钢结构以其传统土木结构所不具备的独特优势而得到了迅速发展，越来越多不同类型的建筑被涉及其中，如桥梁、高层建筑、体育场馆等。焊接是钢结构构件连接的重要工序，焊接质量的好坏将直接影响钢结构的强度和安全性。
钢结构的焊接质量可以用不同的无损检测方法来检查。例如，超声波检测和射线检测可以检测焊缝的内部缺陷，而磁粉检测、渗透检测和目视检测用于检测焊缝的表面和近表面缺陷。我们主要描述目视检测在钢结构焊缝质量检测应用中的重要性。
目视检查的现状
国内钢结构高层建筑的主要代表有深圳的国贸大厦、帝豪大厦；上海的虹桥国贸中心、金茂大厦、环球金融中心、浦东的上海中心大厦等。
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钢结构行业标准
为了适应国内建筑业发展的需要，我国建设部针对钢结构行业的发展，颁布了GB 50661-2011《钢结构焊接规范》、GB 50205-2001《钢结构施工质量验收规范》等焊接及验收标准，以及一系列相应的检测实施标准。
标准GB 50661-2011和GB 50205-2001均参考了AWS（美国焊接学会）标准，并相应采用了一些技术要求。例如GB 50661-2011根据焊缝的应力状态将构件分为动、动态类型；根据所承受的载荷钢结构怎样焊接，将构件分为低级、中级和重型工作体系。这些与AWS焊缝等级一致。
GB 50661-2011中静载荷焊缝外观质量检验技术要求见表8.2.1，焊接高度及错边量检验技术要求见表8.2.2。焊缝外观质量检验技术要求见表8.3.1，焊缝外观尺寸验收技术要求见表8.3.2。
在GB 50205-2001焊接质量验收规范中，不同章节还对零件的外观尺寸、钻孔尺寸、构件的变形、不同类型焊缝的余高、焊缝宽度、焊脚长度、凹陷、错边、咬边等做出了详细的技术规定。
GB 50205-2001标准中5.2.6条款明确提出焊缝表面不得有裂纹、焊痕等缺陷；第一、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧划痕等缺陷；第一级焊缝不得有咬边、未焊透、根部缩孔等缺陷。
显然，标准对检验对象做出了明确的规定，并在标准附录A中列出了各等级焊缝的外观质量标准、对接焊缝和全熔透焊缝尺寸允许偏差、部分熔透焊缝尺寸允许偏差，对焊缝及角焊缝外形尺寸允许偏差都制定了具体的技术参数要求。
需要注意的是，在从事钢结构检测机构的准入规定中，并没有对外观检测作出资质要求，由于此项尚无强制规定，导致目前钢结构行业对外观检测不重视或者错误理解外观检测，不利于国内钢结构行业整体质量水平的提高和钢结构制造技术国际地位的提升。
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目视检查的作用
在检测焊缝时，外观检查常常被检测人员忽视，或许是因为最终验收时没有要求提交外观检查报告。有些人甚至认为在超声波检测前已经对表面进行了检查，其实不然。这是一种错误的观点。超声波检测前的表面检查只涉及表面是否有影响超声波探头移动的障碍物钢结构怎样焊接，并不涉及一些焊接缺陷和尺寸要求。
GB 50661-2011和GB 50205-2001规定外观检查应先用目视检查或放大镜进行检查，当怀疑有裂纹类缺陷时，应采用磁粉探伤或渗透探伤进行表面检查，以帮助确认表面缺陷。但国内几乎所有的钢结构焊缝检验都不需要进行外观检查或出具外观检查报告。近年来，随着与外商的业务往来，我们发现在对外观检查的认识方面，国内外同行的重视程度还存在差异。
目视检查的重要性
钢结构焊接过程中会出现很多质量问题，可以通过目视检查来监控和分析。
正确的国际做法
正确的国际做法是，在进行超声波或X射线检测之前，要求对外观进行目视检查，只有当所有检测都合格后，才能进行超声波或X射线检测。
