焊接檢驗(yàn)培訓(xùn)課件(PPT 61頁(yè))

1、1焊接檢驗(yàn)培訓(xùn)大綱李學(xué)良李學(xué)良嘉興市杰希希管道工程有限公司嘉興市杰希希管道工程有限公司2目目錄錄 1 焊接檢驗(yàn)及資格認(rèn)證焊接檢驗(yàn)及資格認(rèn)證 2 焊接檢驗(yàn)員安全須知焊接檢驗(yàn)員安全須知 3 金屬連接和切割技術(shù)金屬連接和切割技術(shù) 4 焊接接頭的幾何形狀及焊接符號(hào)焊接接頭的幾何形狀及焊接符號(hào) 5 焊接檢驗(yàn)及資格認(rèn)可的有關(guān)資料焊接檢驗(yàn)及資格認(rèn)可的有關(guān)資料 6 金屬的性能及破壞性試驗(yàn)金屬的性能及破壞性試驗(yàn) 7 焊接檢驗(yàn)中的公制焊接檢驗(yàn)中的公制/英制單位制轉(zhuǎn)換英制單位制轉(zhuǎn)換 8 焊接金相學(xué)焊接金相學(xué) 9 焊縫及母材的不連續(xù)焊縫及母材的不連續(xù) 10目視檢驗(yàn)和其它無(wú)損檢驗(yàn)方法及其符號(hào)目視檢驗(yàn)和其它無(wú)損檢驗(yàn)方法及

2、其符號(hào)31 焊接檢驗(yàn)及資格認(rèn)證 介紹介紹 就當(dāng)今世界而言，人們對(duì)質(zhì)量的要求與日俱增，而焊接質(zhì)就當(dāng)今世界而言，人們對(duì)質(zhì)量的要求與日俱增，而焊接質(zhì)量是整個(gè)質(zhì)量活動(dòng)的一個(gè)重要組成部分。人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量量是整個(gè)質(zhì)量活動(dòng)的一個(gè)重要組成部分。人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)心主要由以下幾個(gè)因素引起，的關(guān)心主要由以下幾個(gè)因素引起， 這些因素包括：經(jīng)濟(jì)這些因素包括：經(jīng)濟(jì)因素、安全因素、政府法律、法規(guī)因素、全球競(jìng)爭(zhēng)因素以因素、安全因素、政府法律、法規(guī)因素、全球競(jìng)爭(zhēng)因素以及減少保守設(shè)計(jì)的因素。焊接檢驗(yàn)師不僅限于對(duì)獲得焊接及減少保守設(shè)計(jì)的因素。焊接檢驗(yàn)師不僅限于對(duì)獲得焊接質(zhì)量負(fù)責(zé)，而且在成功的焊接質(zhì)量控制活動(dòng)中扮演著一種質(zhì)量負(fù)責(zé)，

3、而且在成功的焊接質(zhì)量控制活動(dòng)中扮演著一種更為重要的角色。事實(shí)上，對(duì)一個(gè)高質(zhì)量的焊接產(chǎn)品而言，更為重要的角色。事實(shí)上，對(duì)一個(gè)高質(zhì)量的焊接產(chǎn)品而言，許多人都參與了其形成過(guò)程中的許多活動(dòng)。許多人都參與了其形成過(guò)程中的許多活動(dòng)。而焊接檢驗(yàn)師而焊接檢驗(yàn)師是那些是那些“前線前線”人員中的一員，他必須對(duì)制作過(guò)程進(jìn)行檢人員中的一員，他必須對(duì)制作過(guò)程進(jìn)行檢查并證實(shí)每一活動(dòng)是否按要求正確實(shí)施。查并證實(shí)每一活動(dòng)是否按要求正確實(shí)施。41 焊接檢驗(yàn)及資格認(rèn)證 您應(yīng)該了解并熟悉這些針對(duì)焊接檢驗(yàn)師而言的各種職責(zé)，因?yàn)楹附訖z驗(yàn)是一個(gè)連續(xù)進(jìn)行的過(guò)程。一個(gè)成功的質(zhì)量控制活動(dòng)在首次焊接起弧之前就已經(jīng)開(kāi)始。因此，焊接檢驗(yàn)師必須熟悉與

4、制作過(guò)程相關(guān)的各方面的知識(shí)。在焊接檢驗(yàn)開(kāi)始以前，檢驗(yàn)師應(yīng)首先對(duì)相關(guān)的圖紙和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行檢查以確定部件的結(jié)構(gòu)、焊縫的質(zhì)量要求以及所要求的檢驗(yàn)等級(jí)等內(nèi)容。這種審閱將會(huì)向您提供有關(guān)制作過(guò)程是否包含有特殊工序的信息。焊接開(kāi)始以后，焊接檢驗(yàn)師可以對(duì)各種制作過(guò)程進(jìn)行觀察以確保這些過(guò)程或工藝步驟均按要求實(shí)施。如果所有的這些子過(guò)程均按要求并令人滿意地完成，那么最終的檢驗(yàn)只不過(guò)是對(duì)這些成功的操作過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單的確認(rèn)。承包商承包商(生產(chǎn)商生產(chǎn)商)對(duì)質(zhì)量負(fù)責(zé)。對(duì)質(zhì)量負(fù)責(zé)。51 焊接檢驗(yàn)及資格認(rèn)證 檢驗(yàn)員的職能劃分： 監(jiān)督人員 專業(yè)檢驗(yàn)人員 監(jiān)督和專業(yè)檢驗(yàn)人員 美國(guó)焊接協(xié)會(huì)中檢驗(yàn)員認(rèn)證等級(jí) CAWI 助理焊接檢驗(yàn)員 C

