湖南工業(yè)高級技工學校

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1、湖南工業(yè)高級技工學校 目的與要求： 重點： 難點： 掌握焊接檢驗的過程和分類。 掌握破壞性檢驗的含義、目的、方法 。 掌握無損檢驗的含義、目的、方法。 掌握無損檢驗的含義、目的、方法。 掌握破壞性檢驗的含義、目的、方法 。 11-5 焊接檢驗 掌握無損檢驗和 破壞性檢驗 原理。 湖南工業(yè)高級技工學校 一、焊接檢驗的含義和內(nèi)容 含義：在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的過程中，每道工序所進行質(zhì) 量檢驗，及時消除該工序可能產(chǎn)生的焊接缺陷。 內(nèi)容： 目的： 預(yù)先防止和減少焊接時產(chǎn)生缺陷的可能性。 內(nèi)容： 焊前檢驗。 檢驗焊接產(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、焊條的型號型號和材質(zhì) 是否

2、符合設(shè)計和規(guī)定要求。 檢驗坡口加工質(zhì)量和裝配質(zhì)量是否符合圖樣要求。 檢驗設(shè)備及輔助工具是否完好。 湖南工業(yè)高級技工學校 焊接過程中檢驗 設(shè)備運行情況。 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。 檢驗焊接材料是否按工藝要求進行去銹、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，且便于及時發(fā)現(xiàn)并加以去除。 湖南工業(yè)高級技工學校 成品檢驗 成品檢驗是焊接檢驗的最后階段，為了保證焊接產(chǎn)品的 質(zhì)量對成品必須進行質(zhì)量檢查。 分類 ： 破壞性檢驗。 無損檢驗。 二、無損檢驗 含義： 指在不損壞被檢查材料或成品性能完整性而檢測缺陷 的方法

3、 。 方法： 外觀檢驗：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。 湖南工業(yè)高級技工學校 湖南工業(yè)高級技工學校 致密性檢驗： 氣密性檢驗 含義： 用來檢查有無漏水、滲油、漏氣、漏油等現(xiàn)象 的試驗 常用方法： 氣密性檢驗 、 煤油 試驗。 應(yīng)用范圍：主要用來 對焊接容器整體致密性和強度 檢驗 ，如：檢驗焊接盛器、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)外壓力差來檢 查有無泄露，檢驗時在焊縫外表面涂上肥皂水，當焊接 接頭有穿透性缺陷時，氣體就會逸出，肥皂水就有氣泡 出現(xiàn)而顯示缺陷。 應(yīng)用：用于受

4、壓容器接管、加強圈的焊縫。 湖南工業(yè)高級技工學校 煤油試驗 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，當有穿透性缺陷時，煤油就能透過去使 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、加強圈的焊縫。 耐壓檢驗： 含義： 是將水，油，氣等沖入容器內(nèi)慢慢加壓，以檢查其 泄露、耐壓破壞等的試驗。 常用方法： 水壓試驗 、 氣壓 試驗。 水壓試驗、氣壓試驗都是檢驗在壓力下工作的焊接容器和管 道的焊縫致密性和強度。 湖南工業(yè)高級技工學校 無損探傷檢驗 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；射線探

5、傷和超 聲波探傷適合于焊縫 內(nèi)部 的檢驗 滲透探傷：利用 滲透劑 的滲透作用，顯示缺陷痕跡的無損 檢驗法，主要用來檢驗鐵磁性和 非鐵磁性材料 的表面 缺陷。 熒光探傷：檢驗時，先將 被檢驗的焊件浸漬在具有很 強滲透能力的有熒光粉的油 液中，使油能滲入細微的表 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 湖南工業(yè)高級技工學校 在表面缺陷內(nèi)的熒光液就會發(fā)光，從而顯示了缺陷的痕跡。 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 ，便會出現(xiàn)缺陷的痕 跡，從而確定缺陷的位置和形狀。 著

6、色探傷的靈敏度較熒光探傷的高，操作也方便。 磁粉探傷： 利用在強磁場 中，鐵磁性材料表面缺陷磁 場吸附磁粉的現(xiàn)象 而進行的 無損檢驗方法。磁粉探傷僅 使用于檢驗 鐵磁性材料的表 面和近表面缺陷。 湖南工業(yè)高級技工學校 1、當 焊縫表面撒有磁性粉末 時，磁場 吸引 磁粉，在有 缺陷的地方形成 磁粉堆積 ，探傷時就可根據(jù)磁粉堆 積的圖形情況來 判斷缺陷的形狀、大小和位置 。 2、磁粉探傷時， 磁感應(yīng)線的方向與缺陷的相對位置 有關(guān)。 磁感應(yīng)線方向與缺陷強度方向 平行 時 不易顯露缺陷。 磁感應(yīng)線方向與缺陷強度方向 垂直 時 最易顯露缺陷。 磁粉探傷從以上兩個方向進行充磁檢測。 3、磁粉探傷 干法：在

