第2章 缺陷分析課件

第2章缺陷分析

本章提要：缺陷分析是無損檢測的技術(shù)基礎。主要解決兩方面的問題：一是弄清缺陷的分類、性質(zhì)、危害性；二是分析缺陷的產(chǎn)生原因，以便有效地識別缺陷、消除缺陷，提高工藝質(zhì)量。本章重點講授缺陷分類、危害性。缺陷的產(chǎn)生原因應結(jié)合《材料成型原理》課程內(nèi)容深入理解與總結(jié)。最后，對常用檢測方法作簡要介紹。第2章缺陷分析2.1工藝缺陷的概念及分類2.1.1工藝缺陷的概念

（1）什么是工藝缺陷？

在材料加工成型過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)某種或某些不合乎質(zhì)量要求的外觀缺陷、性能缺陷、組織缺陷和更為嚴重的內(nèi)部幾何不連續(xù)型缺陷（如裂紋、孔洞、夾雜等）。我們把這些“冶金因素、結(jié)構(gòu)因素、工藝因素”導致的產(chǎn)品質(zhì)量不符合相關(guān)標準要求的各類缺陷統(tǒng)稱為工藝缺陷。第2章缺陷分析

（2）工藝缺陷的辨證分析①缺陷產(chǎn)生的絕對性——就是說，在實際生產(chǎn)中，要獲得沒有任何缺陷的產(chǎn)品，在技術(shù)上是相當困難的；要使成批生產(chǎn)的產(chǎn)品都沒有任何缺陷，是不經(jīng)濟的，甚至是不可能的。②缺陷評定標準的相對性

——即“判廢標準”的相對性。就是說，不同的產(chǎn)品或同一產(chǎn)品，往往因使用條件工況不同，對其質(zhì)量要求也不同，因而，對工藝缺陷的容限，即“判廢標準”也不盡相同。第2章缺陷分析③判廢標準的制定原則：

一般地說，產(chǎn)品質(zhì)量等級越高、失效后危害越大，對缺陷控制也越嚴格。因此，必須注意貫徹和參照有關(guān)標準，但也不能隨意判廢，即合于使用的原則。④工藝缺陷的修復：

輕微的缺陷，不影響使用，是可以容忍的；嚴重的缺陷，不符合使用要求，則必須給予處理：有些缺陷能夠及時修復；而有些缺陷則可能無法修復，產(chǎn)品就得判廢！

第2章缺陷分析舉例說明比如：焊縫余高過大，屬于焊縫形狀不良，嚴重時可以修磨；必要時甚至可以磨平。再如：鑄件的表面砂眼，可以通過焊補來修復。特別指出，考慮到焊接接頭組織和性能的惡化，某些產(chǎn)品的焊接修復不允許超過2次！所以，應該注意制定嚴格的修復工藝，否則就會造成經(jīng)濟損失！

第2章缺陷分析2.1.2工藝缺陷的分類

工藝缺陷種類繁多，產(chǎn)生原因也相當復雜。為了便于分析和處理工藝缺陷、制定檢驗工藝、方便技術(shù)交流，有必要對其進行分類。

(1)按技術(shù)內(nèi)涵大體分為：

①加工、裝配缺陷

——如焊件坡口角度、裝配間隙不均勻，錯邊量過大等；②形狀、尺寸缺陷

——如工件變形、焊縫寬窄不一致、焊縫余高過大、表面塌陷、滿溢、焊瘤等等；第2章缺陷分析③幾何不連續(xù)型缺陷——如焊件中的裂紋、孔洞、夾雜、未熔合、未焊透，鑄件中的縮孔、疏松、裂紋等等；④組織、性能缺陷

——如機械性能不良、耐腐蝕性下降、過熱組織、脆性組織、偏析等等；⑤其它工藝缺陷——如飛濺、表面劃傷、電弧擦傷、鑿痕、磨痕等等。第2章缺陷分析

（2）按工藝方法（工藝責任）分為：①焊接缺陷——因?qū)嵤┖附庸に嚩鸬娜毕?；②鑄造缺陷——因?qū)嵤╄T造工藝而引起的缺陷；③鍛壓缺陷——因?qū)嵤╁懺臁_壓工藝而引起的缺陷；④熱處理缺陷——因?qū)嵤崽幚砉に嚩鸬娜毕荩坏?章缺陷分析

（3）按缺陷性質(zhì)不同分為：①裂紋——如冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂、火口裂紋等；②孔穴——如縮孔、氣孔等；③固體夾雜——如夾渣、夾鎢等；④未熔合——如坡口未熔合、層間未熔合；⑤未焊透——如根部未焊透、中部未焊透；⑥其它缺陷——未包含在以上5種缺陷中的缺陷，如咬邊、燒穿、焊瘤、電弧劃傷等。第2章缺陷分析