5、WI 焊接檢驗(yàn)員 SCWI 高級(jí)焊接檢驗(yàn)員 焊接檢驗(yàn)員不限制使用規(guī)范。焊接檢驗(yàn)員不限制使用規(guī)范。61 焊接檢驗(yàn)及資格認(rèn)證焊接檢驗(yàn)師應(yīng)具備的基本素質(zhì)焊接檢驗(yàn)師應(yīng)具備的基本素質(zhì)：技能技能態(tài)度態(tài)度知識(shí)知識(shí)習(xí)慣習(xí)慣行為準(zhǔn)則行為準(zhǔn)則按照常規(guī)辦事按照常規(guī)辦事誠(chéng)實(shí)誠(chéng)實(shí) 正直正直切勿拋頭露面，盡可能回避發(fā)言，必要時(shí)要咨詢法律顧問(wèn)切勿拋頭露面，盡可能回避發(fā)言，必要時(shí)要咨詢法律顧問(wèn)溝通溝通方式方式 聆聽(tīng)是最好的溝通方式（聽(tīng)取別人的意見(jiàn)）聆聽(tīng)是最好的溝通方式（聽(tīng)取別人的意見(jiàn)）71 焊接檢驗(yàn)及資格認(rèn)證 焊接檢驗(yàn)師焊接檢驗(yàn)師考試分考試分3部分部分A 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)B 實(shí)際操作實(shí)際操作C 規(guī)范開(kāi)卷考試規(guī)范開(kāi)卷考試82

6、焊接檢驗(yàn)員安全須知 管理者的支持是實(shí)現(xiàn)一個(gè)安全和衛(wèi)生保健程序的關(guān)鍵 MSDS 材料安全數(shù)據(jù)表；有害物質(zhì)的極限值，稱為“安全閥限值”（TLV）。92 焊接檢驗(yàn)員安全須知 眼睛和面部的防護(hù)電弧焊、切割、氣焊、氣割、等作業(yè) 防護(hù)服 噪音 機(jī)械防護(hù) 煙氣 非安全暴露因素頭部的位置、通風(fēng)、工作場(chǎng)地的面積、 壓縮氣體的搬運(yùn)、置放、排管 氣體氧氣、燃?xì)狻⒈Ｗo(hù)氣體、 電擊103 金屬連接與切割工藝 介紹 作為焊接檢驗(yàn)師， 首先關(guān)心的是焊接，但掌握各種連接及切割工藝也是非常有幫助的。雖然焊接檢驗(yàn)師不必是有資格的焊工，但以往的焊接經(jīng)驗(yàn)是很有用的。事實(shí)上，很多焊接檢驗(yàn)師是從焊工中選取的，而且他們往往能成為最好的檢驗(yàn)

7、師。113 金屬連接與切割工藝 根據(jù)美國(guó)焊接學(xué)會(huì)的定義，焊接是“通過(guò)將材料加熱到焊接溫度、加壓或不加壓，或僅通過(guò)加壓，使用或不使用填充材料而將金屬或非金屬在局部接合的過(guò)程”，接合即“連接在一起”，因此焊接是指實(shí)現(xiàn)連接的操作活動(dòng)。123 金屬連接與切割工藝 切割工藝氣割碳弧切割等離子切割機(jī)械切割133 金屬連接與切割工藝 焊接工藝手工電弧焊氣體保護(hù)電弧焊藥芯焊絲電弧焊鎢極氣體保護(hù)電弧焊埋弧焊電渣焊氧乙炔焊螺柱焊激光束焊電子束焊電阻焊143 金屬連接與切割工藝 每種工藝都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，我們要從設(shè)備、設(shè)備操作、原材料、焊接材料、保護(hù)藥皮/氣體、焊接性能、焊接準(zhǔn)備工作、成型、產(chǎn)生缺陷等方面分析、了解

8、與掌握。154 焊接接頭的幾何形狀和焊接符號(hào) 在日常工作交流中，焊接接頭的術(shù)語(yǔ)就顯得非常重要。 準(zhǔn)確地應(yīng)用術(shù)語(yǔ)可以使焊接人員很方便地將裝配和焊接過(guò)程中的問(wèn)題向有關(guān)人員提出來(lái)。焊接接頭術(shù)語(yǔ)與輔助的焊接符號(hào)、數(shù)據(jù)及尺寸之間有著直接的關(guān)系。焊接檢驗(yàn)員很有必要掌握以便于溝通。 焊接接頭 焊接接頭共有五種形式，對(duì)接，角接，T形，搭接和端接接頭。如圖4.2所示，這五種基本接頭形式都有一定的焊縫和焊縫符號(hào)與之對(duì)應(yīng)。根據(jù)不同的接頭設(shè)計(jì)，每種接頭形式又形成各種不同的焊縫，并且這些焊縫與每種接頭形式很接近。接頭設(shè)計(jì)確定了其形狀，尺寸和結(jié)構(gòu)。 在AWS A3.0 (1994 版) 標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)和定義中增加了卷邊接頭和鉸

9、接焊接接頭。164 焊接接頭的幾何形狀和焊接符號(hào)焊縫類型 每種接頭類型都有各種不同的焊縫。以AWS A2.4“焊接，釬焊及無(wú)損探傷檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)”作為參考，共有九類焊縫及與其相關(guān)的焊縫符號(hào)，每一類焊縫中有各種相應(yīng)的焊縫形式。這九類焊縫包括：坡口焊縫角焊縫塞焊及槽焊螺拄焊點(diǎn)焊或凸焊縫焊封底焊及背面焊堆焊端接焊縫174 焊接接頭的幾何形狀和焊接符號(hào) 完工焊縫 焊接和檢驗(yàn)人員應(yīng)了解有關(guān)完工焊縫特點(diǎn)及相關(guān)的術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)能幫助交流，增加對(duì)焊接符號(hào)的理解及確定需焊后進(jìn)一步清理或處理的焊縫區(qū)域。焊縫的術(shù)語(yǔ)有焊縫表面焊趾焊根焊根表面表面加強(qiáng)高背面加強(qiáng)高焊角184 焊接接頭的幾何形狀和焊接符號(hào) 熔合及焊透術(shù)語(yǔ)

