陈士根蔡文津
（珠海市建设工程质量监督检测站）
【摘要】钢结构工程中一些设计单位把部分焊透焊缝设计为二级焊缝，要求对其内部质量进行超
真空集热管声波检测，本文通过对现行标准下的部分焊透T型焊缝的超声波检测进行分析，以供同类工程参考。
【关键词】钢结构；部分焊透；T型焊缝；超声波检测
1引言
焊接是钢结构连接的主要形式之一，焊缝质量的好坏是关系整个钢结构体系安全的一个关键部分。在建筑钢结构中全焊透焊缝一般要求用超声波检测焊缝的内部质量，而角焊缝和部分焊透焊缝一般不要求对焊缝内部质量进行检测。工程上一些承受静载荷的节点或部位，在满足接头强度计算要求的条件下，设计单位认为没必要设计为全焊透焊缝，提出部分焊透二级焊缝的要求，要求用超声波检测其内部质量，
以控制熔深区域内的焊肉不存在超标的缺陷，从而达到控制工程质量的目的。本文在现行标准下对钢结构中常见的部分焊透T型（T接）焊缝的超声波检测进行分析，为同类工程检测提供参考。
2部分焊透焊缝的特征
部分焊透，指焊接时坡口钝边处未完全熔合到一起（两块母材金属未熔合到一起）而形成焊缝方向的长条形空隙的焊缝。在未焊透处的缺口和端部会形成应力集中点，而且减少了焊缝截面，降低了焊接接头的机械强度。对于要求全焊透的焊缝来说，未焊透被视为危险性缺陷。部分焊透焊缝因其自身缺点，一般不用于受动载或要求疲劳验算的结构及牛腿等重要节点。
3部分焊透焊缝的形式
金属熔化焊的焊接形式主要有对接、搭接、角接和T接（对接与角接组合）四大类。根据坡口形式的不同，部分焊透焊缝的形式分单面坡口焊和双面焊坡口焊焊缝，未焊透部分分别位于根部和中间。在钢结构工程中，常见的部分焊透焊缝有对接焊缝、T型焊缝、L型焊缝。4现行标准对部分焊透焊缝的要求
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001[1]中仅要求设计全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，对于部分焊透焊缝的内部质量检验未做要求。
《钢结构焊接规范》GB50661-2011[2]多处地方提及部分焊透焊缝的内部质量要求，体现在：
⑴规范5.1.5：部分焊透的对接焊缝、采用角焊缝和部分焊透的对接与角接组合焊缝的T形接头，以及搭接连接角焊缝，其质量等级应符合下列规定：①直接承受动荷载且需要疲劳验算的结构和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制吊车梁以及梁柱、牛腿等重要节点不应低于二级。②其他结构可为三级。
⑵条文说明8.2.4：除纯贴角焊缝节点形式的焊缝内部质量国内外尚无现行检测标准外，对于局部熔透对接及角接焊缝均可采用超声波方法进行检测，因此，应与全熔透焊一样对其焊缝的内部质量提出要求。
⑶对于需疲劳验算结构的焊缝质量检验，规范对部分焊透对接与角接组合焊缝的检测范围和检验等级，距离-波幅曲线及缺欠等级评定均做了规定，故检测和等级评定可依此实施。对于承受静荷载结构焊缝质量的检验，规范没将部分焊透和全焊透焊缝进行分别说明，故部分焊透焊缝是否可依据规范中介绍的方法进行检测不得而知。
由此可知，《钢结构焊接规范》GB50661-2011[2]认为局部熔透的对接及角接焊缝均可采用超声波进行检测，
质量控制与检测48
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bipic广东建材2019年第7期
应与全熔透焊一样对其焊缝的内部质量提出要求，但未对超声波检测依据的方法和等级评定作具体的说明。
