湖南工業(yè)高級(jí)技工學(xué)校

1、目的與要求：重點(diǎn)：難點(diǎn)：掌握焊接檢驗(yàn)的過(guò)程和分類(lèi)。掌握破壞性檢驗(yàn)的含義、目的、方法。掌握無(wú)損檢驗(yàn)的含義、目的、方法。掌握無(wú)損檢驗(yàn)的含義、目的、方法。掌握破壞性檢驗(yàn)的含義、目的、方法。11-5 焊接檢驗(yàn) 掌握無(wú)損檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)原理。一、焊接檢驗(yàn)的含義和內(nèi)容含義：在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的過(guò)程中，每道工序所進(jìn)行質(zhì) 量檢驗(yàn)，及時(shí)消除該工序可能產(chǎn)生的焊接缺陷。內(nèi)容：目的：預(yù)先防止和減少焊接時(shí)產(chǎn)生缺陷的可能性。內(nèi)容：焊前檢驗(yàn)。檢驗(yàn)焊接產(chǎn)品圖樣和焊接工藝規(guī)程等技術(shù)文件是否 齊備。檢查焊接基本金屬、焊絲、焊條的型號(hào)型號(hào)和材質(zhì) 是否符合設(shè)計(jì)和規(guī)定要求。檢驗(yàn)坡口加工質(zhì)量和裝配質(zhì)量是否符合圖樣要求。檢驗(yàn)設(shè)備及輔助工具是否

2、完好。焊接過(guò)程中檢驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行情況。焊接工藝參數(shù)選擇是否正確。夾具的夾緊情況。檢查焊工的操作技術(shù)水平。檢驗(yàn)焊接材料是否按工藝要求進(jìn)行去銹、烘干、預(yù)熱等。內(nèi)容目的為了防止由于操作原因或其他特殊因素的影響而產(chǎn)生的焊接缺陷，且便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以去除。成品檢驗(yàn)成品檢驗(yàn)是焊接檢驗(yàn)的最后階段，為了保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量對(duì)成品必須進(jìn)行質(zhì)量檢查。分類(lèi)：破壞性檢驗(yàn)。無(wú)損檢驗(yàn)。二、無(wú)損檢驗(yàn)含義：指在不損壞被檢查材料或成品性能完整性而檢測(cè)缺陷 的方法。方法：外觀檢驗(yàn)：目的是為了發(fā)現(xiàn)焊接接頭的表面缺陷，如焊 縫的表面氣孔、咬邊、焊瘤、燒穿的裂紋及 焊縫尺寸的偏差等。致密性檢驗(yàn)：氣密性檢驗(yàn)含義：用來(lái)檢查有無(wú)漏水、滲油、漏氣、

3、漏油等現(xiàn)象 的試驗(yàn)常用方法：氣密性檢驗(yàn)、煤油試驗(yàn)。應(yīng)用范圍：主要用來(lái)對(duì)焊接容器整體致密性和強(qiáng)度檢驗(yàn)，如：檢驗(yàn)焊接盛器、管道、密閉容器上焊縫或接頭是否存在不致密缺陷等。方法：將壓縮空氣壓入容器，利用容器內(nèi)外壓力差來(lái)檢查有無(wú)泄露，檢驗(yàn)時(shí)在焊縫外表面涂上肥皂水，當(dāng)焊接接頭有穿透性缺陷時(shí)，氣體就會(huì)逸出，肥皂水就有氣泡出現(xiàn)而顯示缺陷。應(yīng)用：用于受壓容器接管、加強(qiáng)圈的焊縫。煤油試驗(yàn)方法：在焊縫表面涂上石灰水溶液干燥后呈白色，在另一面涂上煤油，當(dāng)有穿透性缺陷時(shí)，煤油就能透過(guò)去使石灰水一面顯示明顯的油斑，從而顯示缺陷所在。應(yīng)用：用于受壓容器接管、加強(qiáng)圈的焊縫。耐壓檢驗(yàn)：含義：是將水，油，氣等沖入容器內(nèi)慢慢加壓

