钢管焊接质量控制与射线检测技术探究

赵先玉

摘 要：钢管焊接是建筑工程中一种非常常见的管道安装方式，其焊接质量会直接影响和决定工程的安全与稳定，在钢管焊接质量控制中，不仅要从事前、事中和事后三个方面来开展质量管理工作，而且要通过焊缝射线检测技术来保证钢管焊接质量，因而做好钢管焊接质量控制一直尤为关键。本文对钢管焊接质量控制与射线检测技术作重点的分析论述，期望可以为从事此项研究的朋友们提供些许建议。

关键词：钢管焊接;焊接质量;射线检测技术

钢管在焊接过程中极易受到多种因素的影响，比如原材料、高频焊接工艺、成型工艺、热处理工艺，导致焊接质量的控制会存在较大的难度。当钢管焊接质量不佳时，会对后续的使用性能和寿命均造成很大的影响，更严重的是对人的生命财产安全造成影响[1]。对于钢管焊接质量控制工作来说，要重点从四个环节来加以控制，即设计环节、加工环节、质量检验环节和焊后处理环节。以其中的质量检验环节为例来说，需要针对钢管焊接工艺来使用最佳的检验手段，比如在一级焊缝质量控制中，可以使用超声波探伤、X射线检验。基于此，充分明确和掌握钢管焊接质量控制与射线检测技术尤为关键，务必给予高度的重视。

1 钢管焊接质量控制要点与措施

1.1事前控制

在钢管焊接质量的事前控制中，要将重点放在四个方面，一是做好施工方案的制定与审查，二是做好焊工资质和能力的核查工作，三是核查钢管焊接所使用的设备，四是检查施工所使用的材料质量。具体来说，在钢管焊接质量的事前控制工作中，要做好以下工作：

①监理单位要对施工单位所提交的钢管焊接方案的合理性与科学性作全面的审查，同时对从事钢管焊接工作的焊工资质予以核实，确保从事钢管焊接工作的焊工能力达标。另外，业主单位若是有需求，则可以邀请专业对现场的焊工进行试焊能力测试。

②监理单位要对钢管焊接所使用的材料进行质量检查，在管材质量检查中，一是要确认管材的规格与材质证明书对应;二是查看管材的入库检验记录是否完整有效;三是做好未达标管材的处置记录工作，做好明显的标识;在焊接材料的资料整理中，务必含有焊接材料的规格信息、焊接材料的出厂合格证书、入库与出库手续、抽样复验记录。

1.2事中控制

在钢管焊接质量的事中控制中，要重点做好以下方面的工作：

①在钢管焊接过程中，要严格执行既定的规范标准，确保钢管焊接环境最佳，从源头上来控制钢管焊接质量。

②在管材入沟槽时，为避免出现划伤钢管表面的情况，不能使用钢丝绳直接捆扎，且要使用非金属垫片来做好垫隔。

③在钢管焊接工作中，优先采用氩弧焊和手工电弧焊，在焊接组对前要对钢管外侧表面所残留的油、毛刺、漆、垢、锈、镀锌层进行全面有效的清理，在清理时可以考虑使用不锈钢刷子和丙酮。若是使用热加工的工艺来加工坡口，则一方面要去有效清除掉坡口表面所残留的氧化皮、熔渣，另一方面要对所存在的凹凸不平做好打磨平整工作[2]。

④所使用的焊条、焊剂均要在使用前做好烘干处理，且在钢管焊接过程中要保证干燥。在使用焊丝前要对表面所残留的油污和锈蚀进行有效的清理，在焊缝焊接工作完成后，要及时进行钝化。

⑤在钢管焊接过程中，质量检验员要对钢管焊接质量作全面的检查，比如要对焊口的成型情况、焊口表面颜色、焊口是否存在凹坑与飞溅进行检查。监理单位在进行旁站监理工作时，要对钢管焊接过程中的一切重点内容和工序进行检查与抽查，充分确保钢管焊接质量。

1.3事后控制

在钢管焊接质量的事后控制中，最为关键的工作是焊缝检测，按照要求焊缝检验通常要采用X光射线检测，且必须进行100%的焊缝检测。在此过程中，监理单位要发挥好自身职能，对现场检测人员的资质开展核查，并在现场做好监督管理工作。在后续所开展的复检工作中，要充分确保随机性、覆盖性、独立性和重点性，若是要进行制定位置的抽查工作，则要对与之相关的内容进行全面的抽查，比如不锈钢焊口、弯管与直管焊口、弯管与弯管焊口。除此之外，要确保所开展的抽查复检数量要大于制定位置抽查，若是发现焊口质量不佳，则要扩大检验的比例。

