焊缝连接的缺陷及质量检验方法

3.2.3.1　焊缝连接的缺陷

焊缝连接的缺陷是指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材内部或表面的缺陷。常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透等，如图3.8所示，以及焊缝外形尺寸不符合要求、焊缝成型不良等。裂纹是焊缝连接中最危险的缺陷，会产生严重的应力集中并易于扩展引起断裂。产生裂纹的原因很多，如钢材的化学成分不当；焊接工艺条件（如电流、电压、焊速、施焊次序等）选择不合适；焊件表面油污未清除干净等。

图3.8　焊缝缺陷

（a）裂纹；（b）焊瘤；（c）烧穿；（d）弧坑；（e）气孔；（f）夹渣；（g）咬边；（h）未融合；（i）未焊透

3.2.3.2　焊缝质量检验

焊缝缺陷的存在将削弱焊缝的受力面积，在缺陷处引起应力集中，对连接的强度、冲击韧性及冷弯性能等均有不利影响，因此，焊缝的质量检验极为重要。

焊缝的质量检验包括外观检查和内部无损检验，前者主要检查外观缺陷和几何尺寸，后者检查内部缺陷。无损检验目前广泛采用超声波探伤，使用灵活、经济，对内部缺陷反应灵敏，但不易识别缺陷性质；有时还用磁粉检验、荧光检验等较为简单的方法作为辅助。当前明确可靠的检验方法是X光射线或γ射线透照或拍片，X射线应用较广。

由于钢结构节点形式繁多，其中T形连接和角部连接较多，超声波探伤比射线探伤适用性更佳。世界上各国都把超声波探伤作为建筑钢结构质量检测的主要手段，射线探伤的应用逐渐减少。(www.xing528.com)

《钢结构工程施工质量验收规范》规定，焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查，符合三级质量标准；一级、二级焊缝除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。

3.2.3.3　焊缝质量等级的选用

《钢结构设计规范》（GB50017—2003）中，对焊缝质量等级的选用规定如下:

（1）需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透。其中垂直于作用力方向的横向对接焊缝或T形焊缝与角接组合焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级；作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。

（2）在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强度的对接焊缝应予焊透。由于三级对接焊缝的抗拉强度有较大的变异性，其强度设计值为主体钢材的85%左右，凡要求与母材等强度的受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。

（3）重级工作制吊车和起重量Q≥500k N的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间、吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头均要求焊透，焊缝形式一般为对接与角接组合焊缝，其质量等级不应低于二级。

（4）不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，以及搭接连接采用的角焊缝，一般仅要求外观质量检查，具体规定如下:除了对直接承受动力荷载且需要验算疲劳强度的结构和起重量Q≥500k N的中级工作制吊车梁才规定角焊缝的外观质量标准应符合二级外，其他结构焊缝质量等级可为三级。