10、 總的來(lái)說(shuō)，熔合是指填充金屬和母材，或僅僅母材之間的熔合。焊透指焊材熔入接頭內(nèi)的距離。焊透程度直接影響接頭的強(qiáng)度，因此與焊縫尺寸有關(guān)。19 焊縫尺寸術(shù)語(yǔ)對(duì)于全焊透焊縫，焊縫尺寸等于焊件中較薄件的厚度，這里不需考慮任何加強(qiáng)高4 焊接接頭的幾何形狀和焊接符號(hào)204 焊接接頭的幾何形狀和焊接符號(hào)214 焊接接頭的幾何形狀和焊接符號(hào) 焊接符號(hào) 焊接符號(hào)要素 除非有特殊說(shuō)明，否則除了參考線和箭頭外，其它的要素并不是都要使用的。一個(gè)焊接符號(hào)可以包含下列要素：參考線(必要要素)箭頭(必要要素)尾巴基本焊縫符號(hào)尺寸和其它數(shù)據(jù)輔助符號(hào)外形符號(hào)技術(shù)要求，工藝，其它224 焊接接頭的幾何形狀和焊接符號(hào)234 焊接接

11、頭的幾何形狀和焊接符號(hào)245 焊接檢驗(yàn)及評(píng)定焊接檢驗(yàn)師如果有機(jī)會(huì)在工作開(kāi)始前去了解所有的相關(guān)文件是必要的。這些焊前準(zhǔn)備工作給即將進(jìn)行的檢驗(yàn)工作提供了重要信息。通過(guò)這些文件，焊接檢驗(yàn)師可以得到一些信息，其中包括以下幾個(gè)方面： 部件尺寸及幾何形狀 使用的母材及填充金屬 停止點(diǎn)要求 加工細(xì)節(jié) 工藝 無(wú)損檢驗(yàn)規(guī)程 檢驗(yàn)范圍 接收/拒收準(zhǔn)則 人員評(píng)定要求 工藝評(píng)定及焊工評(píng)定 材料控制要求255 焊接檢驗(yàn)及評(píng)定 工藝評(píng)定及焊工評(píng)定 每項(xiàng)以焊接工作為主的工程，不管是在車間完工，還是在現(xiàn)場(chǎng)完工，焊接工藝評(píng)定及焊工評(píng)定都是工作的一個(gè)重要部分。工藝及焊工的評(píng)定工作是制造工序中最重要的準(zhǔn)備步驟之一。經(jīng)常有許多項(xiàng)目焊

12、接工藝未經(jīng)批準(zhǔn)就開(kāi)始。由于技術(shù)、材料或操作工技能等不可預(yù)知因素的缺乏，可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)高的產(chǎn)品拒收率。 焊接檢驗(yàn)師也可以通過(guò)資料審核參與這些評(píng)定。其責(zé)任之一就是審核焊接工藝及焊工評(píng)定來(lái)決定它們是否符合規(guī)范及技術(shù)要求。有經(jīng)驗(yàn)的焊接檢驗(yàn)師經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)許多問(wèn)題并且在焊接之前給予糾正。另外，許多規(guī)范授權(quán)焊接檢驗(yàn)師可以在焊工的焊接質(zhì)量持續(xù)低于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)對(duì)他們進(jìn)行再次評(píng)定。265 焊接檢驗(yàn)及評(píng)定工藝評(píng)定 評(píng)定的第一個(gè)步驟就是焊接工藝的準(zhǔn)備及完善，這在焊工評(píng)定及產(chǎn)品焊接以前完成，因?yàn)楣に囋u(píng)定來(lái)衡量實(shí)際焊接工藝與材料是否匹配。一般情況下，進(jìn)行焊接工藝評(píng)定是顯示以下各項(xiàng)的匹配性。 母材 焊接、釬焊填充金屬

13、方法 技巧焊接檢驗(yàn)師還必須注意到工藝評(píng)定中對(duì)試驗(yàn)焊工的技能沒(méi)有提出要求。盡管許多規(guī)范認(rèn)為工藝評(píng)定對(duì)焊工進(jìn)行自動(dòng)評(píng)定，但是實(shí)際上工藝評(píng)定并不專門(mén)用于判定焊工的能力。每個(gè)規(guī)范對(duì)于焊接工藝的評(píng)定都有細(xì)微的差別，但其基本目的是一樣的。工藝評(píng)定有三種基本方法，包括免除評(píng)定工藝試驗(yàn)，實(shí)際的工藝評(píng)定試驗(yàn)及特殊應(yīng)用的模擬試驗(yàn)。275 焊接檢驗(yàn)及評(píng)定工藝評(píng)定一種常用方法就是工藝評(píng)定試驗(yàn)。ASME和API的一些修訂版都使用了這種方法來(lái)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。ASME 第九卷 焊接及釬焊評(píng)定涉及到壓力容器和管路制造中的焊接和釬焊評(píng)定。API 1104 管路及相關(guān)設(shè)施的焊接標(biāo)準(zhǔn)主要被美國(guó)管道工業(yè)在焊接工藝評(píng)定和焊工評(píng)定時(shí)使

14、用。在ASME和AWS中都存在一些重要的變量。1. 在ASME體系中，焊接工藝規(guī)程（WPS）中必須注明這些重要的變量，必須注明這些變量的范圍。因?yàn)槌隽俗兞康臉O限范圍，則要求進(jìn)行全面的評(píng)定試驗(yàn)。試驗(yàn)情況記錄于另一份工藝評(píng)定報(bào)告（PQR）。因此，一份WPS可能對(duì)應(yīng)著系列的PQR文件。2. 當(dāng)產(chǎn)品焊接中所有變量確定后就可以焊工藝評(píng)定試樣。ASME工藝評(píng)定中板材和管子可通用。在API中通常是管狀的。焊接后要求截取試樣，依照要求進(jìn)行破壞性試驗(yàn)以判定是否合格。在ASME體系中，平焊位置的工藝評(píng)定可以評(píng)定所有位置的評(píng)定。API則規(guī)定按工件的不同要求，工藝評(píng)定的位置為固定或旋轉(zhuǎn)，或是兩者都有。但是，這二個(gè)位

