无损检测缺陷拓展讲解

见证取样教材培训讲座—无损检测篇胜利油田工程质量监督站见证取样教材培训讲座—无损检测篇无损检测见证取样教材-1-一、焊接缺陷的种类及其检验1、焊缝常见缺陷，按其在焊缝上的位置可分为焊缝内部缺陷和焊缝内、外表面缺陷。2、对于焊缝内、外表面的缺陷，如焊瘤、咬边、焊穿、凹陷、填充未满、偏焊、错口等，大都能在内、外表面上直观地检查到，由质检人员把关检查并进行修磨处理。3、对于焊缝内部缺陷，如裂纹、未熔合、未焊透、夹渣和气孔等，必须由检测人员凭借射线照相等手段来检查评定。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-2-二、焊接缺陷的定义、分类、危害性及辨认在焊接过程中，焊接接头区域产生各种缺陷是不可避免的，但我们应该想方设法将缺陷控制到合理限度。焊接缺陷对管道及锅炉压力容器安全的影响主要表现在三个方面：一是由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载截面积，削弱了静力拉伸强度。二是由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现象，容易产生裂纹并扩展。三是缺陷可能穿透母材，发生泄漏。金属熔化焊焊接接头中的缺陷可分为以下六类：1、裂纹；2、未熔合；3、未焊透；4、夹渣；5、气孔；6、形状缺陷。（一）裂纹1、裂纹的定义：是指材料局部断裂形成的缺陷。2、裂纹有多种分类方法：1）按延伸方向可分为纵向裂纹、横向裂纹、幅射状裂纹等；2）按发生部位可分为焊缝裂纹、热影响区裂纹、熔合区裂纹、焊趾裂纹、焊道下裂纹、弧坑裂纹等；3）按发生条件和时机可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹等。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-3-（一）裂纹4）如果按产生裂纹时的温度范围来划分，也可以将裂纹分成三类:a.热裂纹：裂纹的发生是在金属凝固线附近或在钢的相变点Ar3以上。b.温裂纹：就是从200℃至Ar3之间产生的裂纹，也就是奥氏体分解温度范围内所产生的裂纹。c.冷裂纹:即金属在200℃以下，或在室温下产生的裂纹。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-4-（一）裂纹3、焊接接头裂纹分布示意图1．焊缝根部裂纹(延迟裂纹)2．焊趾处纵向裂纹(延迟裂纹)3．焊缝中的模向裂纹(延迟裂纹)4．层状撕裂第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-5-（一）裂纹在焊缝的收弧弧坑处的裂纹，一般呈纵向、横向和星形状。4、热裂纹裂纹产生的原因热裂纹的形成机理是错综复杂的，因此很难用一种完善的理论解决一切焊接中的高温裂纹问题。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-6-（一）裂纹5、冷裂纹产生的部位及原因冷裂纹主要产生在热影响区和焊缝的根部，基本上与焊缝轴线垂直。冷裂纹是无分叉的纯裂纹，电子显微镜断口检查发现，它是一种穿晶型裂纹或穿晶与沿晶混合型裂纹，在淬硬性较大钢中，一般是沿晶裂纹，而在淬硬性低的钢中，则是穿晶裂纹。关于冷裂纹产生原因，根据研究资料介绍，冷裂纹与淬硬组织、氢的析集和应力有关。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-7-（一）裂纹6、裂纹的危害性裂纹是焊接缺陷中危害性最大的一种。裂纹是一种面积型缺陷，具有三维尺寸的缺陷称为体积型缺陷，具有二维尺寸（第三维尺寸极小）的缺陷称为面积型缺陷，它的出现将显著减少承载截面积，更严重的是裂纹端部形成尖锐缺口，应力高度集中，很容易扩展导致破坏。实践得知：焊接结构的破坏大部分是由于裂纹造成。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-8-（一）裂纹7、裂纹在底片上的形貌：1)黑细线条，略带曲齿及有波状细纹，两端尖细，黑度逐渐淡漠消失。有时，端头前方有丝状阴影延伸。2)裂纹呈一条直线细纹，轮廓分明，两端常较尖细；中部稍宽不大含有分枝，边缘没有松状现象。3)放射性裂纹，黑度较浅。裂纹的检验和定量，单靠射线是不够的。必要时，要用其它检测手段，如在超声波探伤和磁力探伤配合下验证。