5部分焊透T 型焊缝的超声波检测
5.1超声检测前的准备
检测前，应详细了解焊缝的形式、焊接工艺，
坡口的形式、大小和深度，钝边的大小等。采用直尺或游标卡尺测量翼板与腹板的厚度、焊脚的尺寸。焊缝外观须经检
回馈单元验合格，不存在表面气孔、焊瘤、咬边等缺陷。探头移动区应清除焊接飞溅、锈蚀、油垢等。探伤面应平整光滑，
以便探头能自由扫查。探伤仪、
探头、系统性能应符合《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》GB11345-2013[3]的要求。
5.2焊缝熔深的测量
对部分焊透的焊缝进行超声检测时，首先应测量焊缝焊透区域的熔深指示深度，
在得知该区域熔深深度范围后才能进行焊缝内部质量的超声波检测。标准《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T203-2007[4]附录F 作
了T 型和角接接头未焊透指示深度检测方法的介绍。运
复合树脂补牙用此方法，
单面焊T 型焊缝，可用直射波法或一次反射波法检测焊缝未焊透指示深度；双面焊T 型焊缝，可用
翼板探伤法（聚焦直探头法和横波斜探头法）和腹板横波探伤法检测焊缝未焊透指示深度，从而推算出焊缝熔深的范围。
5.3焊缝的扫查
为了便于分析，将T 型焊缝划分为5个检测面，如图1所示。为了确定超声波声束能覆盖焊缝的整个截面，需确定探测面和探头的移动范围。
对于双面焊部分焊透T 型焊缝的检测，当检验探
伤面1侧角焊缝时，斜探头直射波无法检测到该区域的
焊缝，通过二次波（一次反射波）进行检测，二次波检测探头移动范围如图2：P=2KT-H4K～2KT+H1，式中：P 为探
头入射点至翼板的距离；K 为斜探头K 值；T 为探伤面板厚；H1为探伤面1角焊缝宽度；H4为探伤面1焊缝指示
熔深。当检验探伤面2的角焊缝时，从探伤面1用斜探
头检测，因探头前沿和探伤面1角焊缝宽度的因素，斜探头直射波可能无法覆盖探伤面2焊缝的截面，通过计算得知：若斜探头K 值满足K＞(T-H6)/（H1+a），可用斜探头在探伤面1进行直射波法检测探伤面2的角焊缝，探头移动的距离P=(T-H6)K～H2+KT，式中：H6为探伤
面2焊缝指示熔深，H2为探伤面2角焊缝宽度，a 为探
头前沿。当探头K 值无法满足时，可从探伤面2用二次波进行检测，如图2所示。
对于单面焊部分焊透T 型焊缝，检测方法与从探伤
面1用斜探头检测双面焊焊缝的相同，
用二次波进行检测。也可在探头K 值满足条件K＞(T-H6)/（H1+a ）时用直射波从探伤面2进行检测。
在获知探头移动区域范围后，移动探头做锯齿型扫查，然后根据回波的深度来判断焊缝内是否存在缺陷。为了避免漏检，还应该用直探头或直探头在探伤面5对
H3+H4和H6+H7的焊缝进行扫查，以确认焊缝内部是否存在缺陷。
6检测应注意的问题
⑴部分熔透焊缝检测时，
因未焊透区域产生端角反射波，对于全熔透焊缝中发现疑似端角反射波，可在检测中用手指沾耦合剂轻轻拍打此处看回波幅度是否上下跳动来辨别，而部分熔透焊缝不具备此条件，辨别是缺陷波还是端角反射波加大了难度。
⑵检测部分焊透焊缝是在准确测量焊缝熔深的前
提下进行，由于整条焊缝的熔深是不同的，检测时应以整条焊缝最小熔深作为焊缝的指示熔深。
⑶部分焊透焊缝的超声检测常以直射波和一次反
射波、二次反射波结合进行检测，检测前需要按构件的实际情况进行画图分析，计算波束覆盖焊缝整个截面探
图1
检测面示意图
图2
探头移动范围示意图
(下转第32页)
质量控制与检测