15、置的任何一個(gè)的評(píng)定不能覆蓋另一個(gè)位置。285 焊接檢驗(yàn)及評(píng)定296 金屬的特性和破壞性試驗(yàn)本單元的目的是對(duì)這些機(jī)械和化學(xué)性能作些描述。通過(guò)這些描述，焊接檢驗(yàn)師就能了解這些實(shí)際值意昧著什么。大多數(shù)情況下，檢驗(yàn)師必須能簡(jiǎn)單地把要求值與實(shí)際值相比較以判斷其符合性。然而，這也會(huì)幫助檢驗(yàn)師了解這些材料更多的特性，從而避免在焊接中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。按照金屬的機(jī)械和化學(xué)性能，制造中需使用特殊技術(shù)以防止這些金屬的劣化。比如，預(yù)熱和后熱就是為保持某些金屬的特性。對(duì)于經(jīng)過(guò)淬火和回火的鋼，焊接檢驗(yàn)師可能被要求對(duì)焊接的熱輸入進(jìn)行監(jiān)控以防止由于過(guò)熱導(dǎo)致母材特性的劣化。在這些例子中，焊接檢驗(yàn)師并不是直接介入相應(yīng)的這些材料的

16、特性。但是，有效地監(jiān)控可防止由于加熱過(guò)高或過(guò)低而導(dǎo)致材料性能的改變。306 金屬的特性和破壞性試驗(yàn) 金屬的機(jī)械性能 我們將討論金屬的一些重要的機(jī)械性能；這里的討論限于以下五種性能： 強(qiáng)度 延展性 硬度 韌性 疲勞強(qiáng)度316 金屬的特性和破壞性試驗(yàn) 當(dāng)測(cè)定金屬特性時(shí)，拉伸強(qiáng)度通常以兩種不同方式描述。所用的術(shù)語(yǔ)是最大的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。這兩種強(qiáng)度表示了該材料兩個(gè)不同方面。最大拉伸強(qiáng)度，UTS，（有時(shí)簡(jiǎn)單地稱為拉伸強(qiáng)度）與金屬的最大承載能力有關(guān)，也就是當(dāng)材料失效時(shí)的強(qiáng)度。 為了定義屈服強(qiáng)度，有必要理解金屬”彈性變形”的含義。彈性變形是指金屬在載荷下變形，當(dāng)移掉此載荷，將不引起永久性的變形。彈性變形

17、可以用一個(gè)熟悉的例子來(lái)說(shuō)明；一條橡皮筋是一種典型的彈性材料。當(dāng)它受載時(shí)會(huì)伸長(zhǎng)，但當(dāng)載荷去掉時(shí)，它會(huì)恢復(fù)原形。當(dāng)金屬在其彈性區(qū)域內(nèi)受載時(shí)，它會(huì)有一些伸長(zhǎng)。在這彈性范圍內(nèi)，伸長(zhǎng)的量直接與所加的載荷成比例，所以彈性變形是線性的。當(dāng)金屬?gòu)椥赃\(yùn)作，它能夠伸長(zhǎng)到某一點(diǎn)，當(dāng)載荷移掉時(shí)，它可以回到原來(lái)的長(zhǎng)度。326 金屬的特性和破壞性試驗(yàn) 延展性是材料在承受載荷而沒(méi)有失效情況下變形或伸長(zhǎng)的能力。金屬的延展性越大，在斷裂前伸長(zhǎng)量也越大。它是金屬的一個(gè)重要的性能，因?yàn)樗赡苡绊懙浇饘僭谑茌d下是慢慢失效還是突然失效。如果金屬有高的延展性，它通常會(huì)慢慢地?cái)嗔?。延展性良好的金屬在其斷裂前?huì)彎曲，意味著金屬的屈服點(diǎn)逐漸地

18、被超過(guò)。延展性差的金屬會(huì)在沒(méi)有任何預(yù)兆的情況下突然斷裂，為脆性斷裂。 金屬的延展性直接與其溫度有關(guān)。當(dāng)溫度上升時(shí)，金屬的延展性會(huì)增加。當(dāng)溫度下降時(shí)，延展性會(huì)減小。室溫下延展性好的金屬在零度以下，以脆性失效。 具有高延展性的金屬可以稱為韌性，如是低延展性可稱為脆性。脆性材料在破裂前只有一點(diǎn)點(diǎn)變形或沒(méi)有變形。最好的例子，玻璃就是脆性材料。通常的脆性金屬是鑄鐵，特別是白口鑄鐵。336 金屬的特性和破壞性試驗(yàn) 硬度是最常用和容易測(cè)量的機(jī)械性能之一。它被定義為一材料抵抗壓痕或侵入的能力。如前所述，對(duì)于碳鋼，硬度和強(qiáng)度是直接相關(guān)的。當(dāng)強(qiáng)度增加，也硬度隨之增加，反之亦然。因此，如果金屬的硬度已知，其強(qiáng)度可以

19、估算，特別是碳鋼和低合金鋼。這對(duì)估計(jì)金屬的強(qiáng)度極其有用，因?yàn)樗挥们谐?，?zhǔn)備和拉伸試樣。 金屬硬度可以用多種方法確定。然而，最通常使用的方法是通過(guò)載荷把壓頭壓入金屬表面。用此基本技術(shù)，可以做各種各樣的試驗(yàn)；它們?nèi)Q于所用壓頭的種類和形狀以及所施加的載荷的大小。然后，材料的硬度是隨或者壓痕的大小或深度來(lái)確定的。圖6.4所示是通常使用的硬度試驗(yàn)的壓頭以及產(chǎn)生的壓痕形狀。 通過(guò)這么多的方法，可以測(cè)定金屬表面大面積的硬度或是金屬晶粒的硬度。346 金屬的特性和破壞性試驗(yàn)356 金屬的特性和破壞性試驗(yàn)韌性總的來(lái)說(shuō)，韌性是材料吸取能量的能力。從拉伸試驗(yàn)中產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變圖中，金屬韌性是可以用應(yīng)力應(yīng)變曲線下的

