焊接检验

焊接检验焊接检验一、焊接缺陷二、焊接检验概述三、破坏性检验四、非破坏性检验一、焊接缺陷焊接缺陷的分类第1类裂纹；第2类孔穴；第3类固体夹杂；第4类未熔合和未焊透；第5类形状缺陷；第6类上述以外的其它缺陷。焊接缺陷的危害、产生原因及防止措施1、焊缝尺寸不符合要求产生的原因：坡口角度不当或钝边及装配间隙不均匀；焊接工艺参数选择不合理；焊工的操作技能水平较低等。1、焊缝尺寸不符合要求预防措施：选择适当的坡口角度和装配间隙；提高装配质量；选择合适的焊接工艺参数；提高焊工的操作技术水平等。余高超标焊接变形错边未焊满2、咬边产生的原因：主要是电流过大，电弧过长，焊条角度不正确，运条方法不当等。2、咬边防止措施：焊条电弧焊焊接时要选择合适的焊接电流和焊接速度，电弧不能拉的太长，焊条角度要适当，运条方法要正确。咬边3、未焊透产生的原因：坡口角度或间隙过小、钝边过大，装配不良；焊接工艺参数选用不当，焊接电流太小，焊接速度太快；焊工操作技术不良等。3、未焊透预防措施：正确选用和加工坡口尺寸，合理装配，保证间隙，选择合适的焊接电流和焊接速度，提高焊工的操作技术水平。未焊透4、未熔合产生原因：主要是焊接速度快而焊接电流小，焊接热输入太低；焊条偏心，焊条与焊件夹角不当，电弧指向偏斜；坡口侧壁有锈垢及污物，层间清渣不彻底等。4、未熔合防止措施：正确地选择焊接工艺参数，认真操作，加强层间清理，提高焊工操作技术水平等。未熔合5、焊瘤产生的原因：钝边过小而根部间隙过大；焊接电流大而焊接速度慢；焊工操作技能水平低等。5、焊瘤防止措施：根据不同的焊接位置要选择合适的焊接工艺参数，严格地控制熔孔的大小，提高焊工操作技术水平等。焊瘤6、弧坑产生原因：主要是熄弧停留时间过短，薄板焊接时电流过大。防止措施：焊条电弧焊收弧时焊条应在熔池处稍作停留或作环形运条，待熔池金属填满后再引向一侧熄弧。7、气孔产生原因：焊件表面和坡口处有油、锈、水分等污物存在；焊条电弧焊时焊条药皮受潮，使用前没有烘干；电弧过长或偏吹，熔池保护效果不好，空气侵入熔池；焊接电流过大，焊条发红、药皮提前脱落，失去保护作用。7、气孔防止措施：油污、锈、水分清除于净；保证焊条烘焙的温度和时间；正确地选择焊接工艺参数，正确操作；尽量采用短弧焊接；不允许使用失效的焊条。气孔气孔气孔气孔气孔气孔气孔8、夹渣产生原因：焊接过程中的层间清渣不净；焊接电流太小；焊接速度太快；焊接过程中操作不当；焊接材料与母材化学成分匹配不当；坡口设计加工不合适等。8、夹渣防止措施：选择脱渣性能好的焊条；认真地清除层间熔渣；合理地选择焊接工艺参数；调整焊条角度和运条方法。夹渣9、烧穿产生原因：焊接电流大，焊接速度慢，使焊件过度加热；坡口间隙大，钝边过薄；焊工操作技能差等。9、烧穿防止措施：选择合适的焊接工艺参数及合适的坡口尺寸；提高焊工的操作技能等。烧穿10、裂纹（1）热裂纹（2）冷裂纹（3）再热裂纹焊接裂纹是在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。裂纹是一种危害性最为严重的缺陷。根据裂纹产生的部位、方向，可分为纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹（又分为纵向、横向及星状3种）、焊道下裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、以及显微裂纹等。下图是各种裂纹示意图。根据产生裂纹的温度及原因不同，裂纹又分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。a)热裂纹b)冷裂纹纵向裂纹横向裂纹弧坑裂纹（1）热裂纹产生原因：主要是熔池金属中的低熔点共晶物和杂质在结晶过程中，形成严重的晶内和晶间偏析，同时在焊接应力作用下，沿着晶界被拉开，形成热裂纹。热裂纹一般多发生在奥氏体不锈钢、镍合金和铝合金中。低碳钢焊接时一般不易产生热裂纹，但随着钢的含碳量增高，热裂倾向也增大。