7、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。 湖南工業(yè)高級技工學校 在表面缺陷內(nèi)的熒光液就會發(fā)光，從而顯示了缺陷的痕跡。 超聲探傷： 原理：利用超聲波探測材料內(nèi)部缺陷的無損檢驗方 法稱超聲波探傷。它是理應(yīng)超聲波在金屬內(nèi)部直線傳 播時，遇到兩種介質(zhì)的界面會發(fā)生反射和折射的原理。 來檢驗焊接缺陷的。 湖南工業(yè)高級技工學校 優(yōu)點：具有靈敏度高，操作靈活方便，探傷周期短， 成本低等。 特點： 缺點：要求焊件表面粗糙度低，對缺陷性質(zhì)的判斷能 力差，且沒有直觀性，叫難測量缺陷真實尺寸， 判斷不夠準確，對操作人員要求較高 . 射線探傷： 原理： 采用 X射線和 射線 照射焊接接頭，檢查

8、 內(nèi)部缺陷 的一種無損檢測法。它可以 顯示缺陷在焊縫內(nèi)部種 類、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。 湖南工業(yè)高級技工學校 當射線穿過缺陷時，對底片 感光較強，沖洗后的底片， 在缺陷處的顏色較深。 無缺陷處則底片感光較弱，沖洗后顏色較淡。 利用射線透過物體，并使 照相底片感光的性能來進 行焊接檢驗 。當射線通過 被檢驗焊縫時，在缺陷處 和非缺陷處被吸引的程度 不同，使得射線透過接頭 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 湖南工業(yè)高級技工學校 識別 通過對底片上的影像觀察、分析便能發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi) 有無缺陷及缺陷的種類、大小與分布 經(jīng)射線照射后

9、，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就是焊接缺陷。其尺寸、形狀、 與焊縫內(nèi)部實際存在的缺陷相當。 缺陷的識別與評定： 湖南工業(yè)高級技工學校 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條紋，有時也呈現(xiàn)直線細紋，輪 廓較為分明，兩端較為尖細，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。在不開坡口對接焊縫中， 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， 寬度不一致，黑度也不均勻； V形、雙 V 形坡口雙面焊中的

10、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，其黑度一般是中心處較大， 向邊緣處逐漸件?。缓邳c分布不 一致，有密集的，也有單個的。 夾渣 夾渣在底片上多呈不同形狀的點狀或條狀。點狀夾渣呈單獨黑點，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，輪廓清晰。 湖南工業(yè)高級技工學校 評定 射線探傷質(zhì)量的評定，可按國家標準 GB3323-87的 規(guī)定進行。

11、按此標準，焊縫 質(zhì)量分為四級 ： 級焊縫內(nèi)不應(yīng)有裂紋、未熔合、未焊透、條狀夾渣。 級焊縫內(nèi)不應(yīng)有裂紋、未熔合、未焊透。 級焊縫內(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，不加墊板的單面焊的未焊透允許 長度與與條狀夾渣 級評定長度相同。 焊縫缺陷超過 級者為 級。 同時在標準中將缺陷長寬比小于或等于 3的缺陷定義 為圓形缺陷。包括氣孔、夾渣、夾物；將缺陷長寬比大 于或等于 3的夾渣定義為條狀夾渣。 湖南工業(yè)高級技工學校 常用無損探傷檢驗方法的對比 檢驗方法 能探出的缺陷 可檢驗的厚度 靈敏度 判斷方法 備注 滲透探傷 貫穿表面的缺陷 (如：微細裂紋 及氣孔等 ) 表面 缺陷寬度小于

12、 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。有時需打 磨加工 磁粉探傷 表面及近表面的缺陷(如細微微裂紋、未焊 透、氣孔等 )被檢查的 表面最好與磁場正交。 表面及近表面 比螢光法高； 與磁場強度大 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

13、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 信號的指示， 可判斷有無缺 陷及其位置和 大小，判斷缺 陷的種類較難 檢驗部位的表面需加 工至 Ra12.5 3.2 m,可單面探測。 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 5.0 150KV:25 250KV:60 能檢驗出尺寸 大于焊縫厚度 1% 2%的缺陷 照相底片上能 直接判斷缺陷 種類、大小和 分布 焊接接頭表面不需加 工：正反兩個面都必 須是可接近的 (如無金 屬飛濺及明顯的不平 整 )，對裂紋不如靈敏 度高。 湖南工業(yè)高級技工學校

14、三、破壞性檢驗 破壞性檢驗是從焊件或試件上切取試樣，或以產(chǎn) 品 (或模擬體 )的整體破壞做試驗以檢查各種力學性能， 抗腐蝕性能等的試驗方法。包括力學性能試驗、化學分 析及試驗、金相試驗，焊接性試驗等。 力學性能試驗 用來檢查焊接材料、焊接接頭及 焊縫金屬的力學性能的。 常用的有拉伸試驗、彎曲試驗、 壓扁試沖擊試驗、硬度試驗等 一般是按標準要求，在焊 接試件 (板、管 )上相應(yīng)位 置截取試樣毛坯，再加工 成標準試樣后進行試驗焊 接試驗的截取位置如圖： 湖南工業(yè)高級技工學校 拉伸試驗： 是為了測定焊接接頭或焊縫金屬的抗拉強度、 屈服點、伸長率和端面收縮率等力學性能指標 。在拉伸試驗 時，還可以發(fā)現(xiàn)