20、面積的計(jì)算來(lái)確定，如圖6.5所示。從這些曲線可以看出，蒙耐爾材料比低碳鋼材料韌性更好，因?yàn)槠淝€下的面積更大。另一通常術(shù)語(yǔ)是缺口韌性。這與韌性不同，因?yàn)檫@是當(dāng)有表面缺陷存在，材料吸收能量的能力。韌性是材料光滑無(wú)缺口時(shí)吸收能量的能力。而且，與缺口韌性不同的是韌性通常是確定當(dāng)材料被慢慢加載時(shí)的行為，而缺口韌性值反映了在載荷最高點(diǎn)時(shí)能量吸收值。所以，缺口韌性常常是指沖擊強(qiáng)度。這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)間的不同可以用拉斷一條繩索的模擬試驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。如果施加穩(wěn)定的載荷，與把這繩子猛地拉斷相比較，要花費(fèi)更大的努力。當(dāng)討論韌性和缺口韌性時(shí)，所感興趣的是材料在其失效前有多少能量能被吸收。低韌性的金屬將會(huì)在較低值時(shí)失效，并且?guī)缀?/p>

21、無(wú)變形。在另一方面，韌性好的金屬將在相當(dāng)高的值，366 金屬的特性和破壞性試驗(yàn)總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)溫度降低時(shí)，金屬韌性降低。所以金屬的韌性是在某溫度下確定的。沒(méi)有加上試驗(yàn)溫度的韌性值幾乎是無(wú)意義的。由于有缺口或其它形式的應(yīng)力集中使得結(jié)構(gòu)材料在一定條件下易于發(fā)生脆性失效，所以缺口韌性最令人注意。許多金屬，特別是高強(qiáng)度工具鋼，對(duì)于表面尖銳的不規(guī)則是極其敏感的。如果金屬的缺口韌性很高，這就意味著無(wú)論是否有缺口存在，它都會(huì)工作良好。但是如果金屬對(duì)缺口敏感，這就是說(shuō)它是低缺口韌性，在受沖擊或重復(fù)性載荷時(shí)，它會(huì)更容易失效?？偟膩?lái)說(shuō)，當(dāng)金屬的硬度增加并且溫度降低時(shí)，它的缺口韌性將下降。在測(cè)定金屬韌性的試驗(yàn)中，通常要

22、確定的是金屬?gòu)捻g性轉(zhuǎn)為脆性的溫度。該溫度被稱為金屬的脆性轉(zhuǎn)變溫度。有幾種試驗(yàn)來(lái)確定金屬的缺口韌性。然而，它們主要在載荷和開(kāi)缺口的方式上不同。大部分試驗(yàn)是將金屬在某一溫度時(shí)施加沖擊載荷。常用的缺口韌性或沖擊試驗(yàn)包括夏比試驗(yàn)，落錘無(wú)延性轉(zhuǎn)變溫度試驗(yàn)，爆破試驗(yàn)，動(dòng)態(tài)撕裂以及裂紋尖端張開(kāi)位移試驗(yàn)（CTOD）。376 金屬的特性和破壞性試驗(yàn) 疲勞強(qiáng)度可以通過(guò)疲勞試驗(yàn)來(lái)確定。試驗(yàn)有很多不同種的方式，通常疲勞試驗(yàn)是以拉伸施加應(yīng)力，然后再在以同樣的量壓縮，如此循環(huán)反復(fù)。這種試驗(yàn)稱為反向彎曲試驗(yàn)。當(dāng)所施加的最大的應(yīng)力增加，所需的產(chǎn)生失效的循環(huán)次數(shù)減少。如果試驗(yàn)是在各種應(yīng)力下進(jìn)行的，那么就可以作出一S-N曲線，S

23、-N曲線是用圖來(lái)描述在各種應(yīng)力下產(chǎn)生疲勞失效所需要的循環(huán)次數(shù)。386 金屬的特性和破壞性試驗(yàn)396 金屬的特性和破壞性試驗(yàn)金屬的化學(xué)性能金屬的化學(xué)成份和熱處理很大程度上決定了該金屬的機(jī)械性能。所以通常需要確定金屬的化學(xué)成分。三種常用的方法，光譜測(cè)定，燃燒，濕化學(xué)分析。焊接檢驗(yàn)員極少需要實(shí)際去做化學(xué)分析。但需要協(xié)助取樣，或根據(jù)分析結(jié)果判斷金屬是否符合某種特別的要求。有關(guān)金屬化學(xué)分析更多的信息，參見(jiàn)ASTM的有關(guān)說(shuō)明。在現(xiàn)場(chǎng)，金屬分析可以用X射線熒光技術(shù)。盡管這項(xiàng)技術(shù)在元素分析上有局限，它在避免材料混合和區(qū)分合金類型上很有幫助。如果只需要區(qū)分材料，可使用某些試驗(yàn)工具非常有用，它們根據(jù)材料的磁化性能

24、和對(duì)試劑定性顏色的變化來(lái)判斷材料。如果現(xiàn)場(chǎng)需要更精確的分析，可用便攜式光譜儀。另一組化學(xué)試驗(yàn)為腐蝕試驗(yàn)。它們專門(mén)用來(lái)確定金屬或復(fù)合金屬的抗腐蝕能力。由于金屬腐蝕每年都造成上億美元的損失。今年的損失估計(jì)為1200億美元。設(shè)計(jì)師十分關(guān)心在特定的腐蝕環(huán)境下金屬的狀態(tài)。試驗(yàn)要確定抗腐蝕程度，所以所模擬的狀態(tài)越接近于金屬實(shí)際服役的情況越好。腐蝕試驗(yàn)中必須考慮化學(xué)成分，腐蝕環(huán)境，溫度，水分，含氧量或其他金屬，以及應(yīng)力。忽略了任何一407 焊接檢驗(yàn)的公制應(yīng)用 略418 焊 接 金 相 學(xué)冶金是一門(mén)有關(guān)金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及這些結(jié)構(gòu)與金屬所展現(xiàn)的性能之間關(guān)系的科學(xué)。涉及到焊接冶金，它所關(guān)注的是當(dāng)接頭是由焊接來(lái)完成時(shí)