4、，以檢查其 泄露、耐壓破壞等的試驗(yàn)。常用方法：水壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)都是檢驗(yàn)在壓力下工作的焊接容器和管道的焊縫致密性和強(qiáng)度。無(wú)損探傷檢驗(yàn)主要包括：滲透探傷、磁粉探傷、射線探傷、超聲波探傷。滲透探傷和磁粉探傷適合于焊縫表面的檢驗(yàn)；射線探傷和超聲波探傷適合于焊縫內(nèi)部的檢驗(yàn)滲透探傷：利用滲透劑的滲透作用，顯示缺陷痕跡的無(wú)損 檢驗(yàn)法，主要用來(lái)檢驗(yàn)鐵磁性和非鐵磁性材料 的表面缺陷。 熒光探傷：檢驗(yàn)時(shí)，先將被檢驗(yàn)的焊件浸漬在具有很強(qiáng)滲透能力的有熒光粉的油液中，使油能滲入細(xì)微的表面缺陷,然后將表面清除干凈，在撒上顯象粉(MgO).在暗室紫外線的照射下，殘留在表面缺陷內(nèi)的熒光液就會(huì)發(fā)光，從而顯

5、示了缺陷的痕跡。著色探傷：原理與熒光探傷的相似，不同之處只是著色探傷是用著色劑來(lái)取代熒光液而顯現(xiàn)缺陷。浸入缺陷的著色劑遇到顯像粉，便會(huì)出現(xiàn)缺陷的痕 跡，從而確定缺陷的位置和形狀。著色探傷的靈敏度較熒光探傷的高，操作也方便。磁粉探傷：利用在強(qiáng)磁場(chǎng)中，鐵磁性材料表面缺陷磁場(chǎng)吸附磁粉的現(xiàn)象而進(jìn)行的無(wú)損檢驗(yàn)方法。磁粉探傷僅使用于檢驗(yàn)鐵磁性材料的表面和近表面缺陷。1、當(dāng)焊縫表面撒有磁性粉末時(shí)，磁場(chǎng)吸引磁粉，在有 缺陷的地方形成磁粉堆積，探傷時(shí)就可根據(jù)磁粉堆 積的圖形情況來(lái)判斷缺陷的形狀、大小和位置。2、磁粉探傷時(shí)，磁感應(yīng)線的方向與缺陷的相對(duì)位置有關(guān)。磁感應(yīng)線方向與缺陷強(qiáng)度方向平行時(shí)不易顯露缺陷。磁感應(yīng)線

6、方向與缺陷強(qiáng)度方向垂直時(shí)最易顯露缺陷。磁粉探傷從以上兩個(gè)方向進(jìn)行充磁檢測(cè)。3、磁粉探傷干法：在充磁的焊縫表面撒上干燥磁粉濕法：在充磁的焊縫表面涂上磁粉混濁液。在表面缺陷內(nèi)的熒光液就會(huì)發(fā)光，從而顯示了缺陷的痕跡。超聲探傷：原理：利用超聲波探測(cè)材料內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢驗(yàn)方法稱(chēng)超聲波探傷。它是理應(yīng)超聲波在金屬內(nèi)部直線傳播時(shí)，遇到兩種介質(zhì)的界面會(huì)發(fā)生反射和折射的原理。來(lái)檢驗(yàn)焊接缺陷的。優(yōu)點(diǎn)：具有靈敏度高，操作靈活方便，探傷周期短， 成本低等。特點(diǎn)：缺點(diǎn)：要求焊件表面粗糙度低，對(duì)缺陷性質(zhì)的判斷能 力差，且沒(méi)有直觀性，叫難測(cè)量缺陷真實(shí)尺寸，判斷不夠準(zhǔn)確，對(duì)操作人員要求較高.射線探傷：原理：采用 X射線和射線照

