【摘要】在超聲波檢測(cè)高層建筑的鋼骨柱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊縫中對(duì)未熔合、未焊透這兩種缺陷容易混淆。通過(guò)對(duì)這兩種缺陷產(chǎn)生的原因、危害性，以及在檢測(cè)中表現(xiàn)出的現(xiàn)象進(jìn)行分析，提出具體的做法在檢測(cè)中避免漏檢、錯(cuò)檢，并指出兩種缺陷的預(yù)防措施，為工程的安全把好關(guān)。

【關(guān)鍵詞】高層鋼結(jié)構(gòu)探傷；未熔合；未焊透；區(qū)分

近幾年，城市中超高層的建筑越來(lái)越多。隨著建筑物高度的增加，在結(jié)構(gòu)上也越來(lái)越多的采用了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)或者是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。焊接是鋼結(jié)構(gòu)在施工安裝過(guò)程中最常采用的連接方法，焊接的質(zhì)量直接影響到結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，超聲波無(wú)損探傷就是一個(gè)常用的檢測(cè)焊縫質(zhì)量的方法。

通過(guò)在工作中對(duì)超高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)焊縫中常見(jiàn)的缺陷就是未熔合和未焊透。但很多人對(duì)未熔合和未焊透的區(qū)分的不是很明確。以下就這兩種缺陷的產(chǎn)生原因、危害，以及如何在檢測(cè)過(guò)程中判斷做下探討，以便大家在以后的工作中能正確區(qū)分這些缺陷。

一、兩種缺陷在檢測(cè)中的現(xiàn)象

在檢測(cè)過(guò)程中經(jīng)常有這種現(xiàn)象，在焊縫一側(cè)能明顯檢測(cè)到焊縫中有很大的缺陷，但在焊縫的另一側(cè)卻檢測(cè)不到。一般是橫焊的焊縫的下側(cè)能檢測(cè)到，在上側(cè)檢測(cè)不到。通過(guò)距離測(cè)量，缺陷都是發(fā)生在上方鋼柱的坡口處。見(jiàn)圖1。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)打磨開(kāi)焊縫觀察，都是未熔合缺陷。還有在檢測(cè)時(shí)在焊縫坡口底部2-3mm深處發(fā)現(xiàn)缺陷，缺陷的指示長(zhǎng)度也很長(zhǎng)，焊縫兩側(cè)探傷時(shí)都能明顯檢測(cè)到。這種現(xiàn)象基本確定是未焊透缺陷。

二、兩種缺陷產(chǎn)生的原因

未熔合產(chǎn)生的原因很多，比如焊接能量過(guò)小、焊條藥皮偏心等；操作失誤方面的原因有電弧離坡口過(guò)遠(yuǎn)、運(yùn)條不當(dāng)、擺動(dòng)時(shí)在兩端停留時(shí)間過(guò)短以及焊條或焊絲傾角不合適等；當(dāng)母材坡口或前一層焊縫表面有銹或臟物，使母材或前一層焊縫金屬未得到充分熔化就被填充金屬覆蓋而造成未熔合。

針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況在和現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員討論這種缺陷的原因，上坡口處的每層焊道邊緣處產(chǎn)生未熔合現(xiàn)象，原因是由于母材厚度太大而焊絲又不擺動(dòng)或擺動(dòng)幅度不夠大，從而造成離焊絲較遠(yuǎn)的上坡口面的某些部位溫度過(guò)低，形成未熔合現(xiàn)象；沿下坡口未熔合主要原因是焊接過(guò)程中電流太大而焊速又過(guò)慢，從而導(dǎo)致鐵水沿母材的下坡口面向外流，覆蓋在低溫的下坡口面造成未熔合。

未焊透產(chǎn)生的原因有焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，如焊接電流太小、運(yùn)條速度太快、焊條角度不當(dāng)、坡口角度不合理或坡口對(duì)接間隙太小等，操作失誤也會(huì)造成未焊透。

現(xiàn)場(chǎng)分析原因是上下段構(gòu)件之間坡口距離過(guò)小，有時(shí)直接接觸上；不加底襯板；構(gòu)件的形式也造成焊縫不能進(jìn)行雙面焊，不能在焊縫背面清根補(bǔ)焊。

三、兩種缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)的危害

未熔合缺陷是一種面積缺陷，坡口未熔合對(duì)承載截面積的減小非常明顯，應(yīng)力集中也比較嚴(yán)重，其危害性?xún)H次于裂紋。未熔合本身就是一種虛焊，在交變載荷的作用下，應(yīng)力將高度集中，極易開(kāi)裂，是焊縫最危險(xiǎn)缺陷之一。

未焊透的危害是減少了焊縫的有效面積，使焊接接頭強(qiáng)度下降。其次，未焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害，比強(qiáng)度下降的危害大的多。未焊透嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度。未焊透可能成為裂紋源，是造成焊縫破壞的重要原因。