25、， 發(fā)生在金屬內(nèi)部的各種變化，特別是那些影響機(jī)械性能的變化。對(duì)于焊接檢驗(yàn)師來(lái)講對(duì)焊接冶金基礎(chǔ)知識(shí)的了解是非常有幫助的。當(dāng)然，這不等于焊接檢驗(yàn)師要負(fù)責(zé)母材及焊縫金屬合金以及他們的熱處理有關(guān)的規(guī)范及技術(shù)條件。然而，了解焊接冶金基礎(chǔ)不僅對(duì)焊接檢驗(yàn)師有幫助，而且也經(jīng)常是檢驗(yàn)工作的要求。其中之一的原因是因?yàn)橛捎诤附右鸬囊苯疝D(zhuǎn)變，會(huì)影響諸如強(qiáng)度、硬度、延展性、韌性、疲勞強(qiáng)度以及耐磨等機(jī)械性能。這些性能受到各種冶金因素的影響。它包括合金的添加、熱處理以及機(jī)械處理。焊接檢驗(yàn)師了解這些特性，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中為何要采用某種制造方法有一個(gè)良好的感知。某種制造要求諸如預(yù)熱、后熱、層溫控制、熱輸入控制、錘擊、熱應(yīng)力釋放

26、以及其它的熱處理都會(huì)引起冶金變化，進(jìn)而影響機(jī)械性能。所以，本章將主要描述鐵基焊接冶金的幾個(gè)方面，并著重在控制冶金變化所需的制造方法。由于焊接冶金涉及諸多方面，本章的討論不可覆蓋所有方面，所以我們將限于那些發(fā)生于焊接過(guò)程中的較重要的方面，這些變化可以概述并分為兩個(gè)種類。第一類，包括那些由于金屬?gòu)氖覝丶訜岬捷^高溫度后冷卻至較低溫而引起的變化。第二類是溫度變化率對(duì)金屬性能的影響。最主要的是冷卻速率，既從高溫冷卻至室溫的快慢。429 焊縫和母材的不連續(xù) 焊接檢驗(yàn)師很重要的一項(xiàng)工作就是評(píng)估焊縫是否符合要求。在評(píng)估的各個(gè)階段中，檢驗(yàn)師必須檢驗(yàn)焊縫或焊件中的不規(guī)則， 我們經(jīng)常把這些不規(guī)則叫做不連續(xù)。 通常不

27、連續(xù)就是一個(gè)均勻連續(xù)物體中的中斷。因此，高速公路上的一個(gè)碰撞處就可以認(rèn)為是一個(gè)不連續(xù)，因?yàn)樗袛嗔斯饣B續(xù)的路面。焊接中我們所擔(dān)心的不連續(xù)是裂紋，氣孔，咬邊和未熔合等。439 焊縫和母材的不連續(xù)不連續(xù) 對(duì)不連續(xù)有了一個(gè)大概的了解后，讓我們來(lái)探討一下在日常檢驗(yàn)中常見(jiàn)的焊縫和母材的不連續(xù)。以下所列的是一些不連續(xù)，它們的定義可參照AWS標(biāo)準(zhǔn)A3.0“焊接術(shù)語(yǔ)和定義標(biāo)準(zhǔn)”，或可參照本單元后面的“關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)和定義”部分。 裂紋 未熔合 未焊透 雜質(zhì) 夾雜 夾鎢 氣孔 咬邊 未焊滿 焊瘤 焊縫凸起 焊縫加強(qiáng)高 引弧燒傷 飛濺 夾層 層狀撕裂 劃傷和結(jié)疤 尺寸449 焊縫和母材的不連續(xù) 裂紋是最危險(xiǎn)的不連續(xù)。

28、之所以危害性最大是因?yàn)榱鸭y是線性不連續(xù)，而且它的端部非常尖銳。正是因?yàn)榱鸭y的端部非常尖銳，所以它在有應(yīng)力的情況下易于擴(kuò)展和延伸。459 焊縫和母材的不連續(xù)關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)和定義引弧燒傷由電弧所引起的不連續(xù)，包括任何局部再熔化的金屬，受熱影響的金屬，或任何金屬表面形狀的改變。夾頭是一個(gè)焊接術(shù)語(yǔ)，它是焊炬的一部分，形成了夾套凸度是從凸起的角焊縫面至連接焊趾線的最大垂直距離。裂紋開(kāi)口銳尖，長(zhǎng)寬比很高的破裂型不連續(xù)?；】恿鸭y在焊縫終點(diǎn)處形成的裂紋缺陷超過(guò)了規(guī)范允許限度的不連續(xù)；是不合格的不連續(xù)，需要修復(fù)或替換。剝離在應(yīng)力下分層的脫離。不連續(xù)材料中的任何不規(guī)則，均勻物體的任何中斷。夾渣陷入的的外來(lái)固體材料，如渣

29、，焊劑，鎢或氧化物。未熔合是一種焊接不連續(xù)，即焊縫金屬和熔合面或焊道間沒(méi)有熔合。未焊透接頭坡口焊縫根部的焊接金屬?zèng)]有完全貫穿整個(gè)接頭的厚度。晶間是出現(xiàn)在晶間或沿著晶間的一種狀態(tài)。晶間裂紋在晶界形成并沿著晶界擴(kuò)展。層狀撕裂處于母材表面下，層狀的，逐漸開(kāi)裂。并基本與由拉伸應(yīng)力引起的鍛造表面相平行。該拉伸應(yīng)力是在母材厚度方向上的。母材是由于散布狀，平面狀，非金屬夾渣平行于金屬表面的存在而被削弱。分層一般平行于金屬工作表面的一種不連續(xù)，分離或削弱了金屬。焊瘤在熔焊中，在焊趾或焊縫根部外凸起的焊接金屬。469 焊縫和母材的不連續(xù)氣孔是一種凹穴形不連續(xù)，在凝固或熱噴涂時(shí)，由于氣體殘留下來(lái)而形成的。凸出物向

