焊接缺陷及檢驗(yàn)方法

1、3.6 焊接缺陷及檢驗(yàn)方法焊接缺陷及檢驗(yàn)方法一、焊接缺陷一、焊接缺陷 熔焊的焊接缺陷及其特征熔焊的焊接缺陷及其特征缺陷種類特征焊縫外形尺寸及形狀的缺陷焊縫外形尺寸(如焊縫長(zhǎng)度、寬度、余高、焊腳等)不符合要求，焊縫成形不良焊接接頭幾何尺寸的缺陷焊接接頭出現(xiàn)錯(cuò)邊、角變形咬邊在焊踐區(qū)形成凹下的溝槽焊瘤焊縫邊緣或焊縫根部出現(xiàn)未與母材熔合的金屬堆積物弧坑焊縫末端收弧處熔池未填滿，凝固后形成凹坑氣孔存在于焊縫金屬內(nèi)部或表面的孔穴夾渣殘留在焊縫金屬中的宏觀非金屬夾雜物未焊透焊接接頭中存在母材與母材之間未完全焊透的部分未熔合屬平面型缺陷，誘發(fā)焊接接頭破裂，失效，存在于焊縫或熱影響區(qū)的內(nèi)部或表面裂紋屬平面型缺陷

2、，誘發(fā)焊接接砂破裂，失效，存在于焊縫或熱影響區(qū)的內(nèi)部或表面在焊縫區(qū)形成凹下的溝槽頭 焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)方法通常按破壞性試驗(yàn)與非破壞性檢驗(yàn)進(jìn)行劃分，具體分類如下：二、焊接檢驗(yàn)方法二、焊接檢驗(yàn)方法渦流探傷磁粉探傷射線探傷高能射線探傷射線探傷射線探傷超聲波探傷著色滲透探傷熒光探傷無損探傷致密性試驗(yàn)水壓試驗(yàn)外觀檢查非破壞性檢驗(yàn)焊接性試驗(yàn)微觀組織分析宏觀組織分析金相檢驗(yàn)含氫量測(cè)定腐蝕試驗(yàn)化學(xué)分析化學(xué)分析及試驗(yàn)疲勞試驗(yàn)斷裂韌度試驗(yàn)硬度試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)彎曲試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)力學(xué)性能試驗(yàn)破壞性試驗(yàn)焊接檢驗(yàn)方法X1）焊縫金屬及焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)）焊縫金屬及焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn) 拉伸試驗(yàn) 拉伸試驗(yàn)用于評(píng)定焊縫或焊接接頭的強(qiáng)度

3、和塑性性能。 抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的差值能定性說明焊縫或焊接接頭的 塑性儲(chǔ)備量。伸長(zhǎng)率和斷面收縮率的比較可以看出塑性變 形的不均勻程度，能定性說明焊縫金屬的偏析與不均勻性， 以及焊接接頭各區(qū)域的性能差別。 焊縫金屬的拉伸試驗(yàn)有關(guān)規(guī)定應(yīng)按焊縫及熔敷金屬 拉伸試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，焊接接頭的拉伸試驗(yàn)有關(guān)規(guī)定 應(yīng)按焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 1破壞性試驗(yàn)破壞性試驗(yàn) 彎曲試驗(yàn)用于評(píng)定焊接接頭塑性并反映出焊接接頭各 個(gè)區(qū)域的塑性差別，暴露焊接缺陷，考核熔合區(qū)的結(jié)合質(zhì) 量。彎曲試驗(yàn)可分為橫彎、縱彎、正彎、前彎及側(cè)彎。側(cè) 彎試驗(yàn)?zāi)茉u(píng)定焊縫層與母材之間的結(jié)合強(qiáng)度、雙金屬焊接 接頭過渡層及異種鋼接頭的脆性、多層焊

4、的層間缺陷等。 焊接接頭的彎曲試驗(yàn)有關(guān)規(guī)定應(yīng)按焊接接頭彎曲及壓偏 試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 彎曲試驗(yàn) 沖擊試驗(yàn) 沖擊試驗(yàn)用于評(píng)定焊縫金屬和焊接接頭的韌性和缺 口敏感性。試樣為V形缺口，缺口應(yīng)開在焊接接頭最薄 弱區(qū)，如熔合區(qū)、過熱區(qū)、焊縫根部等。缺口表面的光 潔程度、加工方法對(duì)沖擊值均有影響。缺口加工應(yīng)采用 成型刀具，以獲得真實(shí)的沖擊值。V形缺口沖擊試驗(yàn)應(yīng) 在專門的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。焊接接頭沖擊試驗(yàn)有關(guān)規(guī)定應(yīng) 按焊接接頭沖擊試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 硬度試驗(yàn)用于評(píng)定焊接接頭的硬化傾向，并可間接考核焊接 接頭的脆化程度。硬度試驗(yàn)可以測(cè)定焊接接頭的洛氏、布氏和維 氏硬度，對(duì)比焊接接頭各個(gè)區(qū)域性能上的差別，找出區(qū)域性

