鋼結構連接的檢測-焊接連接的檢測

常見焊接缺陷1授課內容01焊縫成形不良02夾渣03咬邊04焊瘤01焊縫成形不良(1)缺陷形態(tài)增高過大、焊喉不足、焊腳尺寸不足或過大等(2)產生原因操作不熟練、焊接電流過大或過小、焊件坡口不正確等02夾渣(1)缺陷形態(tài)焊縫金屬中殘留有熔渣或其他非金屬夾雜物(2)產生原因焊接材料質量不好，熔渣太稠；焊件上或坡口內有銹蝕或其他雜質未清理干凈；各層熔渣在焊接過程中未徹底清除；電流太小，焊速太快；運條不當等。(3)防止措施選擇合理的焊接工藝及坡口尺寸，掌握正確的操作工藝及使用工藝性能良好的焊條，坡口兩側要清理干凈，多道、多層焊時要注意徹底清除每道和每層的熔渣03咬邊(1)缺陷形態(tài)(2)產生原因電流太大、電弧過長運條角度不當焊接位置不當等(3)防止措施正確選擇焊接電流和焊接速度，掌握正確的運條方法，采用合適的焊條角度和電弧長度。04焊瘤(1)缺陷形態(tài)熔化金屬流淌到焊縫以外(2)產生原因焊條質量不好運條角度不當焊接位置不當等(3)防止措施盡可能使焊口處于平焊位置正確選擇焊接工藝常見焊接缺陷2授課內容01氣孔02裂紋03未焊透01氣孔(1)缺陷形態(tài)近似圓球形或洞形的空穴(2)產生原因堿性焊條受潮；酸性焊條的烘焙溫度太高；焊件不清潔；電流過大，使焊條發(fā)紅；電弧太長，電弧保護失效；極性不對；氣體保護焊時，保護氣體不純；焊絲有銹蝕。(3)防止措施焊前必須對焊縫坡口表面徹底清除水、油、銹等雜質；合理選擇焊接工藝和運條方法；焊接材料必須按工藝規(guī)定的要求烘焙；在風速大的環(huán)境中施焊應使用防風措施。02裂紋1、根部裂紋-低溫裂紋含氫量較高所致焊接接頭的約束力較大2、焊道下梨狀裂紋-高溫裂紋電壓過低、電流過高等3、弧坑裂紋-高溫裂紋孤坑處的冷卻速度過快弧坑處的凹形未充分填滿03未焊透(1)缺陷形態(tài)焊縫與母材金屬之間的局部未熔合焊縫層間的局部未熔合(2)產生原因焊接電流太小，焊接速度太快；坡口角度太小，焊條角度不當；焊條有偏心；焊件上有銹蝕等未清理干凈的雜質。(3)防止措施正確選用坡口形式、尺寸、角度和間隙采用適當的焊接工藝焊縫質量等級和檢測原則授課內容01質量等級的選用02檢驗的基本原則01質量等級的選用(1)選用依據(2)內部缺陷的質量等級選用原則(3)外觀質量等級選用原則(1)選用依據《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017)結構的重要性荷載特性焊縫形式工作環(huán)境應力狀態(tài)等(2)內部缺陷的質量等級選用原則①需要進行疲勞計算的構件作用力垂直于焊縫長度方向受壓二級受拉一級作用力平行于焊縫長度方向二級②與母材等強的對接焊縫受拉應不低于二級受壓宜為二級③吊車梁范圍：重級工作制和不低于50t的中級工作制腹板與上翼緣之間吊車桁架上弦桿與節(jié)點板之間要求：均要求焊透不應低于二級(3)外觀質量等級選用原則范圍：不要求焊透的T形接頭采用的角焊縫部分焊透的對接與角接組合焊縫搭接連接采用的角焊縫外觀質量要求：直接承受動力荷載且需要驗算疲勞的結構，二級吊車起重量不低于50t的中級工作制吊車梁，二級其他結構三級02檢驗的基本原則(1)基本規(guī)定(2)檢測時間(3)檢測結果及處理(1)基本規(guī)定三級焊縫只要求外觀檢驗外觀質量檢驗焊縫尺寸檢驗一級、二級外觀檢查一定量的超聲波檢驗(2)檢測時間碳素結構鋼應在焊縫冷卻到環(huán)境溫度后進行焊縫檢驗低合金結構鋼應在完成焊接24h以后進行焊縫檢驗無損檢測應在外觀檢查合格后進行(3)檢測結果及處理不合格率的規(guī)定小于2%，合格大于5%，不合格2%～5%，應加倍抽驗小于3%，合格大于3%，不合格當批量驗收定為不合格時，應對該批余下焊縫的全數進行檢查。裂紋缺陷的規(guī)定檢查出一處裂紋缺陷，應加倍抽查檢查出多處裂紋缺陷或加倍抽查又發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷應對該批余下焊縫的全數進行檢查焊縫外觀檢測授課內容01外觀質量檢測02焊縫尺寸檢測01外觀質量檢測(1)外觀質量標準(2)檢查數量(3)檢查方法(1)外觀質量標準(2)檢查數量每批同類構件抽查10%，且不應少于3件；被抽查構件中，每一類型焊縫按條數抽查5%，且不應少于1條；每條檢查1處，總抽查數不應少于10處。