊缝质量检测主要包括外观质量检测与内部质量检测。需要所有焊缝一定要予以外观质量检查，检查项目涵盖焊缝外形尺寸要求及外观质量。其标准在水力工程金属结构规范中均有指标。

焊缝外观质量达标后，即予以内部检测。顾及到焊缝有延迟裂纹的可能，因此探伤要在焊接完成后24h进行。而针对屈服点超过620MPa的强钢，在完成焊接48h后才可以予以探伤。为方便超声探头和工件全面接触且具有较强的耦合性，超声检查前要将焊缝两侧的金属予以彻底的清理。在影像学检查前，要对焊缝外层予以全面的外观检查并予以相应的修整，要尽可能减小接焊接头余高，防止由于焊缝外层的不规则而干扰影像。

5 焊缝无损检测的要求

焊缝无损检测的长度依附于母材的材质、焊缝种类与焊缝长度。水力工程金属结构设计与安装指标对其作了明确的规定，焊缝无损检测长度与焊缝总长的比例见表1。

通过表1数据我们可以看出，除超声检查在板厚超过32mm时或高强度钢探伤检测一类焊缝时，其探伤比例为100%，也就是整体焊缝的探伤，其他探伤检测都依附于相应的比例予以局部探伤。不过就算是进行局部探伤，其探伤区域也要涵盖所有的丁字缝。在焊缝部分区探伤存在裂纹以及未熔合等不问题时，要在其延伸区域及可疑区域予以补充检测，若补充检测不达标，那么就要对此焊缝予以全面检测。对压力钢管一类焊缝择取超声检查时，依附于需要可通过影像学检查予以复验，复验长度高强度钢为10个百分点，而其他材料则为5个百分点；二类焊缝仅在超声检查有可疑波形，无法明确判断的状态下，才予以影像学检查复验。

6 结论

综上所述，伴随社会经济与科技的全面发展，近年来，无损检测已被广泛应用于各个领域，因此，我们逐渐侧重于无损检测的研究。而针对水利工程金属结构焊缝内部质量检测，依附于相关的制造与安装指标要求，大多择取影像学检查与超声检查检测其内部问题。而水利工程金属结构的外部损伤大多通过磁粉检验与目测予以检测。

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