CWI培训焊接检验工艺学第10章目视检验和其它无损检

第十单元目视和其他无损检测方法及其符号•介绍•目视检验(VT)•无损检测(NDT)•无损检测符号•总结•主要术语及其定义第十单元目视和其他无损检测方法及其符号2011-11-12•介绍•在任何一种有效的焊接质量控制活动中，目视检验均作为评估结构和部件质量的一种最基本的方法。为了确保焊接质量能够满足其预期用途的需要，各种规范和标准均把目视检验作为最基本的、判定接受与否的最低要求。即在规定需要采用其他的无损检验或破坏性试验方法的条件下，目视检验仍然作为一种最基本的检验手段，而其他的检验方法就其实质而言均是对目视检验的一种补充。当我们讨论各种用于评估焊接质量的其它方法时，我们实质上可以把这些检测方法看成是对目视检验的一种补充，这是因为试验或试验结果的最终评估都要依靠目视的方法来完成。•无数的事实已经证明有效的目视检验可以提前发现绝大多数后期采用的其它更为昂贵的无损检测所发现的焊接缺陷。重要的是我们必须认识到要想达到上述效果，就必须在焊前、焊中和焊后让一位受过培训并有资格的检验师进行有效的目视检验。不注重制作过程的检验，而只是简单地查看完工焊缝仅能提供有限的有关焊缝质量适用性的保证。•目视检验的最大局限是它只能发现那些暴露于表面的不连续。因此，观察焊缝和接头的开始和中间层的焊接情况对焊接检验师来说就显得尤为重要。•由于相对而言目视检验比较简单且所需的检验工具最少，所以目视检验是一种成本很低的质量控制手段。这种低成本还体现在它能够在缺陷形成之初就发现它，并立即采取最为经济的纠正措施。一个典型的例子是目视检验能够发现根部裂纹。根部裂纹在其形成之初、并进一步施焊前被发现而进行修补，和直到焊接完成以后再发现而进行修补所需的费用相比要少得多。在大多数情况下，大量的修补工作所导致的不单单是成本的增加，还需要重点考虑为完成修补所要花费的额外的工作时间。缺陷在形成之初就被发现所需的修补时间最少，对整个工程进度的影响也最小。第十单元目视和其他无损检测方法及其符号2011-11-12•目视检验是相对简单的评估方法,但不能误解为任何一个人都可以做。美国焊接学会已经认识到让那些至少有些目视检验知识和经验的人进行检验是非常重要的。为了满足这些需要，美国焊接学会开发了认证的焊接检验师程序以评判一个人是否符合作为一位焊接检验师。如果满足经验要求并通过一系列考试，就可认为他或她有能力进行焊缝及焊件的目视检验。•虽然我们说目视检验同其他无孙检验方法相比相对比较简单，但这并不是说随便任何一个人都可以有效地进行焊缝的目视检验。回顾我们前面九章所讲的内容就可以理解，任何从事目视检验工作的人都必须掌握大量的专业知识。熟练地掌握各种焊接检验的知识需要花费数年的时间积累经验并接受各种专业培训。最重要的是焊接检验师必须熟悉各种焊接工艺和方法、以及那些评估完工焊缝质量的方法。•本教材的最后一章将重点讨论作为质量控制程序中最基本的目视检验方法的应用，同时也将涉及作为目视检验辅助手段的无损检测技术。受本培训课程的限制，我们不可能在此对各种工业领域内每一个焊接检验师的不同职责进行准确详细地讲解。每一个人的特定的工作内容及所应用的工艺情况未必适合于其他人。在此，我们就作为焊接检验师工作的职责范围展开概括性的讨论。因此，本章的重点是概括性地讨论焊接检验师如何在其日常工作中具体地应用我们前面九章所讲的知识。第十单元目视和其他无损检测方法及其符号2011-11-12•目视检验（VT）•焊接检验师的职责牵到许多方面的内容而且体现在制作过程的不同阶段，因此，“检验核查表”已成为一种非常有用的检验工具。如此文件能帮助检验师有效地安排工作，并确保完成每一项指定的任务。图10.1给出了这类检查清单的一个例子。•在本章的内容中，我们还将介绍焊接检验师使用的各种检验工具。虽然我们说在所有的检验中目视检验所需的检验工具最少，但我们也应该理解一些检验工具能够帮助检验师更容易、更有效地开展工作。