（4）按缺陷的埋藏深度分為：①表面缺陷——如表面氣孔、表面裂紋、砂眼、咬邊等；②近表面缺陷——如皮下氣孔、夾雜等；③內(nèi)部缺陷——如內(nèi)部夾雜、氣孔、縮孔、裂紋、未熔合、未焊透等；

(5)按缺陷的幾何特征不同分為：①體積型——

如孔洞、夾雜等；②面積型——如裂紋、未熔合、夾層等；第2章缺陷分析

（6）按具體缺陷的位置特征又有不同的稱謂，例如：裂紋可分為：HAZ裂紋、焊縫裂紋、火口裂紋、焊趾裂紋、焊根裂紋等；未熔合可分為：坡口未熔合、層間未熔合、根部未熔合。（7）其它分類：①按裂紋走向不同有：橫向裂紋、縱向裂紋、人字形裂紋、輻射形裂紋等稱謂；②按裂紋尺寸不同又有：宏觀裂紋、微裂紋等稱謂。第2章缺陷分析③按具體缺陷產(chǎn)生機理又有不同的分類，例如：焊接接頭中的裂紋因其產(chǎn)生機理不同有：

熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂等；焊件中的氣孔又分為：氫氣孔、氮氣孔、CO氣孔等等。第2章缺陷分析一、外觀缺陷2.1.3鋼焊縫中常見缺陷及產(chǎn)生原因序缺陷名稱定義產(chǎn)生原因危害防止措施1咬邊咬邊是指沿著焊趾，在母材部分形成的凹陷或溝槽。它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補充所留下的缺口。1、電弧熱量太高，即電流太大，運條速度太小所造成的。2、焊條與工件間角度不正確，擺動不合理，電弧過長，焊接次序不合理等都會造成咬邊。3、直流焊時電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個原因。4、某些焊接位置（立、橫、仰）會加劇咬邊。1、咬邊減少了母材的有效截面積，降低結(jié)構(gòu)的承載能力。2、造成應力集中，發(fā)展為裂紋源。1、矯正操作姿勢，選用合理的規(guī)范，采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。2、焊角焊縫時用交流代替直流焊也能有效地防止咬邊。第2章缺陷分析序缺陷名稱定義產(chǎn)生原因危害防止措施2焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出，冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤1、焊接規(guī)范過強、焊條熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳（如偏芯），焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢不當?shù)榷既菀讕砗噶觥?、在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。1、焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷，易導致裂紋。2、焊瘤改變了焊縫的實際尺寸，會帶來應力集中。3、管子內(nèi)部的焊瘤減少了內(nèi)徑，可能造成流動物堵塞。1、使焊縫處于平焊位置。2、正確選用規(guī)范，選用無偏芯焊條，合理操作3凹坑凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。1、凹坑多是由于收弧時焊條（焊絲）未作短時間停留造成的（此時的凹坑稱為弧坑）。2、仰、立、橫焊時，常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。1、凹坑減小了焊縫的有效截面積。2、弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。1、選用有電流衰減系統(tǒng)的焊機。2、盡量選用平焊位置。3、選用合適的焊接規(guī)范。4、收弧時讓焊條在熔池內(nèi)短時間停留或環(huán)形擺動，填滿弧坑。第2章缺陷分析序缺陷名稱定義產(chǎn)生原因危害防止措施備注4未焊滿未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。1、填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。2、規(guī)范太弱，焊條太細，運條不當?shù)葧е挛春笣M。1、未焊滿同樣削弱了焊縫。2、容易產(chǎn)生應力集中。3、由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大，容易帶來氣孔、裂紋等。1、加大焊接電流。2、加焊蓋面焊縫。5燒穿燒穿是指焊接過程中，焊深超過工件厚度，熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔性缺陷。1、焊接電流過大，速度太慢，電弧在焊縫處停留過久，都會產(chǎn)生燒穿缺陷。2、工件間隙太大，鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。完全破壞了焊縫，使接頭喪失其聯(lián)接及承載能力。1、選用較小電流并配合合適的焊接速度。2、減小裝配間隙。3、在焊縫背面加設墊板或藥墊。4、使用脈沖焊。燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷6其他表面缺陷成形不良指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高（圖2-25a或b），表面不光滑（圖2-25c），以及焊縫過寬，焊縫向母材過渡不圓滑等。錯邊指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置，見圖2-25d，它既可視作焊縫表面缺陷，又可視作裝配成形缺陷。塌陷單面焊時由于輸入熱量過大，熔化金屬過多而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落，成形后焊縫背面突起，正面下榻，見圖2-25e。表面氣孔及弧坑縮孔見圖2-25f、g。各種焊接變形如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷。角變形也屬于裝配成形缺陷。第2章缺陷分析二.