5、偏析 和近縫區(qū)的淬硬傾向。 斷裂韌度COD試驗(yàn) 此試驗(yàn)用于評(píng)定焊接接頭的COD (裂紋張開位移)斷裂韌度， 通常將預(yù)制疲勞裂紋分別開在焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)，評(píng)定 各區(qū)的斷裂韌度，試驗(yàn)按焊縫金屬COD試驗(yàn)方法和裂紋 張開位移，(COD)試驗(yàn)方法進(jìn)行。 疲勞試驗(yàn) 疲勞試驗(yàn)用于評(píng)定焊縫金屬和焊接接頭的疲勞強(qiáng)度及焊接接 頭疲勞裂紋擴(kuò)展速度(da/dN)，在對(duì)稱交變載荷下的疲勞強(qiáng)度按 焊縫金屬和焊接接頭的疲勞試驗(yàn)法進(jìn)行；測(cè)定接頭da/dN按 焊接接頭疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法進(jìn)行。 硬度試驗(yàn) 宏觀組織分析 能直接用目測(cè)或借助低倍放大鏡進(jìn)行的檢驗(yàn)，其內(nèi)容如 下表所示。2）金相檢驗(yàn)）金相檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)內(nèi)容檢驗(yàn)

6、對(duì)象宏觀組織分析焊縫一次結(jié)晶組織的方向、大小、熔池形狀、尺寸；焊接接頭各區(qū)域的界限尺寸；各種焊接缺陷焊接接頭，一般切取橫斷面進(jìn)行分析斷口分析斷口組成；斷裂性質(zhì)(塑性或脆性)及斷裂類型(晶間、穿晶或復(fù)合)，組織與缺陷與其對(duì)斷裂的影響沖擊、拉伸、疲勞等試件的斷口和折斷試驗(yàn)法的斷口；破裂、失效的斷口等宏觀組織檢驗(yàn)方法宏觀組織檢驗(yàn)方法 利用顯微鏡能檢查焊接接頭各區(qū)域的微觀組織和偏析等問題。通過微觀組織分析，研究母材、焊接材料與焊接工藝存在的問題及解決途徑。 有些情況下，也可用復(fù)膜檢查方法，對(duì)制造過程中或運(yùn)行中的焊接接頭表面制作復(fù)膜，然后在顯微鏡下作宏觀或微觀組織分析和缺陷分析。此法亦可屬非破壞性的金相

7、檢驗(yàn)法。 微觀組織分析 化學(xué)成分分析 從焊縫金屬中鉆取試樣，除應(yīng)注意試樣不得氧化和沾染油 污之外，還應(yīng)注意取樣部位在焊縫中所處的層次。不同層次的 焊縫金屬受母材的稀釋作用不同，一般以多層焊或多層堆焊的 第三層以上的成分作為熔敷金屬的成分。 擴(kuò)散氫的測(cè)定 熔敷金屬中擴(kuò)散氫的測(cè)定，有45甘油法、水銀法及色譜 法三種。過去多用甘油法，但該法測(cè)定精度較差，正逐步被色 譜法所代替。水銀法因污染問題而極少應(yīng)用。 腐蝕試驗(yàn) 焊縫金屬和焊接接頭的腐蝕破壞有以下幾種形式：總體腐 蝕、晶間腐蝕、刀狀腐蝕、應(yīng)力腐蝕、海水腐蝕、氣體腐蝕和 腐蝕疲勞等。不銹鋼及耐酸鋼等鋼種的晶間腐蝕試驗(yàn)有關(guān)規(guī)定 應(yīng)按不銹鋼硫酸-硫酸銅

8、腐蝕試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。3）化學(xué)分析與試驗(yàn)）化學(xué)分析與試驗(yàn)1）外觀檢驗(yàn) 以目測(cè)觀察為主，并可以借助低倍放大鏡觀察。此法用于 發(fā)現(xiàn)焊接接頭的外部缺陷。焊接接頭外部缺陷的存在，通常是 產(chǎn)生內(nèi)部缺陷的標(biāo)志。2）水壓試驗(yàn) 用于評(píng)定鍋爐、壓力容器、管道等焊接構(gòu)件的整體強(qiáng)度性 能、變形量大小以及有無滲漏現(xiàn)象。 水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意： 焊接構(gòu)件內(nèi)的空氣必須排盡； 焊接構(gòu)件上和水泵上應(yīng)同時(shí)裝 有校驗(yàn)合格的壓力表； 試驗(yàn)環(huán)境溫度不得低于5； 試驗(yàn)壓力應(yīng)按規(guī)定逐級(jí)上升； 試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)有防護(hù)設(shè)施。 水壓試驗(yàn)應(yīng)按蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程和壓力容 器安全技術(shù)監(jiān)查規(guī)程進(jìn)行。2非破壞性檢驗(yàn)非破壞性檢驗(yàn) 氣密性試驗(yàn) 檢驗(yàn)小容積的壓力容器，容器置于水槽中充氣，焊縫 金屬致密性不良時(shí)，水中呈現(xiàn)氣泡，檢驗(yàn)大容積的壓力容 器，容器充氣后，在焊縫處涂肥皂水檢驗(yàn)滲漏。 氨氣試驗(yàn) 對(duì)檢驗(yàn)的壓力容器充以氨氣，在焊縫上貼一條比焊縫 略寬的浸過硝酸汞溶液的試紙，若焊縫區(qū)有泄漏，試紙的 相應(yīng)部件上將呈現(xiàn)黑色斑紋。 煤油試驗(yàn) 用于檢驗(yàn)不承受壓力的焊縫。在焊縫及熱影響區(qū)涂刷 石灰水溶液，在另一而涂刷煤油，如有穿透性缺陷時(shí)，則 煤油會(huì)滲透過縫隙使涂有白色底基的粉面上呈現(xiàn)黑色斑痕。3）致密性檢驗(yàn)）致密性檢驗(yàn) 著色滲透探傷 有關(guān)探傷規(guī)定應(yīng)按滲透探傷方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 磁粉探傷 有關(guān)探傷規(guī)定可參考鋼制壓力容器磁粉探傷標(biāo)準(zhǔn)