（1）热裂纹防止措施：严格地控制钢材及焊接材料的硫、磷等有害杂质的含量，降低热裂纹的敏感性；调节焊缝金属的化学成分，改善焊缝组织，细化晶粒，提高塑性，减少或分散偏析程度；采用碱性焊接材料，降低焊缝中杂质的含量，改善偏析程度；选择合适的焊接工艺参数，适当地提高焊缝成形系数，采用多层多道排焊法；断弧时采用与母材相同的引出板，或逐渐灭弧，并填满弧坑，避免在弧坑处产生热裂纹。热裂纹是焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。这种裂纹的特征是沿奥氏体晶界开裂，裂纹多贯穿于焊缝表面；断口被氧化，呈氧化色；裂纹宽度约0.05~0.5mm，可比冷裂纹（宽0.001~0.01mm）大几十倍；裂纹末端略呈圆形。热裂纹多产生于焊缝，但也出现于热影响区。热裂纹是焊接生产中常见的一种缺陷，从一般常用的低碳钢、低合金钢，到奥氏体不锈钢，铝合金和镍基合金等都有产生热裂纹的可能。热裂纹的种类主要是结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹。一、结晶裂纹的产生原因及防止措施焊缝在结晶过程中，在固相线温度附近（液态金属在凝固过程中成长着的晶体开始互相接触，形成晶体骨架时的温度），凝固的金属要收缩，当液态金属补充不足时，致使金属沿晶界开裂，故结晶裂纹又称凝固裂纹。产生结晶裂纹的原因主要是焊缝中存在液态薄膜和焊缝凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果。1.结晶裂纹的产生原因（1）化学成分。（2）凝固结晶组织形态对结晶裂纹的影响。（3）力学因素对产生结晶裂纹的影响。2防止结晶裂纹的措施（1）控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量（2）改善焊缝凝固结晶、细化晶粒（3）选择适当的焊接参数、预热、接头形成和焊接顺序等工艺因素二、液化裂纹的产生原因及防止措施液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹，它的尺寸很小，一般都在0.5mm以下，个别的可达1mm。有些情况下，液化裂纹还出现在焊缝熔合线的凹陷区和多层焊的层间过热区，如下图所示。液化裂纹是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔点共晶被重新熔化，在拉伸应力的作用下沿奥氏体晶间开液化裂纹产生的部位1—凹陷区2—多层焊层间过热区裂而形成液化裂纹。1）液化裂纹的产生原因①化学成分②工艺因素2）液化裂纹的防止措施主要从冶金和工艺两方面着手。降低母材金属中硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量对防止液化裂纹是极有效的。此外降低线能量，改善焊缝形状，减小凹陷度等也很有效。裂纹率随凹陷度的增大而增加。三、多边化裂纹在焊缝金属多边化边界上形成的一种热裂纹。多边化裂纹多发生在纯金属或单相奥氏体焊缝中，个别也出现在热影响区中。多发生在重复受热的多层焊层间金属中及热影响区，其部位并不都靠近熔合区，与晶界液化无关，断口呈现出高温低塑性开裂。因此，多边化裂纹与结晶裂纹裂纹和液化裂纹有本质区别。（2）冷裂纹产生原因：马氏体转变而形成的淬硬组织，拘束度大而形成的焊接残余应力和残留在焊缝中的氢是产生冷裂纹的三大要素。（2）冷裂纹防止措施：选用低氢型焊接材料，使用前严格按照说明书的规定进行烘焙；焊前清除焊件上的油污、水分，减少焊缝中氢的含量；选择合理的焊接工艺参数和热输入，减少焊缝的淬硬倾向；焊后立即进行消氢处理，使氢从焊接接头中逸出；对于淬硬倾向高的钢材，焊前预热、焊后及时进行热处理，改善接头的组织和性能；采用降低焊接应力的各种工艺措施。冷裂纹是焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说是MS温度以下）时产生的焊接裂纹。冷裂纹可以在焊后立即出现，也有时要经过一段时间才出现。这种不是在焊后立即出现的冷裂纹，称为“延迟裂纹”。冷裂纹主要发生在高、中碳钢，低、中合金高强钢的焊接热影响区。常见的有焊趾裂纹、焊道下裂纹、根部裂纹。1、冷裂纹的产生原因钢产生冷裂纹的倾向主要决定于钢的淬硬倾向，焊接接头的含氢量及其分布，以及接头所承受的拘束应力状态。