(3)檢查方法焊縫外觀缺陷通過觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查，當存在疑義時，采用滲透或磁粉探傷檢查。02焊縫尺寸檢測(1)質量標準(2)檢查數量(3)檢查方法(1)質量標準(2)檢查數量要求熔透的焊縫資料全數檢查同類焊縫抽查10%，且不應少于3條一般焊縫同類構件抽查10%，且不應少于3件被抽查構件中每一類型焊縫按條數抽查5%，且不應少于1條同類構件抽查10%，且不應少于3件(3)檢查方法滲透探傷授課內容01滲透檢測的適用范圍02滲透檢測的操作步驟01滲透檢測的適用范圍滲透檢測可同時檢出不同方向的各類表面缺陷，但是不能檢出非表面缺陷以及用于多孔材料的檢測。滲透檢測的效果主要與各種試劑的性能、工件表面光潔度、缺陷的種類、檢測溫度以及各工序操作經驗水平有關。02滲透檢測的操作步驟1、預處理2、滲透3、乳化4、清洗5、干燥6、顯象7、觀察8、質量評定1、預處理在滲透探傷前，應對受檢表面及附近30㎜范圍內進行清理，不得有污垢、銹蝕、焊渣、氧化皮等。當受檢表面妨礙顯示時，應打磨或拋光處理。在噴、涂滲透劑之前，需清洗受檢表面，如用丙酮干擦，再用清洗劑將受檢表面洗凈，然后烘干或晾干。2、滲透用浸浴、刷涂或噴涂等方法將滲透劑施加于受檢表面。采用噴涂法時，噴嘴距受檢表面宜為20～30㎜，滲透劑必須濕潤全部受檢表面，并保證足夠的滲透時間（一般為15～30min）。若對細小的缺陷進行探測，可將工件預熱到40～50℃然后進行滲透。3、乳化當使用后乳化型滲透劑時，應在滲透后清洗前用浸浴、刷涂或噴涂方法將乳化劑施加于受檢表面。乳化劑的停留時間可根據受檢表面的粗糙度及缺陷程度確定，一般為1～5min，然后用清水洗凈。4、清洗施加的滲透劑達到規(guī)定的滲透時間后，可用布將表面多余的滲透劑除去，然后用清洗劑清洗，但需注意不要把缺陷里面的滲透劑洗掉。若采用水清洗滲透劑時，可用水噴法。水噴法的水管壓力為0.2Mpa，水溫不超過43℃，當采用熒光滲透劑時，對不宜在設備中洗滌的大型零件，可用帶軟管的管子噴洗，且應由上往下進行，以避免留下一層難以去除的熒光薄膜。當采用溶劑去除滲透劑時，需在受檢表面噴涂溶劑，以去除多余的滲透劑，并用干凈布擦干。5、干燥用清洗劑清洗時，應自然干燥或用布、紙擦干，不得加熱干燥。在用干式或快干式顯象劑顯象前，或者在使用濕式顯象劑以后的干燥處理中，被檢工件表面的干燥溫度應不大于52℃。6、顯象清洗后，在受檢表面上刷涂或噴涂一層薄而均勻的顯象劑，厚度為0.05～0.07㎜，保持15～30min后進行觀察。7、觀察著色滲透法：應在350Lx以上的可見光下用肉眼觀察，當受檢表面有缺陷時，即可在白色的現(xiàn)象劑上顯示出紅色圖象。熒光滲透：用黑光燈或紫外線燈在黑暗處進行照射，被檢物表面上的標準熒光強度應大于50Lx，當有缺陷時，即顯示出明亮的熒光圖象。必要時可用5～10倍放大鏡觀察，以免遺漏微細裂紋。8、質量評定鋼制壓力容器不允許有任何裂紋和分層存在。發(fā)現(xiàn)裂紋或分層時應作好記錄，并按GB－89《鋼制壓力容器技術條件》中的規(guī)定進行修磨和補焊。對于鋼制壓力容器的具體產品，其滲透探傷的質量評定應按相應的產品標準進行。磁粉探傷授課內容01磁粉探傷的原理02磁粉探傷的一般程序01磁粉探傷的原理外加磁場對工件(只能是鐵磁性材料)進行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，則它各部位的磁特性基本一致，而存在裂紋、氣孔或非金屬物夾渣等缺陷時，由于它們會在工件上造成氣隙或不導磁的間隙，使缺陷部位的磁阻大大增加，工件內磁力線的正常傳播遭到阻隔，根據磁連續(xù)性原理，這時磁化場的磁力線就被迫改變路徑而逸出工件，并在工件表面形成漏磁場，如下圖。