焊工、检验员必须持证上岗，焊工从上岗开始就处于无损检验员的质量控制之下，包括焊条的接收、炉温检验记录、焊接现场焊条的保管，以及焊接前无损检验员对焊接设备的检查和验证。检验员会检查焊工的资质、焊接坡口角度、根部间隙、焊条规格、焊接保护气流量、焊接电流、层间温度等。仔细检查焊渣是否清理干净后，方可进行下一道工序。焊接完成后检查焊缝是否打磨抛光，有无焊接疤痕，最后冷却至室温后方可进行其他无损检测。
在整个核岛施工及设备安装过程中，焊接质量控制都是在检验人员的目视监督下完成的，对于如此重大的工程建设，目视检测对每一个环节的重要性不言而喻。
宏观缺陷目视检测的意义
研究表明，如果金属材料表面不产生疲劳裂纹，那么从理论上讲，这些材料的使用寿命是无限的。
正常加工的孔、槽或截面突然变化的区域也是航空部件或重要承重件容易发生失效的区域，这些区域是采用表面检测方法进行质量检测的重点区域。
焊接中一些看似不起眼的问题，如焊接错位、变形、咬边、焊接高度过大等，却与质量息息相关。焊接错位会造成焊接工件的实际连接厚度减薄，造成焊接强度差；焊接变形使焊接装配困难或受力方向复杂；焊接咬边的存在，相当于焊缝边缘出现了裂纹开口，久而久之会导致焊缝开裂断裂；焊接高度过大，造成焊接应力集中。这就是核电站管道所有焊缝必须打磨抛光的原因。
另外，焊接坡口角度过小，焊接过程中焊枪不能正确摆动，容易产生未熔合、夹渣等缺陷；根部间隙过小，容易造成未焊透；焊接电流、电压过大，容易产生咬边缺陷；焊接电流过小，会造成层间未熔合或坡口处未熔合等缺陷。
在评定焊接质量时，有时我们会碰到这样的情况，试板超声波、射线检测未发现缺陷，但强度试验不合格，这可能与没有严格按照焊接工艺有关，如焊接电流过大，造成材料晶粒粗大；或材料太脆，造成材料焊接强度减弱。
钢结构焊接质量控制是一项系统工程，焊前的目视监控、过程跟踪、焊后的无损检测十分重要，要充分重视每一道工序、每一个环节。
钢结构检测中的目视检查
申请要求
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重视视觉检查
某百货商场钢结构焊接部位出现大量裂纹，经分析，主要原因是焊接前未将焊接坡口处的防锈锌层清理干净，导致锌进入焊缝，降低了焊缝金属的力学性能。检验机构和人员在过程控制中必须重视外观检查和外观检查记录，为质量控制系统提供可追溯的功能，方便后续的抽查和责任追究。
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培训专业人员
近年来，我国已建立了视觉检测人员的培训和认证项目，从视觉检测本身来看，检测人员所需的知识比较广泛，包括金属材料、金属加工、金属性能、金属焊接等，这些方面的知识要求比较高。
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加强业务培训
部分检测机构虽然购置了工具尺等常见的视觉检测仪器，但对工具在形状、轮廓、圆弧、凹面、凸面、内孔、外孔、间隙等大量检测中所用到的缺陷不够重视，检测机构应积极投入人力、物力，系统地提升检测分析能力。
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熟悉测试标准
每一种无损检测方法都要依据相关的标准，视觉检测人员应该熟悉国内外的视觉检测标准，了解各标准之间的差异，这对于国内外同行的交流与进步有着很大的促进作用。
结论
目视检测的重要性在钢结构质检工作中已经显现出来，希望国内钢结构检测行业能够多组织一些行业技术交流活动，为国内钢结构检测机构提供目视检测技术相互交流的机会，为钢结构检测机构提供相互沟通的机会，呼吁同行重视目视检测，促进检测机构之间达成共识，推动国内钢结构质检事业的发展。
作者简介：姜伟，工程师，上海市政公路工程检测有限公司主要从事钢结构建筑物无损检测工作。