30、外凸出，突出物射線影像由X或射線通過(guò)物體來(lái)檢測(cè)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)質(zhì)量時(shí)形成的底片。止裂孔在裂紋的兩端鉆一小孔以增加該裂紋端部的半徑來(lái)阻止其進(jìn)一步地?cái)U(kuò)展的方法。劃傷或結(jié)疤在鍛制產(chǎn)品表面上縱向的不連續(xù)。保護(hù)氣體用于防止或減少熔化焊縫金屬受大氣污染的保護(hù)氣體夾渣渣的夾雜物飛濺在熔焊中噴出的沒(méi)有形成焊縫部分的金屬粒應(yīng)力集中如坑，裂紋或其它的幾何形狀使應(yīng)力放大2到10倍條狀物在冶煉金屬中被拉長(zhǎng)的氧化物或非金屬渣。二氧化鈦鈦的氧化物；在焊接中焊條外層的一種藥皮形式。穿晶是經(jīng)過(guò)或穿過(guò)金屬晶粒的一種狀態(tài)。穿晶裂紋就是穿過(guò)晶粒的裂紋，穿晶裂紋在晶界之間形成了路徑。橫向平放，位于，橫放；從一邊至另一邊的途徑夾鎢鎢的夾雜物

31、咬邊是靠近焊縫的母材上的表面缺陷。這是由于在焊接過(guò)程中母材熔化后，沒(méi)有足夠的填充材料適當(dāng)?shù)奶钊胨鸬某料荻斐傻钠驴凇?710 目 視 和 其 他 無(wú) 損 檢 測(cè) 方 法 及 其 符 號(hào)目視檢驗(yàn)?zāi)恳暀z驗(yàn) 無(wú)數(shù)的事實(shí)已經(jīng)證明有效的目視檢驗(yàn)可以提前發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)后期采用的其它更為昂貴的無(wú)損檢測(cè)所發(fā)現(xiàn)的焊接缺陷。重要的是我們必須認(rèn)識(shí)到要想達(dá)到上述效果，就必須在焊前、焊中和焊后讓一位受過(guò)培訓(xùn)并有資格的檢驗(yàn)師進(jìn)行有效的目視檢驗(yàn)。不注重制作過(guò)程的檢驗(yàn)，而只是簡(jiǎn)單地查看完工焊縫僅能提供有限的有關(guān)焊縫質(zhì)量適用性的保證。 目視檢驗(yàn)的最大局限是它只能發(fā)現(xiàn)那些暴露于表面的不連續(xù)。因此，觀察焊縫和接頭的開(kāi)始和中間層的

32、焊接情況對(duì)焊接檢驗(yàn)師來(lái)說(shuō)就顯得尤為重要。 由于相對(duì)而言目視檢驗(yàn)比較簡(jiǎn)單且所需的檢驗(yàn)工具最少，所以目視檢驗(yàn)是一種成本很低的質(zhì)量控制手段。這種低成本還體現(xiàn)在它能夠在缺陷形成之初就發(fā)現(xiàn)它，并立即采取最為經(jīng)濟(jì)的糾正措施。4810 目 視 和 其 他 無(wú) 損 檢 測(cè) 方 法 及 其 符 號(hào)焊接過(guò)程中檢驗(yàn)焊接過(guò)程中檢驗(yàn)n n 檢查焊接參數(shù)是否符合焊接工藝檢查焊接參數(shù)是否符合焊接工藝n n 檢查每條焊道的焊接質(zhì)量檢查每條焊道的焊接質(zhì)量n n 檢查層間清理檢查層間清理n n 檢查層間溫度檢查層間溫度n n 檢查每道焊縫的位置及其焊接次序檢查每道焊縫的位置及其焊接次序n n 檢查反面清根表面檢查反面清根表面n

33、n 如有要求，監(jiān)督制作過(guò)程中的無(wú)損如有要求，監(jiān)督制作過(guò)程中的無(wú)損檢檢 驗(yàn)（驗(yàn)（NDE）焊后檢驗(yàn)焊后檢驗(yàn)n n 檢查完成的焊縫的外觀情況檢查完成的焊縫的外觀情況n n 檢查焊縫尺寸檢查焊縫尺寸n n 檢查焊縫長(zhǎng)度檢查焊縫長(zhǎng)度n n 檢查焊接件的尺寸精確度檢查焊接件的尺寸精確度n n 如有要求，監(jiān)視增加的無(wú)損檢驗(yàn)如有要求，監(jiān)視增加的無(wú)損檢驗(yàn) （NDE）n n 如有要求，監(jiān)視焊后熱處理如有要求，監(jiān)視焊后熱處理n n 準(zhǔn)備檢驗(yàn)報(bào)告準(zhǔn)備檢驗(yàn)報(bào)告焊前檢驗(yàn)焊前檢驗(yàn)n n 審閱所應(yīng)用的資料審閱所應(yīng)用的資料n n 檢查焊接工藝檢查焊接工藝n n 檢查每個(gè)焊工的資格檢查每個(gè)焊工的資格n n 設(shè)立檢驗(yàn)設(shè)立檢驗(yàn)“停止