01磁粉探傷的原理漏磁場的強度主要取決磁化場的強度和缺陷對于磁化場垂直截面的影響程度。利用磁粉就可以將漏磁場給予顯示或測量出來，從而分析判斷出缺陷的存在與否及其位置和大小。將鐵磁性材料的粉未撒在工件上，在有漏磁場的位置磁粉就被吸附，從而形成顯示缺陷形狀的磁痕，能比較直觀地檢出缺陷。這種方法是應用最早、最廣的一種無損檢測方法。01磁粉探傷的原理磁粉一般用工業(yè)純鐵或氧化鐵制作，通常用四氧化三鐵(Fe3O4)制成細微顆粒的粉末作為磁粉。磁粉可分為熒光磁粉和非熒光磁粉兩大類，熒光磁粉是在普通磁粉的顆粒外表面涂上了一層熒光物質，使它在紫外線的照射下能發(fā)出熒光，主要的作用是提高了對比度，便于觀察。磁粉檢測又分干法和濕法兩種：干法—將磁粉直接撒在被測工件表面。為便于磁粉顆粒向漏磁場滾動，通常干法檢測所用的磁粉顆粒較大，所以檢測靈敏度較低。但是在被測工件不允許采用濕法與水或油接觸時，如溫度較高的試件，則只能采用干濕法。01磁粉探傷的原理濕法—將磁粉懸浮于載液(水或煤油等)之中形成磁懸液噴撒于被測工件表面，這時磁粉借助液體流動性較好的特點，能夠比較容易地向微弱的漏磁場移動，同時由于濕法流動性好就可以采用比干法更加細的磁粉，使磁粉更易于被微小的漏磁場所吸附，因此濕法比干法的檢測靈敏度高。02磁粉探傷的一般程序(預處理－磁化－施加磁粉－觀察記錄)1.預處理將構件表面的油脂、涂料以及鐵銹等去掉，以免影響磁粉附著在缺陷上。2.磁化選用適當的磁化方法和磁化電流，接通電源，對構件進行磁化。如下圖02磁粉探傷的一般程序3.施加磁粉按所選的干法或濕法施加干粉或磁懸液。4.觀察記錄用非熒光磁粉擦傷時，在光線明亮的地方，用自然光或燈光進行觀察；用熒光磁粉擦傷時，則在暗室等暗處用紫外燈進行觀察。超聲探傷授課內容01斜探頭入射點與斜率的測定02檢測前的準備03探傷作業(yè)04焊縫缺陷的評定05不合格焊縫的處理01斜探頭入射點與斜率的測定斜探頭聲束軸線與探頭楔塊底面的交點稱為斜探頭的入射點，實際入射點往往與標志位置存在偏差，因此需經常測定，其測定方法如下：用CSK-ZB或ⅡW試塊測定，將斜探頭置于試塊R100圓心處，探測R100圓弧。前后位移探頭，使所獲得的反射回波最高。此時探頭殼側面與R100圓心的刻度線所對應的點即為入射點。