图10.2给出了一些常用的、能够帮助焊接检验师评价焊接和焊缝质量的工具。•前面我们已经提到，只有在制作过程的每一步都开展检验才能保证目视检验的有效性。除非是连续不断地进行检验，否则就有可能造成漏检。此外，持续不断的目视检验能够迅速地发现问题并立即采取最为有效地纠正措施。因此，本章有关焊接检验师“目视检验”的职责将分为焊前、焊中和焊后几个阶段来讨论。第十单元目视和其他无损检测方法及其符号2011-11-12•焊前检验•审阅所应用的资料•检查焊接工艺•检查每个焊工的资格•设立检验“停止点”•编制检验计划•编制保存检验结果和记录的计划•建立标识不合格品的体系•检查焊接设备是否处于良好状态•检查所要使用的母材和焊材的质量及状态•检查焊接准备•检查坡口装配情况•检查对中（直）设备的适用性•检查焊接接头是否干净•当有要求时，检查预热温度第十单元目视和其他无损检测方法及其符号2011-11-12•焊接过程中检验•检查焊接参数是否符合焊接工艺•检查每条焊道的焊接质量•检查层间清理•检查层间温度•检查每道焊缝的位置及其焊接次序•检查反面清根表面•如有要求，监督制作过程中的无损检验（NDE）•焊后检验•检查完成的焊缝的外观情况•检查焊缝尺寸•检查焊缝长度•检查焊接件的尺寸精确度•如有要求，监视增加的无损检验（NDE）•如有要求，监视焊后热处理•准备检验报告第十单元目视和其他无损检测方法及其符号2011-11-12•焊前检验：•从某些方面来讲，焊接检验师在焊前的职责最为重要。至少我们可以讲除非是这一阶段的工作得以圆满地完成，否则就会在以后的制做过程中出现问题。这一阶段的任务主要是组织随后的检验工作，其中包括：熟悉焊接要求、确定何时进行检验、建立报告和保存检验记录的体系。•焊接检验师在接到一项新的检验任务时，首要的任务是要阅读与实际焊接相关的所有资料。其中包括：图纸、规范、技术要求、工艺等。这些资料对焊接检验师来讲非常有用。一般来说，这些资料包括了诸如被检对象、检验时间、检验地点以及如何进行检验的信息。因此，这些资料为随后的检验提供了充分的依据。这些资料也有助于焊接检验师安排如何进行焊接质量评估以确保焊接符合指定的工作要求。•通过审阅这些资料，可以获得要用于焊接制做中所用材料的有关信息。根据所指定的材料型号，可以了解是否存在有特殊的焊接要求。例如，如果指明要使用调质钢，则通常要对焊接过程中的热输入进行控制。这就要求焊接检验师在实际检验中能将这一要求牢记在心。•另外一个值得注意的方面是：对要使用的材料检查是否有能够覆盖所要求焊接的工艺。除了了解所使用的材料以外，焊接检验师还必须检查经评定合格的焊接工艺是否提供了合适的焊接方法、焊接技术、填充金属的型号、焊接位置等信息。如果现有的焊接工艺没有正确地覆盖随后焊接生产中的某个方面，则必须编制新的焊接工艺并按照相应的规范要求进行评定。有时可能还要求焊接检验师负责工艺评定过程中的监督、试验、记录并评估工艺评定结果。第十单元目视和其他无损检测方法及其符号2011-11-12•在所有相关的焊接工艺评定合格以后，有必要对每个焊工的资质证书进行审核以确保这些焊工有资格并持证、并有能力按照经批准的焊接工艺从事焊接工作。每个焊工的资质都与一些特定的要求相关，其中包括：焊接材料、焊接工艺、焊接位置、焊接方法、接头形状等。对那些没有合适的资质和证书的焊工必须进行考核以确保他们有能力按所应用的焊接工艺开展工作。•一般说来，能有一份参与生产焊工的清单将对焊接检验师的工作很有帮助，这份名单通常给出了每一个焊工有资格进行的焊接工艺。有些规范要求对所有的完工焊缝要按照每个焊工的编号进行永久性的标识。如果有这种要求，就应该建立一份能够显示每个焊工钢印号的记录。有时规范对每个焊工资质证书的有效期也会有所规定，此时应该保存一份焊工连续从事焊接工作的记录以备焊接检验师查阅，从而进一步地确定针对某一指定的焊接工艺而言，每一个焊工的证书是否在规定的有效期以内。如果不在有效期以内，则有可能要求对该焊工重新进行评定。