7、射焊接接頭，檢查內(nèi)部缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)法。它可以顯示缺陷在焊縫內(nèi)部種類(lèi)、形狀、位置和大小，并可做永久記錄。一般只用在重要焊接結(jié)構(gòu)上。當(dāng)射線穿過(guò)缺陷時(shí)，對(duì)底片 感光較強(qiáng)，沖洗后的底片， 在缺陷處的顏色較深。無(wú)缺陷處則底片感光較弱，沖洗后顏色較淡。利用射線透過(guò)物體，并使照相底片感光的性能來(lái)進(jìn)行焊接檢驗(yàn)。當(dāng)射線通過(guò)被檢驗(yàn)焊縫時(shí)，在缺陷處和非缺陷處被吸引的程度不同，使得射線透過(guò)接頭后，射線衰減有明顯的差異，在膠片上相應(yīng)部位的感光程度不同如右圖識(shí)別通過(guò)對(duì)底片上的影像觀察、分析便能發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi) 有無(wú)缺陷及缺陷的種類(lèi)、大小與分布經(jīng)射線照射后，在底片上有一條淡色即是焊縫，焊縫中顯示的顏色條紋或斑點(diǎn)就是焊接缺陷。

8、其尺寸、形狀、與焊縫內(nèi)部實(shí)際存在的缺陷相當(dāng)。缺陷的識(shí)別與評(píng)定：焊接缺陷缺陷影象特征裂紋裂紋在紙片上一般呈略帶曲折的黑色細(xì)條紋，有時(shí)也呈現(xiàn)直線細(xì)紋，輪廓較為分明，兩端較為尖細(xì)，中部稍寬，很少有分歧，兩端黑度逐漸變深，最后消失。未焊透未焊透在底片上是一條斷續(xù)或連續(xù)的黑色直線。在不開(kāi)坡口對(duì)接焊縫中，在底片上常是寬度較均勻的黑直線狀；V形坡口對(duì)接焊縫中的未焊透，在底片上位置是偏離焊縫中心，呈斷續(xù)的線狀，即使是連續(xù)的也不太長(zhǎng)，寬度不一致，黑度也不均勻；V形、雙V 形坡口雙面焊中的底部或中部未焊透，在底片上呈黑色較規(guī)則的線狀；角焊縫的未焊透呈斷續(xù)狀。氣孔氣孔在底片上多呈現(xiàn)為圓形或橢圓形黑點(diǎn)，其黑度一般是中

9、心處較大，向邊緣處逐漸件??；黑點(diǎn)分布不 一致，有密集的，也有單個(gè)的。夾渣夾渣在底片上多呈不同形狀的點(diǎn)狀或條狀。點(diǎn)狀?yuàn)A渣呈單獨(dú)黑點(diǎn)，黑度均勻，線條較寬，但寬度不一。未熔合坡口未熔合在底片上呈一側(cè)平直，另一側(cè)有彎曲，顏色淺，較均勻，線條較寬，端頭不規(guī)則的黑色直線常伴有夾渣；層間未熔合影象不規(guī)則，且不易分辨。夾鎢在底片上多呈圓形或不規(guī)則的亮斑點(diǎn)，輪廓清晰。評(píng)定 射線探傷質(zhì)量的評(píng)定，可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3323-87的規(guī)定進(jìn)行。按此標(biāo)準(zhǔn)，焊縫質(zhì)量分為四級(jí)：級(jí)焊縫內(nèi)不應(yīng)有裂紋、未熔合、未焊透、條狀?yuàn)A渣。級(jí)焊縫內(nèi)不應(yīng)有裂紋、未熔合、未焊透。級(jí)焊縫內(nèi)不應(yīng)有裂紋、未熔合、及雙面焊和加墊板 的單面焊中未焊透，不加墊

10、板的單面焊的未焊透允許 長(zhǎng)度與與條狀?yuàn)A渣級(jí)評(píng)定長(zhǎng)度相同。焊縫缺陷超過(guò)級(jí)者為級(jí)。 同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)中將缺陷長(zhǎng)寬比小于或等于3的缺陷定義為圓形缺陷。包括氣孔、夾渣、夾物；將缺陷長(zhǎng)寬比大于或等于3的夾渣定義為條狀?yuàn)A渣。常用無(wú)損探傷檢驗(yàn)方法的對(duì)比檢驗(yàn)方法能探出的缺陷可檢驗(yàn)的厚度靈敏度判斷方法備注滲透探傷貫穿表面的缺陷(如：微細(xì)裂紋及氣孔等)表面缺陷寬度小于0.01 深度小于0.04 檢查不出直接根據(jù)滲透劑在吸附顯像劑上的分布，確定缺陷位置，缺陷深度不能確定。焊接接頭表面一般不需要加工。有時(shí)需打磨加工磁粉探傷表面及近表面的缺陷(如細(xì)微微裂紋、未焊透、氣孔等)被檢查的表面最好與磁場(chǎng)正交。表面及近表面比螢光法高；

