建筑钢结构焊缝的研究

有垫板超声波探伤,垫板反射波，既可作为一次波探伤时的基准波，起基准和表示耦合良好的作用，同时又将起到掩盖垫板处缺陷的不良作用。当垫板反射波又宽又高时，往往表示根部清理不当，有根部缺陷。所以探伤时要注意对这个反射波的观察和分析。当探头往后拉，进行二次波探伤时，超声束打到2处的垫板定位焊的位置时，也有反射波；若该处没有定位焊，则不会有此反射波，要注意鉴别，不能误判为缺陷。牛腿与H梁对接焊缝，在牛腿侧探伤发现缺陷较多，因为牛腿侧不开坡口，易产生缺陷，所以探伤时在牛腿侧要多加注意。箱形柱与梁连接焊缝的探伤箱形柱是北京工商银行营业办公楼中受力最大的柱。由于美方设计不合理，箱形柱在制造厂制造过程中，因隔板受双面焊缝的Z向收缩应力而产生层状撕裂。在该位置再进行柱、梁焊缝焊接，使焊缝重叠，造成层状撕裂扩大，有的直接延伸到柱梁焊缝表面，用超声波探伤在A面上无法测出层状撕裂的深度，在B面上当层状撕裂深度超过箱形柱盖板厚度时，测量也很困难。经多次返修也消除不了缺陷。后经与美方设计协调，改进了结构才妥当解决。主要把隔板与盖板焊缝改成单面暗焊缝，避免隔板受双向收缩应力，不会再产生层状撕裂。不再有焊缝重叠，确保了质量。

　　延迟裂纹超声波探伤高层建筑钢结构焊缝，在建造、装配和焊接过程中，都会产生很大应力。由于时效作用，有的在焊后几天、几星期、乃至几个月后形成了延迟裂纹。所以对于应力集中部位的焊缝，应在焊后半个月左右再次磁粉探伤，以便及时发现延迟裂纹。我们在上海浦东国际金融大厦就发现过延迟裂纹。随着国内钢结构高层建筑的不断增多，无损检测工作量也越来越大，为了规范无损检测工作，有关钢结构高层建筑焊缝的超声波探伤标准、磁粉探伤标准、渗透探伤标准以及声发射检测标准等应该早日出台。目前对钢结构高层建筑焊缝主要实施超声波探伤，对一些应力集中部位，建议增加磁粉或渗透探伤，以更好保证焊缝质量。建议有条件时，成立“探伤公司”，统一实施本地区或本系统的钢结构高层建筑无损探伤任务。改变目前每个建筑公司“各自为政”的情况，以提高人员和设备的利用率，促进人员专业化，增强人员的技术素质。　　

　　母材厚度超过50mm的焊缝，在未开坡口的焊缝熔合面上，较易产生未熔合等缺陷，由于缺陷往往与探测面垂直，用单斜探头不易检测出来，而用串列法扫查在工地现场的高空作业中，操作性太差，无法应用。建议用苏州热工研究所研制的LLT探头1（即纵波-纵波-横波组合探头）来有效检测这类缺陷。重视延迟裂纹问题，除了在焊接工艺上加大控制以外，在无损检测上也应加大检测力度。并应尽早在钢结构高层建筑焊缝无损检测标准上体现出来。目前钢结构高层建筑焊缝，基本上都采用加垫板的单面焊。由于现场施工条件所限，焊缝根部近垫板的区域，不可避免会存在一些缺陷。根据美方提供的资料，以柱梁焊缝为例，加垫板单面焊的焊缝与把垫板去掉，并将焊缝根部清根后再仰焊的焊缝，在地震时的被破坏程度大不一样。前者往往因存在根部缺陷，被明显破坏，后者破坏轻微，因此在焊接工艺上应该吸取这一教训，在探伤工艺上要加大对单面焊垫板附近根部缺陷检出率的研究。

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