鋼結(jié)構(gòu)焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗要點有哪些?
1、焊縫缺陷
焊縫缺陷指焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷。常見的缺陷有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未熔合、未焊透(圖3.9)等;以及焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良等。裂紋是焊縫連接中最危險的缺陷。產(chǎn)生裂紋的原因很多,如鋼材的化學(xué)成分不當;焊接工藝條件(如電流、電壓、焊速、施焊次序等)選擇不合適;焊件表面油污未清除干凈等。
2、焊縫質(zhì)量檢驗
焊縫缺陷的存在將削弱焊縫的受力面積,在缺陷處引起應(yīng)力集中,故對連接的強度、沖擊韌性及冷彎性能等均有不利影響。因此,焊縫質(zhì)量檢驗極為重要。
焊縫質(zhì)量檢驗一般可用外觀檢查及內(nèi)部無損檢驗,前者檢查外觀缺陷和幾何尺寸,后者檢查內(nèi)部缺陷。內(nèi)部無損檢驗?zāi)壳皬V泛采用超聲波檢驗。該方法使用靈活、經(jīng)濟,對內(nèi)部缺陷反應(yīng)靈敏,但不易識別缺陷性質(zhì);有時還用磁粉檢驗、熒光檢驗等較簡單的方法作為輔助。此外還可采用X射線或r射線透照或拍片。
《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)規(guī)定焊縫按其檢驗方法和質(zhì)量要求分為一級、二級和三級。三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質(zhì)量標準;設(shè)計要求全焊透的一級、二級焊縫則除外觀檢查外,還要求用超聲波探傷進行內(nèi)部缺陷的檢驗,超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時,應(yīng)采用射線探傷檢驗,并應(yīng)符合國家相應(yīng)質(zhì)量標準的要求。一級焊縫超聲波和射線探傷的比例均為100%,二級焊縫超聲波探傷和射線探傷的比例均為20%且均不小于200mm。當焊縫長度小于200mm時,應(yīng)對整條焊縫探傷。
3、焊縫質(zhì)量等級的規(guī)定
GB50017規(guī)范規(guī)定,焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況,按下述原則分別選用不同的質(zhì)量等級:
(1)在需要進行疲勞計算的構(gòu)件中,凡對接焊縫均應(yīng)焊透,其質(zhì)量等級為:
①作用力垂直于焊縫長度方向的橫向?qū)雍缚p或T型對接與角接組合焊縫,受拉時應(yīng)為一級,受壓時應(yīng)為二級;
②作用力平行于焊縫長度方向的縱向?qū)雍缚p應(yīng)為二級。
(2)不需要計算疲勞的構(gòu)件中,凡要求與母材等強的對接焊縫應(yīng)予焊透,其質(zhì)量等級當受拉時應(yīng)不低于二級,受壓時宜為二級。
(3)重級工作制和起重量Q≥50t的中級工作制吊車梁的腹板與上翼緣之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點板之間的T形接頭焊縫均要求焊透。焊縫形式一般為對接與角接的組合焊縫,其質(zhì)量等級不應(yīng)低于二級。
(4)不要求焊透的T形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對接與角接組合焊縫,以及搭接連接采用的角焊縫,其質(zhì)量等級為:
①對直接承受動力荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)和吊車起重量等于或大于50t的中級工作制吊車梁,焊縫的外觀質(zhì)量標準應(yīng)符合二級;
②對其他結(jié)構(gòu),焊縫的外觀質(zhì)量標準可為三級。
鋼結(jié)構(gòu)中一般采用三級焊縫,可滿足通常的強度要求,但其中對接焊縫的抗拉強度有較大的變異性,其設(shè)計值僅為主體鋼材的85%左右。因而對有較大拉應(yīng)力的對接焊縫,以及直接承受動力荷載的重要焊縫,可部分采用二級焊縫,對抗動力和疲勞性能有較高要求處可采用一級焊縫。焊縫質(zhì)量等級須在施工圖中標注,但三級焊縫不需標注。