2 射线检测技术在钢管焊接质量控制中的应用

2.1射线检测技术

为充分确保钢管焊接质量，必须严格按照要求去對焊缝开展无损检测与评价，目前来看，在焊缝质量检验中的一种常用方法是射线检测技术，有良好的应用效果。具体来说，作为当前阶段一种常用的无损检验方式，射线检测技术应用所获得的结果可以作为焊缝质量评定的重要依据，无论是应用优势还是结果的科学性均值得肯定。在X射线检测结果的评定中，可以使用两种方式，即计算机辅助和人工评定，人工评定无论是效率还是准确性均较低，无法满足钢管焊接质量评价的要求，不值得推广应用。就计算机辅助方式来说，其可以对X射线检测结果作全面有效的分析识别，工作效率可以大大提升。在应用计算机辅助评定系统时，工作人员可以先使用数字化扫描设备将射线底片转化为数字图像，而后输入计算机，凭借图像处理系统来对数据进行处理，比如要进行平滑化、降噪、清背景和差分处理[3]。待前期的一切工作完成后，便可以使用三维图来显示，焊缝的缺陷可以被直观显示出来。

2.2钢管焊接常见的缺陷

从长期的钢管焊接质量研究成果来看，在钢管焊接处理过程中所出现的缺陷主要有六种，一是熔合不良，主要表现为未熔合、未焊透;二是存在裂纹;三是存在气孔;四是掺杂着杂物，比如夹渣、夹钨;五是钢管焊接存在成形不良的情况，比如烧穿、咬边;六是其他缺陷。在利用射线检测时，工作人员可以根据影像的几何形状、黑度分布情况及黑度位置来判断。

焊缝的常见缺陷在射线底片上的表现形式为：①未焊透：影像为笔直的黑线，且位于焊缝影像的中心位置;②未熔合：影像为模糊的宽线条状，可以沿着焊缝的方向加以延伸，但影像背景黑度较小;③裂纹：影像有明显的黑线，且影像的黑度可能较大，也有可能较小;④气孔：影像呈现为斑点状，有较大的黑度，且影像较为清晰，形状以圆形、椭圆形、长圆形最为常见[4];⑤夹渣：形态主要有三种，即条状夹渣、点状夹渣、密集夹渣。在影像分布上，有边缘不整齐、形状不规则的特征;⑥夹钨：常见的形态有两种，即密集点状和孤立点状;⑦咬边：与夹渣较为类似，多出现在焊缝区域的两侧。

2.3常见钢管焊接质量缺陷的原因

在钢管焊接质量缺陷中，常见的有未焊透、气孔、夹钨、错边。

未焊透的原因主要有三点，一是管口的对口间隙过大;二是焊接电流过大，高弧长，焊接速度较快;三是工作人员在底片评定过程中，因为经验不足而误评。

气孔的原因主要是实际焊接的电流过大，且电弧过长，焊接速度过快。

夹钨的原因主要是电流过大，钨极局部熔化并掉入到熔池中。

错边的原因主要是管口与管口直径不对。

3 结语

在开展钢管焊接质量控制工作中，要树立全过程控制和动态控制的理念，对钢管焊接的每一个环节工作均进行严格有效的控制，确保每一个环节的焊接质量均处于可控状态。射线检测技术在钢管焊接质量检验与控制中有着显著的优势，非常值得推广应用，但今后仍然要加大钢管焊接质量检验的无损检测技术力度，以掌握更多科学有效的钢管焊接质量控制手段。

参考文献：

[1]郭光辉，刘亭亭.浅析射线检测控制程序[J].清洗世界，2020，36（11）：106-107.

[2]丁卫良，常华峰，潘龙龙.X射线无损检测的应用及发展趋势[J].科技创新与应用，2020，328（36）：161-162.

[3]周尚青.焊接质量控制和管理在机械制造中的应用[J].内燃机与配件，2020，308（8）：219-220.

[4]包广志，张笛，唐法相.大型钢管接口焊接质量控制措施的研究[J].建材发展导向（下），2020，18（5）：38.