（1）钢种的淬硬倾向钢的淬硬倾向越大，越易产生裂纹。（2）氢的作用氢是引起高强钢焊接冷裂纹的重要因素之一，并且有延迟的特征。高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂纹的敏感性越大。高强钢热影响区（HAZ）延迟裂纹的形成过程（3）焊接接头的应力状态高强钢焊接时产生冷裂纹的机理在于钢种淬硬之后受氢的侵袭和诱发，使之脆化，在拘束应力的作用下产生了裂纹。2、冷裂纹的影响因素（1）钢材化学成分的影响（2）拘束应力的影响（3）焊接工艺的影响3、防止冷裂纹的措施（3）再热裂纹产生原因：再热裂纹一般发生在含钒、铬、钼、硼等合金元素的低合金高强纲、珠光体耐热钢及不锈钢中，经受一次焊接热循环后，再加热到敏感区域（550～650℃范围内）而产生的。裂纹大多起源于焊接热影响区的粗晶区。再热裂纹大多数产生于厚件和应力集中处，多层焊时有时也会产生再热裂纹。（3）再热裂纹防止措施：在满足设计要求的前提下，选择低强度的焊接材料，使焊缝强度低于母材，应力在焊缝中松弛，避免热影响区产生裂纹；尽量减少焊接残余应力和应力集中；控制焊接热输入，合理地选择预热和热处理温度，尽可能地避开敏感区范围的温度。二、焊接检验概述产品质量检验的依据产品质量检验方式焊接检验方法及其分类产品质量检验的依据1、产品的施工图样2、技术标准3、产品制造的工艺文件4、订货合同产品质量检验方式按工艺流程1.预先检验2.中间检验3.最后检验产品质量检验方式按检验地点1.定点检验2.在线现场检验产品质量检验方式按检验频次1.全数检验2.抽样检验产品质量检验方式按预防性1.首件检验2.统计检验产品质量检验方式按检验制度1.自行检验2.专人检验3.监督检验焊接检验方法及其分类三、破坏性检验力学性能试验（一）拉伸试验（二）弯曲及压扁试验（三）冲击试验（四）硬度试验（一）拉伸试验拉伸试验是用于评定焊接接头或焊缝金属的强度和塑性性能拉伸试验拉伸试验拉伸试验（二）弯曲试验弯曲试验用于评定焊接接头的塑性并可反映出焊接接头各个区域的塑性差别，暴露焊接缺陷，考核熔合区的熔合质量。弯曲试验分为正弯、背弯和侧弯三种正弯:试样受拉面为焊缝正面的弯曲称为正弯；背弯:试样受拉面为焊缝背面的弯曲称为背弯；侧弯:试样受拉面为焊缝纵剖面的弯曲称为侧弯压扁试验压扁试验的目的是测定管子焊接对接接头的塑性。压扁试验分环缝压扁和纵缝压扁两种弯曲试验弯曲试验压扁试验环焊缝压扁试验纵焊缝压扁试验（三）冲击试验冲击试验用于评定焊缝金属和焊接接头的韧性和缺口敏感性缺口形式:V型缺口和U形缺口冲击试验截取样坯数量不少于3个冲击试验冲击试验(V型试样)冲击试验(试样缺口方向)（四）硬度试验硬度试验是用来检测焊接接头各部位的硬度分布情况，了解区域偏析和近缝区的淬硬倾向（四）硬度试验布氏硬度(HBS、HBW)试验法、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)试验法维氏硬度(HV)试验法布氏硬度试验原理图洛氏硬度试验原理维氏硬度试验原理其他破坏性检验方法（一）化学分析试验（二）金相检验:宏观组织检验显微组织检验（三）焊接性试验四、非破坏性检验外观检查压力试验致密性检验无损检测1.外观检查外观检查是一种常用的、简单的检验方法，以肉眼观察为主，必要时借助样板、焊接检验尺或低倍放大镜等对焊缝外观尺寸和焊缝成型进行检查。焊接检测尺焊接检测尺焊接检测尺焊接检测尺2.压力试验1)水压试验是以水为介质的耐压检验,是焊接容器中用得最多的一种耐压检验方法。2)气压试验用压缩空气作为介质的耐压检验。水压试验水压试验的验收条件无渗漏无可见的变形试验过程中无异常的响声对抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的材料经NDE检查未发现裂纹气压试验的验收条件试验过程中压力容器无异常响声经肥皂液或其他检漏液检查无漏气无可见的变形3.致密性检验1）气密性试验2）氨气试验3）煤油试验无损检测无损检测(NDT)是非破坏性检验的一类。它是不损坏被检查材料或成品的性能和完整性而检测其缺陷的方法。无损检测超声波探伤（UT）射线探伤（RT）磁粉探伤（MT）渗透探伤（PT）涡流探伤（ET）无损检测的目