34、點(diǎn)停止點(diǎn)”n n 編制檢驗(yàn)計(jì)劃編制檢驗(yàn)計(jì)劃n n 編制保存檢驗(yàn)結(jié)果和記錄的計(jì)編制保存檢驗(yàn)結(jié)果和記錄的計(jì)劃劃n n 建立標(biāo)識(shí)不合格品的體系建立標(biāo)識(shí)不合格品的體系n n 檢查焊接設(shè)備是否處于良好狀檢查焊接設(shè)備是否處于良好狀態(tài)態(tài)n n 檢查所要使用的母材和焊材的檢查所要使用的母材和焊材的質(zhì)質(zhì) 量及狀態(tài)量及狀態(tài)n n 檢查焊接準(zhǔn)備檢查焊接準(zhǔn)備n n 檢查坡口裝配情況檢查坡口裝配情況n n 檢查對(duì)中（直）設(shè)備的適用性檢查對(duì)中（直）設(shè)備的適用性n n 檢查焊接接頭是否干凈檢查焊接接頭是否干凈n n 當(dāng)有要求時(shí)，檢查預(yù)熱溫度當(dāng)有要求時(shí)，檢查預(yù)熱溫度焊接過(guò)程檢查焊接過(guò)程檢查4910 目 視 和 其 他 無(wú) 損

35、 檢 測(cè) 方 法 及 其 符 號(hào)無(wú)損探傷（無(wú)損探傷（NDT） 人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了許多種既能反映被試驗(yàn)物的性能、但又不影響被試驗(yàn)物實(shí)際使用的測(cè)試方法。我們把各種各樣的這類試驗(yàn)統(tǒng)稱為無(wú)損探傷（試驗(yàn)），因?yàn)樗麄兛梢詫?duì)金屬或部件進(jìn)行非破壞的評(píng)估。5010 目 視 和 其 他 無(wú) 損 檢 測(cè) 方 法 及 其 符 號(hào) 所有的這些無(wú)損探傷方法都有一些共性，并可歸納如下：檢測(cè)能量源或者介質(zhì)檢測(cè)能量受缺陷的影響而發(fā)生變化檢測(cè)這種變化的手段顯示這種變化的手段觀測(cè)和記錄顯示的方法以便進(jìn)一步的分析5110 目 視 和 其 他 無(wú) 損 檢 測(cè) 方 法 及 其 符 號(hào) 我們將集中討論那些常見(jiàn)的、被經(jīng)常用來(lái)對(duì)母材和焊件進(jìn)行檢

36、測(cè)和評(píng)估的無(wú)損探傷方法。下面給出了幾種將要展開(kāi)討論的無(wú)損探傷方法，其縮寫(xiě)如括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容所示。滲透探傷（PT）磁粉探傷(MT)射線探傷(RT)超聲波探傷(UT)渦流探傷(ET)5210 目 視 和 其 他 無(wú) 損 檢 測(cè) 方 法 及 其 符 號(hào)滲透探傷是利用毛細(xì)現(xiàn)象檢查材料表面缺陷的一種無(wú)損檢驗(yàn)方法。滲透探傷便成為主要的無(wú)損檢測(cè)手段之一，獲得廣泛應(yīng)用。滲透探傷包括熒光法和著色法。熒光法是將含有熒光物質(zhì)的滲透液涂敷在被探傷件表面，通過(guò)毛細(xì)作用滲入表面缺陷中，然后清洗去表面的滲透液，將缺陷中的滲透液保留下來(lái)， 滲透探傷進(jìn)行顯象。典型的顯象方法是將均勻的白色粉末撒在被探傷件表面，將滲透液從缺陷處吸出并

37、擴(kuò)展到表面。這時(shí)，在暗處用紫外線燈照射表面，缺陷處發(fā)出明亮的熒光。著色法與熒光法相似，只是滲透液內(nèi)不含熒光物質(zhì)，而含著色染料，使?jié)B透液鮮明可見(jiàn)，可在白光或日光下檢查。一般情況下，熒光法的靈敏度高于著色法。這兩種方法都包括滲透、清洗、顯象和檢查四個(gè)基本步驟。根據(jù)從被探傷件上清洗滲透液的方法，滲透探傷的熒光法和著色法又可分別分為水洗型、后乳化型和溶劑去除型三種。滲透探傷操作簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜設(shè)備,費(fèi)用低廉，缺陷顯示直觀，具有相當(dāng)高的靈敏度,能發(fā)現(xiàn)寬度1微米以下的缺陷。535410 目 視 和 其 他 無(wú) 損 檢 測(cè) 方 法 及 其 符 號(hào)磁粉探傷利用工件缺陷處的漏磁場(chǎng)與磁粉的相互作用，它利用了鋼鐵制

38、品表面和近表面缺陷（如裂紋，夾渣，發(fā)紋等）磁導(dǎo)率和鋼鐵磁導(dǎo)率的差異，磁化后這些材料不連續(xù)處的磁場(chǎng)將發(fā)生崎變，形成部分磁通泄漏處工件表面產(chǎn)生了漏磁場(chǎng)，從而吸引磁粉形成缺陷處的磁粉堆積磁痕，在適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下，顯現(xiàn)出缺陷位置和形狀，對(duì)這些磁粉的堆積加以觀察和解釋，就實(shí)現(xiàn)了磁粉探傷。磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)鋼鐵材料或工件表面裂紋等缺陷的檢驗(yàn)非常有效;設(shè)備和操作均較簡(jiǎn)單;檢驗(yàn)速度快，便于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型設(shè)備和工件進(jìn)行探傷；檢驗(yàn)費(fèi)用也較低。缺點(diǎn)是：僅適用于鐵磁性材料；僅能顯出缺陷的長(zhǎng)度和形狀，而難以確定其深度；對(duì)剩磁有影響的一些工件，經(jīng)磁粉探傷后還需要退磁和清洗。磁粉探傷種類1、按工件磁化方向的不同，可分為周向磁化法、縱向磁化法、復(fù)合磁化法和旋轉(zhuǎn)磁化法。2、按采用磁化電流的不同可分為：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。3、按探傷所采用磁粉的配制不同，可分為干粉法和濕粉法。5556 Radiographic Testing；RT是利用射線穿透物體來(lái)發(fā)現(xiàn)物體內(nèi)部缺陷的探傷方法。 射線能使膠片感光或激發(fā)某些材料發(fā)出熒光。射線在穿透物體過(guò)程中按一定的規(guī)律衰減，利用衰減程度與射