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-9-第一节焊接工程中的缺陷8、缺陷（裂纹）在底片上的影像无损检测见证取样教材-10-第一节焊接工程中的缺陷8、缺陷（裂纹）在底片上的影像无损检测见证取样教材-11-（二）未熔合1、未熔合的定义：是指熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分。2、未熔合的分类：可分为坡口未熔合、层间未熔合、根部未熔合。1.坡口2.层间3.单V坡口根部4.X坡口根部未熔合未熔合未熔合未熔合第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-12-（二）未熔合3、产生未熔合缺陷的主要原因焊接电流过小；焊接速度过快；焊条角度不对；产生了弧偏吹现象；焊接处于下坡焊位置，母材未熔化时已被铁水覆盖；母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。4、未熔合的危害性未熔合（实质是一种虚焊）也是一种面积型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显，应力集中也比较严重，其危害性仅次于裂纹。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-13-（二）未熔合5、未熔合在底片上的形貌：根部未熔合的典型影象是一条细直黑线，线的一侧轮廓整齐且黑度较大，为坡口钝边痕迹，另一侧轮廓可能较规则也可能不规则，根部未熔合在底片上的位置应是焊缝根部的投影位置，一般在焊缝中间．因坡口形状或投影角度等原因也可能偏向一边。坡口未熔合的典型影象是连续或断续的黑线，宽度不一，黑度不均匀，一侧轮廓较齐，黑度较大，另一侧轮廓不规则，黑度较小，在底片上的位置一般在焊缝中心至边缘的1／2处，沿焊缝纵向延伸。层间未熔合的典型影象是黑度不大的块状阴影，形状不规则，如伴有夹渣时，夹渣部位的黑度较大。较小时，底片上不易发现。对未熔合缺陷评判，要持慎重态度，因为有时与夹渣很难区分，尤其是层间未熔合容易误判。一般与夹渣区别在于黑度深浅和外貌形状规则等。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-14-第一节焊接工程中的缺陷6、缺陷（未熔合）在底片上的影像无损检测见证取样教材-15-坡口未熔合（典型影象是连续或断续的黑线，宽度不一，黑度不均匀，一侧轮廓较齐，黑度较大，另一侧轮廓不规则，黑度较小。）（三）未焊透1、未焊透的定义是指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。此缺陷常发生在焊缝根部。2、未焊透的分类：可分为双面焊未焊透和单面焊未焊透1.单V坡口未焊透2．X坡口未焊透3．无坡口未焊透第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-16-（三）未焊透3、产生未焊透缺陷的主要原因焊接电流过小，焊接速度过快；坡口角度太小；根部钝边太厚；间隙太小；焊条角度不当；电弧太长等。4、未焊透的危害性未焊透也是一种比较危险的缺陷，其危害性取决于缺陷的形状、深度和长度。它除降低焊缝的强度外，也容易在未焊透区域延伸成裂纹，导致材料断裂，连续未焊透尤为严重。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-17-（三）未焊透5、未焊透在底片上的形貌：未焊透在底片上是位于焊缝中间，这种缺陷在底片上所显示形貌是毕直一条黑线，线条连续或断续都有。呈条状或带状，其宽窄取决于对缝间隙的大小，有时对缝很小，在底片呈一条很细黑线，似裂纹，但无尾梢。阴影的黑度均匀，轮廓显明，当有夹渣和气孔伴随时，虽然线条的宽度和黑度在局部有所改变，但其线条本身仍是一条直线。有时，这条笔直的黑线因焊接、透照因素，也会出现在焊缝的边缘一则。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-18-第一节焊接工程中的缺陷6、缺陷（未焊透）在底片上的影像无损检测见证取样教材-19-毕直一条黑线，线条连续或断续都有，黑度均匀，轮廓显明，当有夹渣和气孔伴随时，虽然线条的宽度和黑度在局部有所改变，但其线条本身仍是一条直线（四）夹渣1、夹渣的定义是指焊缝金属中残留有外来固体物质所形成的缺陷，以及焊后残留在焊缝中的金属颗粒。夹渣是焊接过程中比较容易产生的缺陷，通常尤以残留在焊缝金属中的熔剂形成的夹渣最为常见。2、夹渣的分类：1）熔剂夹渣：是指焊条药皮或焊剂不溶物而产生的夹渣物。2）金属夹渣：是指焊缝金属中残留的金属颗粒。