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广东建材2019年第7期表5单组分瓷砖背胶不同涂刷厚度及晾干时间下的拉伸粘结强度
单组分瓷砖背胶（样品B）砖背处理方式粘贴方式C1瓷砖胶1d
（MPa）
断裂方式7d
（MPa）
断裂方式
薄涂即刷即贴0.26
背胶与瓷砖之间脱落0.86
背胶与瓷砖之间脱落
厚涂即刷即贴0.050.41
无处理-0.45瓷砖胶与瓷砖之间脱落 1.01瓷砖胶与瓷砖之间脱落
薄涂背胶干固后再贴0.36
背胶与瓷砖之间脱落0.94
背胶与瓷砖之间脱落
厚涂背胶干固后再贴0.220.38
无处理-0.52瓷砖胶与瓷砖之间脱落 1.08瓷砖胶与瓷砖之间脱落
备注：室内标准条件下测试。
薄涂：在砖背涂刷一层薄薄（0.3mm）的单组分瓷砖背胶，可视为正常应用涂刷厚度。
厚涂：在砖背涂刷一层较厚（0.5mm）的单组分瓷砖背胶，干固后可明显看到砖背有一层较厚的膜。
容易出现粘结强度不足的情况，造成大面积铺贴的瓷砖空鼓。
5结论
市面上单组分瓷砖背胶产品通过在基面形成柔软的聚合物膜，作为中间结合层适应温度变化抵御缓解胀缩应力以及基层结构、粘结材料所产生的收缩应力，但是由于单组分瓷砖背胶的使用不能提高粘结砂浆的抗剪粘结强度和抗拉粘结强度，使用时应特别注意整个粘结系统的综合性能。
同时经过一系列测试分析，也得出以下结论：
⑴单组分瓷砖背胶用于潮湿的区域应特别注意其耐水性，一般禁止使用于长期浸水或者高湿区域，比如泳池、地下室等。单组分背胶1#样品耐水性能优于其他单组分背胶样品。
⑵单组分瓷砖背胶的涂刷厚度应保持在0.3mm左右，涂刷过厚容易导致粘结力大幅下降，从而出现瓷砖的空鼓、脱落。
⑶单组分瓷砖背胶不宜单独使用，也不宜配合水泥砂浆或水泥直接铺贴，宜配合经过改性的弹性模量较低的瓷砖胶使用。
⑷使用双组分瓷砖背胶对基面进行界面造毛处理，其超强的附着力及与粘结材料的双面亲和性，让粘贴相对于单组分瓷砖背胶更有保障。●
【参考文献】
[1]杨洪涛，荆喆，张军.单组分瓷砖背胶粘结强度影响因素的研究[J].新型建筑材料,2017，（04）：60-61.
[2]李光球，陈晓龙，郭一锋.瓷砖背胶在瓷砖铺贴系统中的应用研究[J].新型建筑材料,2016,43(09)：69-72.
头移动的范围，增加了检测的难度，因此，对检测人员的专业水平和检测经验要求较高。
⑷由于目前验收规范未对部分焊透焊缝的内部质量作要求，检测方法和等级评定未有明确规定，故检测应在各工程主体单位沟通后制定各方认可的检测方案和评定标准后进行。
7结束语
通过对部分焊透T型焊缝内部质量的超声波检测分析得知，部分焊透T型焊缝的超声波检测并非不可行，只是在现行的标准和方法下进行检测比较复杂，并
且存在漏检的风险。为此，不能仅仅通过超声波检测来控制焊缝的质量，同时也需要完善焊接工艺和加强焊接过程监管，才能保证工程的质量。●
【参考文献】
[1]GB50205-2001，钢结构工程施工质量验收规范[S].
[2]GB50661-2011，钢结构焊接规范[S].
[3]GB11345-2013，焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定[S].
剥离力测试方法[4]JG/T203-2007，钢结构超声波探伤及质量分级法[S].
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(上接第49页)
材料研究与应用
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