四、兩種缺陷的預(yù)防措施

防止未熔合缺陷產(chǎn)生的措施。焊前對(duì)坡口周?chē)M(jìn)行認(rèn)真清理，去除銹蝕和油污；正確選擇焊接方法，焊接的電流不宜太小，焊接速度不能太快；在正常施焊過(guò)程中焊接電流也不宜過(guò)大，否則焊條過(guò)于發(fā)紅而快速熔化，這樣就會(huì)在母材的邊緣未達(dá)到熔化溫度的情況下焊條的熔化金屬已覆蓋而造成未熔合；對(duì)于散熱過(guò)快的焊件可以采取焊前預(yù)熱或在焊接過(guò)程中同時(shí)用火焰加熱施焊；焊接操作要正確。

防止未焊透缺陷產(chǎn)生的措施。正確確定坡口形式和裝配間隙，認(rèn)真清除坡口兩側(cè)的油污雜質(zhì)，合理選擇焊接電流，焊接角度要正確，運(yùn)條速度要根據(jù)焊接電流的大小、焊體的厚度以及焊接位置進(jìn)行選擇，不應(yīng)移動(dòng)過(guò)快，隨時(shí)注意不斷地調(diào)整焊接角度。對(duì)于導(dǎo)熱不良、散熱較快的焊件，可進(jìn)行焊前預(yù)熱或在焊接過(guò)程中同時(shí)用火焰進(jìn)行加熱。對(duì)于要求全焊透的焊縫，如果是有未焊透時(shí)，在條件允許的情況下可以將反面熔渣和焊瘤清理后進(jìn)行加焊處理。

五、兩種缺陷在檢測(cè)中如何避免漏檢、錯(cuò)檢

1、首先，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)焊縫兩側(cè)母材要進(jìn)行徹底的清理，去掉母材上的焊渣，混泥土渣等雜物，清理的長(zhǎng)度要大于2.5KT。因?yàn)槟覆谋砻媲謇聿粌簦冈入s物會(huì)使探頭和母材接觸不嚴(yán)，影響耦合效果，導(dǎo)致探傷效果下降。

2、其次，是設(shè)備的選擇。

鋼柱所用鋼板厚度一般都在40mm至60mm之間，應(yīng)選用小K值的探頭，根據(jù)坡口的角度找好探頭入射點(diǎn)，盡可能使一次波或二次波與坡口垂直，這樣能加大坡口未熔合缺陷檢測(cè)出的幾率。

3、根據(jù)波形分析缺陷種類(lèi)。

未熔合的超聲波檢測(cè)特征。檢測(cè)時(shí)，探頭水平移動(dòng)，則波形較穩(wěn)定，從兩側(cè)探測(cè)時(shí)反射波幅不同，有時(shí)只能從一側(cè)探到。這是由于未熔合部位的兩側(cè)截面形狀差別較大，反射波的方向和強(qiáng)度也有很大的差別。檢測(cè)時(shí)，當(dāng)只在一側(cè)檢測(cè)到缺陷，用鋼尺測(cè)量位置正好位于坡口處時(shí)，應(yīng)慢下來(lái)，并在焊縫另一側(cè)將探頭拉后，用二次波仔細(xì)檢測(cè)，應(yīng)該就能檢測(cè)到較強(qiáng)的回波。這時(shí)再次測(cè)量缺陷的位置，如還在坡口處，就可以判定為未熔合缺陷。

未焊透的超聲波檢測(cè)特征。未焊透缺陷的反射波幅較高，具有一定長(zhǎng)度和固定位置，探頭水平移動(dòng)時(shí)波幅較穩(wěn)定，從焊縫兩側(cè)探傷時(shí)波幅大致相同。這是由于未焊透部位的兩側(cè)截面形狀差別不大，反射波的方向和強(qiáng)度基本相近。但有時(shí)候焊縫根部缺陷是由于母材錯(cuò)邊引起的這個(gè)需要在檢測(cè)前觀察焊縫兩側(cè)母材是否有嚴(yán)重錯(cuò)邊的情況，如果有嚴(yán)重錯(cuò)邊就有可能是錯(cuò)邊引起的回波，需與焊縫未焊透區(qū)分開(kāi)。

六、結(jié)論

未熔合與未焊透是超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)焊接常見(jiàn)的缺陷，了解了未熔合與未焊透產(chǎn)生的原因及危害，做好檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作，選擇合適的設(shè)備，掌握每種缺陷的波形特征，能幫助我們正確找到缺陷并區(qū)分缺陷的類(lèi)型，防止漏判或誤判。使我們?cè)跈z測(cè)過(guò)程中能更好的為工程安全負(fù)責(zé)。

參考文獻(xiàn)

1、淺談如何識(shí)別未焊透與未熔透 黃維生 中小企業(yè)管理與科技

2、GB/T 11345-1989 鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)

3、GB/T 50621-2010 鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)