15、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。 彎曲與壓扁測試 彎曲試驗 (冷彎試驗 ) 定義：是測定焊接接頭塑 性的一種方法 。冷彎試驗還 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。 湖南工業(yè)高級技工學校 彎曲試驗 橫彎 縱 彎 側(cè)彎 正彎 背彎 ：容易發(fā)現(xiàn)焊縫根部的缺陷 ：能檢驗焊層與焊件之間的結(jié)合強度 分類 彎曲試驗是以彎曲角度的大小及產(chǎn)生缺陷的情況作為 評定標準的 。 評定標準 冷彎角一般為 90 或 180 為標準，再檢查有無裂紋。 當達到規(guī)定角度后， 拉伸面 上出現(xiàn)長

16、度不超過 3 ，寬 度不超過 1.5 的裂紋為合 格。 湖南工業(yè)高級技工學校 壓扁試驗 帶縱焊縫和環(huán)焊縫的的小直 徑管接頭，不能取樣進行彎 曲試驗時，可 將管子的焊接 接頭制成一定尺寸的試管， 在壓力機下進行壓扁試驗 。 試驗時，通過將管子接頭外 壁壓至一定值 (H) 時，以焊縫 受拉部位的裂紋情況來作為 評定標準 。如右圖 硬度試驗 測定焊接接頭各個部分 (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。常見的硬度是 布氏硬度 (HB)和洛氏硬度 (HR)。 湖南工業(yè)高級技工學校 沖擊試驗 (沖擊韌性 ) 測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

17、(韌性 ) ，以及脆性轉(zhuǎn)變的溫度。 沖擊試驗通常在一定的溫度下 (0 、 -20 、 -40 等 )，把 有缺口的沖擊試樣放在試驗機上測定， 測定焊接接頭沖 擊吸收功，以沖擊吸收功值 作為評定標準。 試樣缺口部位可以開在焊 縫上，也可以開在熱影響區(qū) 上，這于試驗要求有關(guān)。 試樣缺口形式有 V 形和 U 形 ， V 形缺口試樣為標準試 樣。如右圖。 湖南工業(yè)高級技工學校 化學分析及腐蝕試驗 化學分析 檢查焊縫金屬的化學成分。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 5 6 g。 經(jīng)常被分析的元素有碳、錳、硅、硫、磷等。對一 些合金鋼或不銹鋼尚需分析鎳、鉻、鈦、釩、銅等， 但

18、需多取一些試樣。 腐蝕試驗 金屬受周圍介質(zhì)的化學或電化學作用而引起的損壞 稱為腐蝕。 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、點腐蝕、應(yīng)力腐蝕、海水腐 蝕、氣體腐蝕和腐蝕疲勞等。 湖南工業(yè)高級技工學校 腐蝕試驗的目的在于： 確定在給定的條件下，金屬抗腐蝕 的能力，估計產(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 。 腐蝕試驗的方法： 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品對耐腐蝕的性能要求而定 。 晶間腐蝕試驗 應(yīng)力腐蝕試驗 腐蝕疲勞試驗 大氣腐蝕試驗 高溫腐蝕試驗 常用方法有： 湖南工業(yè)高級技工學校 金相試驗 目的： 用來檢查焊縫、熱影響區(qū)及焊件的金相組織 情況，以及確定內(nèi)部缺

19、陷的 。 方法：宏觀金相試驗和微觀金相試驗 宏觀金相試驗： 用肉眼或借助低倍放大鏡直接進行 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。 宏觀金相檢驗的試樣，通常焊縫表面保持原狀， 而將橫斷面加工至 Ra3.2 1.6 m, 經(jīng)過腐蝕后，再 進行觀察；還常用折斷面的方法對焊縫斷面進行檢 查。 湖南工業(yè)高級技工學校 微觀金相試驗： 借助于顯微鏡來觀察焊接接頭各區(qū) 域的微觀組織、偏析缺陷以及析出相的種類、性質(zhì)、 形態(tài)、大小、數(shù)量等，研究它們的變化與焊接材料、 工藝方法和工藝參數(shù)等的關(guān)系 。微觀金相檢驗還可 以用更先進的設(shè)備，如電子顯微鏡、 x射線衍射儀、 電子探針等分貝對組織形態(tài)、析出相和夾雜物進行 分析以及對斷口、廢品和事故、化學成分等進行分 析。 湖南工業(yè)高級技工學校 思考與練習： 1、焊接檢驗全過程包括哪幾個階段？簡述其檢驗內(nèi)容？ 2、外觀檢查的主要目的是什么？ 3、什么是無損探傷？包括那些檢驗方法？ 4、簡述射線探傷的原理及如何在底片上識別焊接缺陷？ 小結(jié) 1、 掌握焊接檢驗的過程和分類。 3、 掌握破壞性檢驗的含義、目的、方法 。 2、 掌握無損檢驗的含義、目的、方法。