11、與磁場(chǎng)強(qiáng)度大小及磁粉質(zhì)量有關(guān)。直接根據(jù)磁粉分布的情況判定缺陷位置。缺陷深度不能確定。焊接接頭表面一般不需要加工，有時(shí)需打磨加工。限于母材與焊縫金屬均為鐵磁材料。超聲波探傷內(nèi)部缺陷(裂紋、未焊透氣孔等)焊件厚度幾乎不受限制，下限一般為8 能探出直徑大于1 以上的氣孔夾渣，探裂紋較靈敏，探表面及近表面的缺陷較不靈敏根據(jù)熒光屏上信號(hào)的指示，可判斷有無(wú)缺陷及其位置和大小，判斷缺陷的種類(lèi)較難檢驗(yàn)部位的表面需加工至Ra12.5 3.2 m,可單面探測(cè)。X射線探傷內(nèi)部缺陷 (裂紋、氣孔、未焊透、夾渣等缺陷)50KV：0.1 0.6 100KV:1.0 5.0150KV:25250KV:60能檢驗(yàn)出尺寸大于焊

12、縫厚度1% 2%的缺陷照相底片上能直接判斷缺陷種類(lèi)、大小和分布焊接接頭表面不需加工：正反兩個(gè)面都必須是可接近的(如無(wú)金屬飛濺及明顯的不平整)，對(duì)裂紋不如靈敏度高。三、破壞性檢驗(yàn) 破壞性檢驗(yàn)是從焊件或試件上切取試樣，或以產(chǎn)品 (或模擬體)的整體破壞做試驗(yàn)以檢查各種力學(xué)性能，抗腐蝕性能等的試驗(yàn)方法。包括力學(xué)性能試驗(yàn)、化學(xué)分析及試驗(yàn)、金相試驗(yàn)，焊接性試驗(yàn)等。力學(xué)性能試驗(yàn)用來(lái)檢查焊接材料、焊接接頭及焊縫金屬的力學(xué)性能的。常用的有拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、壓扁試沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)等一般是按標(biāo)準(zhǔn)要求，在焊接試件(板、管)上相應(yīng)位置截取試樣毛坯，再加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣后進(jìn)行試驗(yàn)焊接試驗(yàn)的截取位置如圖：拉伸試驗(yàn)：是為了測(cè)

13、定焊接接頭或焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率和端面收縮率等力學(xué)性能指標(biāo)。在拉伸試驗(yàn)時(shí)，還可以發(fā)現(xiàn)試樣斷口中的某些焊接缺陷。注意：焊縫金屬的拉伸試樣受試部分應(yīng)全部取在焊縫中。焊接接頭、拉伸式樣包括了母材、焊縫、熱影響區(qū)三部分。彎曲與壓扁測(cè)試彎曲試驗(yàn) (冷彎試驗(yàn))定義：是測(cè)定焊接接頭塑性的一種方法。冷彎試驗(yàn)還可以反映焊接接頭各區(qū)域的塑性差別，考核熔合區(qū)的質(zhì)量和暴露焊接缺陷。彎曲試驗(yàn)橫彎縱彎側(cè)彎正彎背彎：容易發(fā)現(xiàn)焊縫根部的缺陷：能檢驗(yàn)焊層與焊件之間的結(jié)合強(qiáng)度分類(lèi) 彎曲試驗(yàn)是以彎曲角度的大小及產(chǎn)生缺陷的情況作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)冷彎角一般為90或 180為標(biāo)準(zhǔn)，再檢查有無(wú)裂紋。當(dāng)達(dá)到規(guī)定角度后，拉

