8 焊接检验
8.1 一般规定
8.1.1 自检是钢结构焊接质量保证体系中的重要步骤,涉及焊接作业的全过程,包括过程质量控制、检验和产品最终检验。自检人员的资质要求除应满足本规范的相关规定外,其无损检测人员数量的要求尚需满足产品所需检测项目每项不少于两名2级及2级以上人员的规定。监检同自检一样是产品质量保证体系的一部分,但需由具有资质的独立第三方来完成。监检的比例需根据设计要求及结构的重要性确定,对于焊接难度等级为A、B级的结构,监检的主要内容是无损检测,而对于焊接难度等级为C、D级的结构其监检内容还应包括过程中的质量控制和检验,见证检验应由具有资质的独立第三方来完成,但见证检验是业主或政府行为,不在产品质量保证范围内。
8.1.2 本条强调了过程检验的重要性,对过程检验的程序和内容进行了规定。就焊接产品质量控制而言,过程控制比焊后无损检测显得更为重要,特别是对高强钢或特种钢,产品制造过程中工艺参数对产品性能和质量的影响更为直接,产生的不利后果更难于恢复,同时也是用常规无损检测方法无法检测到的。因此正确的过程检验程序和方法是保证产品质量的重要手段。
8.1.3 焊缝在结构中所处的位置不同,承受荷载不同,破坏后产生的危害程度也不同,因此对焊缝质量的要求理应不同。如果一味提高焊缝的质量要求将造成不必要的浪费。本规范参照美国《钢结构焊接规范》AWS D1.1,根据承受荷载不同将焊缝分成动载和静载结构,并提出不同的质量要求。同时要求按设计图及说明文件规定荷载形式和焊缝等级,在检查前按照科学的方法编制检查方案,并由质量工程师批准后实施。设计文件对荷载形式和焊缝等级要求不明确的应依据现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017及本规范的相关规定执行,并须经原设计单位签认。
8.1.4 在现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205中部分探伤的要求是对每条焊缝按规定的百分比进行探伤,且每处不小于200mm。这样规定虽然对保证每条焊缝质量是有利的,但检验工作量大,检验成本高,特别是结构安装焊缝都不长,大部分焊缝为梁-柱连接焊缝,每条焊缝的长度大多在250mm~300mm之间。以概率论为基础的抽样理论表明,制定合理的抽样方案(包括批的构成、采样规定、统计方法),抽样检验的结果完全可以代表该批的质量,这也是与钢结构设计以概率论为基础相一致的。
为了组成抽样检验中的检验批,首先必须知道焊缝个体的数量。一般情况下,作为检验对象的钢结构安装焊缝长度大多较短,通常将一条焊缝作为一个焊缝个体。在工厂制作构件时,箱形钢柱(梁)的纵焊缝、H形钢柱(梁)的腹板-翼板组合焊缝较长,此时可将一条焊缝划分为每300mm为一个检验个体。检验批的构成原则上以同一条件的焊缝个体为对象,一方面要使检验结果具有代表性,另一方面要有利于统计分析缺陷产生的原因,便于质量管理。
取样原则上按随机取样方式,随机取样方法有多种,例如将焊缝个体编号,使用随机数表来规定取样部位等。但要强调的是对同一批次抽查焊缝的取样,一方面要涵盖该批焊缝所涉及的母材类别和焊接位置、焊接方法,以便于客观反映不同难度下的焊缝合格率结果;另一方面自检、监检及见证检验所抽查的对象应尽可能避免重复,只有这样才能达到更有效的控制焊缝质量的目的。
8.1.5 焊接接头在焊接过程中、焊缝冷却过程中及以后相当长的一段时间内均可产生裂纹,但目前钢结构用钢由于生产工艺及技术水平的提高,产生延迟裂纹的几率并不高,同时,在随后的生产制作过程中,还要进行相应的无损检测。为避免由于检测周期过长使工期延误造成不必要的浪费,本规范借鉴欧美等国家先进标准,规定外观检测应在焊缝冷却以后进行。由于裂纹很难用肉眼直接观察到,因此在外观检测中应用放大镜观察,并注意应有充足的光线。
8.1.6 无损检测是技术性较强的专业技术,按照我国各行业无损检测人员资格考核管理的规定,1级人员只能在2级或3级人员的指导下从事检测工作。因此,规定1级人员不能独立签发检测报告。
8.1.7 超声波检测的检验等级分为A、B、C三级,与现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T 11345和现行行业标准《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T 203基本相同,只是对B级的规定作了局部修改。修改的原因是上述两标准在此规定上对建筑钢结构而言存在缺陷,易增加漏检比例。GB 11345和JG/T 203中规定:B级检验采用一种角度探头在焊缝单面双侧检测。母材厚度大于100mm时,双面双侧检测。条件许可应作横向检测。但在钢结构中存在大量无法进行单面双侧检测的节点,为弥补这一缺陷本规范规定:受几何条件限制时,可在焊缝单面、单侧采用两种角度探头(两角度之差大于15°)进行检验。
8.1.8 本条实际上是引入允许不合格率的概念,事实上,在一批检查个数中要达到100%合格往往是不切实际的,既无必要,也浪费大量资源。本着安全、适度的原则,并根据近几年来钢结构焊缝检验的实际情况及数据统计,规定小于抽样数的2%时为合格,大于5%时为不合格,2%~5%之间时加倍抽检,不仅确保钢结构焊缝的质量安全,也反映了目前我国钢结构焊接施工水平。
本条为强制性条文,必须严格执行。