斜探頭的標稱K值為斜探頭聲束在鋼中折射角的正切值。K值與入射點等參數的準確性對缺陷定位精度影響很大，因此需在使用前和使用中經常測定。K值的測定方法如下：用CSK-ZB或ⅡW試塊測定，將被測探頭置于試塊上，探頭沿試塊側面前后移動，當對應于φ50圓弧面所獲得最高反射回波時，斜探頭的入射點所對應的試塊上的角度刻度或K值刻度指示即為該探頭的折射角或K值。01斜探頭入射點與斜率的測定斜探頭斜率K與入射角β間的換算

K=t

g(β)

K11.522.53β45°56°63°68°72°02檢測前的準備（探測面的修整－探頭入射點a和斜率K的測定－時間基線的調整－距離波幅曲線的繪制）

1)探測面的修整探測面上的焊接飛濺、氧化皮、銹蝕和油垢等應清除掉，探頭移動區(qū)的深坑應補焊后用砂輪打磨。探測面的修整寬度B應根據板厚t和探頭的斜率K計算確定，一般不應小于2.5K?t。

2)斜探頭入射點和斜率的測定(略)3)儀器時間基線的調整

時間基線的調整包括零點校正和掃描速度調整。

03探傷作業(yè)檢驗前，探傷人員應了解受檢工件的材質、曲率、厚度、焊接方法、焊縫種類、坡口形式、焊縫余高及背面襯墊、溝槽等情況。探傷靈敏度不應低于評定線靈敏度，當受檢工件的表面耦合損失及材質衰減與試塊不一致時，應考慮探傷靈敏度的補償。

探傷掃查速度不應大于150mm/s，相鄰兩次探頭移動間隔要保證至少有10%的探頭寬度重疊。為探測縱向缺陷，斜探頭垂直于焊縫中心線放置在探傷面上，作鋸齒形掃查如圖。

04焊縫缺陷的評定超過評定線的信號，應注意其是否具有裂紋等危險性缺陷的特征，如有懷疑時應采取改變探頭角度、增加探傷面、觀察動態(tài)波形、結合結構工藝特征作判定，如對波形不能準確判斷時，應輔以其他檢驗方法作綜合判定。相鄰兩缺陷各向間距小于8mm時，兩缺陷指示長度之和作為單個缺陷的指示長度。最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷，其指示長度小于10mm時按5mm計。最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷，根據缺陷指示長度按下表的要求進行評定。04焊縫缺陷的評定最大反射波幅不超過評定線的缺陷，均評為Ⅰ級；最大反射波幅超過評定線的缺陷，檢驗者判定為裂紋、未焊透等危險性缺陷時，無論其波幅和長度如何，均評定為Ⅳ級；反射波幅位于Ⅰ區(qū)的非裂紋性缺陷，均評為Ⅰ級；反射波幅位于Ⅲ區(qū)的缺陷，無論其指示長度如何，均評定為Ⅳ級。05不合格焊縫的處理不合格的缺陷應返修。應用碳弧氣刨刨去缺陷，為防止裂紋擴大或延伸，刨去長度應在缺陷兩端各加50mm，刨削深度也應將缺陷完全徹底清除，露出金屬母材，并經砂輪打磨后施焊，返修區(qū)域修補后應按原探傷要求進行復驗。同一條焊縫一般只允許連續(xù)返修補焊2次。射線探傷授課內容01射線探傷法的概念02底片的識別03射線探傷的質量評定01射線探傷法的概念射線穿透物質時，由于物質完好部位和缺陷處對射線的吸收