14、伸面上出現(xiàn)長(zhǎng)度不超過(guò)3 ，寬度不超過(guò)1.5 的裂紋為合格。壓扁試驗(yàn)帶縱焊縫和環(huán)焊縫的的小直徑管接頭，不能取樣進(jìn)行彎曲試驗(yàn)時(shí)，可將管子的焊接接頭制成一定尺寸的試管，在壓力機(jī)下進(jìn)行壓扁試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)將管子接頭外壁壓至一定值(H) 時(shí)，以焊縫受拉部位的裂紋情況來(lái)作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。如右圖硬度試驗(yàn) 測(cè)定焊接接頭各個(gè)部分(焊縫金屬、焊件及熱影響區(qū))的硬度，以便了解區(qū)域偏析和近縫區(qū)的淬硬傾向。常見(jiàn)的硬度是布氏硬度(HB)和洛氏硬度(HR)。 沖擊試驗(yàn)(沖擊韌性)測(cè)量焊縫金屬和焊件熱影響區(qū)在受沖擊載荷抵抗折斷的能力(韌性) ，以及脆性轉(zhuǎn)變的溫度。沖擊試驗(yàn)通常在一定的溫度下(0、 -20、 -40等)，把 有缺

15、口的沖擊試樣放在試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定，測(cè)定焊接接頭沖 擊吸收功，以沖擊吸收功值作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。試樣缺口部位可以開(kāi)在焊縫上，也可以開(kāi)在熱影響區(qū)上，這于試驗(yàn)要求有關(guān)。試樣缺口形式有 V 形和U形， V 形缺口試樣為標(biāo)準(zhǔn)試樣。如右圖。 化學(xué)分析及腐蝕試驗(yàn) 化學(xué)分析檢查焊縫金屬的化學(xué)成分。通常用直徑為6 的鉆頭在焊縫中鉆取試樣，一般常規(guī)分析需試樣56 g。經(jīng)常被分析的元素有碳、錳、硅、硫、磷等。對(duì)一些合金鋼或不銹鋼尚需分析鎳、鉻、鈦、釩、銅等，但需多取一些試樣。 腐蝕試驗(yàn)金屬受周?chē)橘|(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的損壞稱(chēng)為腐蝕。焊縫和焊接接頭的腐蝕破壞作用形式有：總體腐蝕、晶間腐蝕、刀狀腐蝕、點(diǎn)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、海水

16、腐蝕、氣體腐蝕和腐蝕疲勞等。腐蝕試驗(yàn)的目的在于：確定在給定的條件下，金屬抗腐蝕的能力，估計(jì)產(chǎn)品的使用壽命，分析腐蝕的原因，找出防止或延緩腐蝕的方法。腐蝕試驗(yàn)的方法：應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品對(duì)耐腐蝕的性能要求而定。晶間腐蝕試驗(yàn)應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)腐蝕疲勞試驗(yàn)大氣腐蝕試驗(yàn)高溫腐蝕試驗(yàn)常用方法有：金相試驗(yàn)?zāi)康模河脕?lái)檢查焊縫、熱影響區(qū)及焊件的金相組織 情況，以及確定內(nèi)部缺陷的。方法：宏觀金相試驗(yàn)和微觀金相試驗(yàn)宏觀金相試驗(yàn)：用肉眼或借助低倍放大鏡直接進(jìn)行 檢查。主要包括宏觀組織分析、熔池形狀尺寸、焊 接接頭各區(qū)域的界限和尺寸及各種焊接缺陷、斷口 分析(如斷口組成、裂源、擴(kuò)展方向及斷裂性質(zhì))硫、 磷和氧化物的偏析程度等。 宏觀金相檢驗(yàn)的試樣，通常焊縫表面保持原狀，而將橫斷面加工至 Ra3.21.6m, 經(jīng)過(guò)腐蝕后，再進(jìn)行觀察；還常用折斷面的方法對(duì)焊縫斷面進(jìn)行檢查。微觀金相試驗(yàn)：借助于顯微鏡來(lái)觀察焊接接頭各區(qū) 域的微觀組織、偏析缺陷以及析出相的種類(lèi)、性質(zhì)、 形態(tài)、大小、數(shù)量等