•在审核完和指定任务有关的文件资料以后，焊接检验师可以根据情况建立“检验停止点”。这只不过是一些提前选定的检验点，要求生产过程到达这些点时必须停下来，等待检验师对已经完成的工作进行审查。只有在这一阶段的工作得焊接检验师的认可以后，制造才能继续进行。这样做可以使所做工作一步一步地接受，而不是等到所有的结构或部件完工后才进行检验。这样做可以及早地发现问题并予以纠正，从而避免对整个工程进度的影响。也可以减少前期的小问题成为后期的大缺陷的可能性。•另一重要前期步骤就是焊接检验师应对所要开展焊接检验，检验结果的记录和保存制订一个适当的计划。通过所积累的经验，焊接检验师会逐步理解这一步有多麽地重要。检验师必须知道何时需要进行指定检验，并懂得如何完成这一任务。因此必须制订一个检验计划以确保制作过程中的主要项目不致漏检。一般说来，检验师可以根据制造过程的基本步骤来制订检验计划，所以可能简单地把生产计划作为检验计划的框架来确定何时需要进行检验。第十单元目视和其他无损检测方法及其符号2011-11-12•一旦检验任务完成，必须根据已经制订的文件体系来记录检验结果。该文件体系应包括有关检验报告的格式及其内容、检验报告的发放要求、以及有条理地保存检验报告以便其他熟悉本工作的人员进行查阅的条款。检验报告和文件体系的编写原则是要尽可能地简单，同时又要能提供适当的、便于他人在今后阅读时能够理解的信息。•另一件和检验工作相关的事情是有关不全格品的标识及其处理的要求。在每项检验工作开始之处，焊接检验师就必须建立某种对拒收焊缝进行报告和标识体系。该体系应包括对拒收焊缝的位置进行标识的条款，以便生产人员能够理解缺陷的性质及其位置并能够很容易地找到并修补这一缺陷。还应该建立一套有关对拒收焊缝进行报告的规则以便所有相关的人员能够了解有缺陷存在，必须进行的修补。用来表示缺陷存在及其位置的标识应该是某个唯一型式或色彩，以便使生产及质控人员清晰可见并可描述。最后，该体系还阐述在修补工作完成以后如何进行重新检验规定。当重新检验工作完成后，应该建立报告结果的系统，以便最初拒收焊缝的报告由随后可接受的报告来关闭。•所用的焊接设备的状况对最终的焊缝质量也存在有某种程度的影响。因此，焊接检验师还应对焊接设备的运行及状态进行检查和评估。其内容包括有焊接电源、送丝设备、接地电缆及接地夹、焊剂及其焊条的保管设备、传输保护气体所需使用的软管及其备件等。在评价焊接电源的时候，应使用经过校准的电压和电流表对设备上的仪表进行检查以确保实际焊接生产中所读焊接参数的准确性。考虑到焊接设备所采用的仪表的精度都比较低，这一检查对减少出现焊接问题的就显得尤为重要。第十单元目视和其他无损检测方法及其符号2011-11-12•当上述这些工作都完成以后，应开始对焊接材料及其形状进行焊前检查。其中任务之一是对母材和焊材的质量进行检查和评估。无论是母材或者是焊材存在问题，都会对以后的制做造成额外的、不必要的麻烦。考虑到额外制造作工序相关的成本因素，因为材料的缺陷没有被及早地提前发现而需增加额外制造步骤所造成的损失可能会非常地大。因此，能在使用这些材料相当长的时间前发现其所存在的问题是十分重要的。以某一构件中存有分层的情况为例：如果一直到所有的切割、钻孔、冲孔、和焊接工作都完成以后才发现所存在的分层缺陷，通常都将无法弥补因这些工序和操作所带来得损失。此时供应商将不得不只是简单地替换有问题的构件，并从头开始进行制做。•母材的检验即可以是简单的目视检验，也可以是用来评价材料表面和内部质量的多种无损检验方法的精心组合。构件或部件的关键性决定了所需检验的内容及其等级。•对要使用的焊接材料的检验也是非常重要的。存在于焊剂内部或者是焊条表面的潮气或杂质会导致非常严重的焊缝质量问题。例如，如果对所用的低氢焊条没有进行正确的保管，将会导致焊缝焊道下裂纹或气孔。因此，焊接检验师应该清楚如何保管和使用这类焊条以防止过量的潮气或杂质。•在完成了对所有原材料的检验任务以后，接下来的一步工作是检查和评估焊接接头的准备质量及其精度。在坡口焊缝的