如：钨金属。3、夹渣在焊缝中的形状有：单个点状夹渣、条状夹渣、链状夹渣和密集夹渣等。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-20-二、焊接缺陷的定义、分类、危害性及辨认（四）夹渣4、按形态：夹渣可分为点状夹渣、块状夹渣、条状夹渣等单个点状夹渣条状夹渣第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-21-（四）夹渣5、产生非金属夹渣的主要原因焊接电流太小，焊接速度太快：熔池金属凝固过快；运条不正确；铁水与熔渣分离不好；层间清渣不彻底等6、产生金属夹渣的主要原因焊接电流过大或钨极直径太小，氩气保护不良引起钨极烧损，钨极触及熔池或焊丝而剥落。7、夹渣的危害性夹渣是一种体积型缺陷，容易被射线照相检出。夹渣会减少焊缝受力截面。夹渣的棱角容易引起应力集中，成为交变载荷下的疲劳源。8、夹渣在底片上的形貌1）非金属夹渣在底片上的影象是黑点，黑条或黑块，形状不规则，黑度变化无规律，轮廓不园滑，有的带棱角。2）非金属夹渣可能发生在焊缝中的任何位置，条状夹渣的延伸方向多与焊缝平行。3）钨夹渣在底片上的影象是一个白点，由于钨对射线的吸收系数很大，因此白点的黑度极小（极亮），据此可将其与飞溅影象相区别，钨夹渣只产生在非熔化极氩弧焊焊缝中，该焊接方法多用于不锈钢薄板焊接和管子对接环焊缝的打底焊接。钨夹渣尺寸一般不大，形状不规则。大多数情况是以单个形式出现，少数情况是以弥散状态出现。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-22-第一节焊接工程中的缺陷9、缺陷（夹渣）在底片上的影像无损检测见证取样教材-23-（五）气孔1、气孔的定义是指焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出，而残留下来所形成的空穴。2、气孔产生部位和形状气孔分内气孔和外气孔两种：小的很小，在显微镜下才能看到，大的可达φ6mm以上。气孔是由于气体熔解于液态金属内，在冷却中金属熔解度降低，部分气体企图进入大气，但遇到金属结晶的阻力，使它不能顺利的逸出而残留于金属内，形成了内气孔，或逸在表面形成外气孔。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-24-（五）气孔3、气孔在焊缝中的分布；有的是单个气孔，有的是成群状或链状气孔等等。如下图示：焊缝中的单个球形气孔；大量气孔在焊缝金属中比较均匀地分布；焊缝中局部密集气孔。单个球状气孔均布气孔密集气孔第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-25-（五）气孔4、产生气孔的主要原因1）基本金属或填充材料表面有锈、油等未清干净。2）焊条及熔剂没有充分烘干。3）电弧能量过小或焊速度过快。4）焊缝金属脱氧不足。5、气孔的危害1）焊缝中由于气孔的残留，必然减少焊缝金属的有效截面，从而使焊接接头的强度降低。特别是密集气孔会使焊缝不致密，降低接头塑性和引起构件的焊缝处泄漏。2）气孔与裂纹和未焊透比较，它的危害性要差一些，所以标准中允许限量存在。但是，也要力求焊缝无气孔或尽量减少气孔数量。6、气孔在底片上的形貌1）从底片上观察气孔的形状，多数是圆形或近似圆形的小黑点。2）从影像观察，轮廓比较园滑，其黑度中心较大，并均匀向边缘减小。3）气孔的边缘轮廓不太明显，原因是气孔在焊缝内部呈球形空隙，沿射线束方向中心部分厚度改变量最大，周围部分较小，透过射线的强弱不同所致.第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-26-第一节焊接工程中的缺陷7、缺陷（气孔）在底片上的影像无损检测见证取样教材-27（六）形状缺陷1、形状缺陷的定义是指焊缝金属表面成形不良或其他原因造成的缺陷，包括咬边、烧穿，根部内凹，收缩沟、弧坑、焊瘤，未焊满，搭接不良等。表面缺陷，属于外观检查的范围。2、射线照相标准关于焊缝外观的一般规定焊缝经表面检验合格后才能进行射线照相。但是，有时一些未经外观检验或外观检验不合格的焊缝也进行了射线照相；有些构件的某些焊缝难以进行外观检查的，如带垫板管件、液化石油气钢瓶环焊缝、无人孔的小容器合缝、锅炉联箱最后组装的环焊缝等等这些焊缝的内凹和内咬边，都需要无损探伤才能综合评定。第一节焊接工程中的缺陷无损检测见证取样教材-28-（六）形状缺陷3、常见的表面缺陷有内咬边，内凹，焊瘤，下塌等。1）咬边：（1）咬边的定义（2）咬边的分类（3）咬边的危害