氣孔序缺陷名稱定義分類形成機理產(chǎn)生原因危害防止措施1氣孔氣孔是指焊接時，熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出，殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的，也可能是焊接冶金過程中反應生成的。1.從其形狀上分：a.球狀氣孔b.條蟲狀氣孔2從數(shù)量上分a.單個氣孔b.群狀氣孔群狀氣孔又有均勻分布氣孔，密集氣孔和鏈狀分布氣孔之分3.按氣孔內(nèi)氣體成分a.氫氣孔b.氮氣孔c.二氧化碳氣孔d.一氧化碳氣孔e.氧氣孔等。熔焊氣孔多為氫氣孔和一氧化碳氣孔。常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬中氣體溶解度的幾十分之一至幾百分之一，熔池金屬在凝固過程中，有大量的氣體要從金屬中逸出來。當凝固速度大于氣體逸出速度時，就形成氣孔。表2-4給出了氫在不同溫度金屬中的溶解度。1.母材或填充金屬表面有銹、油污等，焊條及焊劑未烘干會增加氣孔量。因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體，增加了高溫金屬中氣體的含量。2.焊接線能量過小，熔池冷卻速度大，不利于氣體逸出。3.焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。1.氣孔減少了焊縫的有效截面積，使焊縫疏松，從而降低了接頭的強度，降低塑性，還會引起泄漏。2.氣孔也是引起應力集中的因素。3.氫氣孔還可能促成冷裂紋。1.清除焊絲，工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。2.采用堿性焊條、焊劑，并徹底烘干。3.采用直流反接并用短電弧施焊。4.焊前預熱，減緩冷卻速度。5.用偏強的規(guī)范施焊。第2章缺陷分析三.夾渣序缺陷名稱定義分類分布與形狀產(chǎn)生原因危害防止措施1夾渣夾渣是指焊后熔渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。a.金屬夾渣：指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫中，習慣上稱為夾鎢、夾銅。b.非金屬夾渣：指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。1.單個點狀夾渣2.條狀夾渣3.鏈狀夾渣4.密集夾渣1.坡口尺寸不合理；2.坡口有污物；3.多層焊時，層間清渣不徹底；4.焊接線能量??；5.焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過快；6.焊條藥皮，焊劑化學成分不合理，熔點過高，冶金反應不完全，脫渣性不好；7.鎢極惰性氣體保護焊時，電源極性不當，電流密度大，鎢極熔化脫落于熔池中。8.手工焊時，焊條擺動不良，不利于熔渣上浮。1.點狀夾渣的危害與氣孔相似2.帶有尖角的夾渣會產(chǎn)生尖端應力集中，尖端還會發(fā)展為裂紋源，危害較大。根據(jù)原因分別采取對應措施以防止夾渣的產(chǎn)生第2章缺陷分析四、裂紋1.定義 焊縫中原子結(jié)合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。2.裂紋的分類序分類依據(jù)各類名稱特點1裂紋尺寸大小宏觀裂紋肉眼可見的裂紋。微觀裂紋在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。超顯微裂紋在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)，一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。2產(chǎn)生溫度熱裂紋產(chǎn)生于Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現(xiàn)，又稱為結(jié)晶裂紋。這種裂紋主要發(fā)生在晶界，裂紋面上有氧化色彩，失去金屬光澤。冷裂紋指在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Ms點以下產(chǎn)生的裂紋，一般是在焊后一段時間（幾小時，幾天甚至更長）才出現(xiàn)，故又稱為延遲裂紋。3裂紋產(chǎn)生的原因再熱裂紋接頭冷卻后再加熱至500～700℃時產(chǎn)生的裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生于沉淀強化的材料（如Cr、Mo、V、Ti、Nb的金屬）的焊接熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū)，一般從熔合線向熱影響區(qū)內(nèi)的粗晶區(qū)發(fā)展，呈晶間開裂特性。層狀撕裂再具有丁字接頭或角接頭的厚大構(gòu)件中，沿鋼板的軋制方向分層出現(xiàn)的階梯狀裂紋，見圖2-28。層狀撕裂主要是由于鋼材在軋制過程中，將硫化物（MnS）、硅酸鹽類、Al2O3等雜質(zhì)夾在其中，形成各向異性。在焊接應力或外拘束應力的使用下，金屬沿軋制方向的雜物開裂。應力腐蝕裂紋在應力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的裂紋。除殘余應力或拘束應力的因素外，應力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態(tài)有關(guān)。第2章缺陷分析3.裂紋的危害裂紋，尤其是冷裂紋，帶來的危害是災難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設計不合理，選材不當?shù)脑蛞鸬囊酝猓^大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。名稱特征產(chǎn)生機理防止措施影響因素熱裂紋（結(jié)晶裂紋）結(jié)晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長度方向開裂，為縱向裂紋，有時也發(fā)生在焊縫內(nèi)部兩個柱狀晶之間，為橫向裂紋（圖2-29）。弧坑裂紋是另一種形態(tài)的，常見的熱裂紋。熱裂紋都是沿晶界開裂，通常發(fā)生在雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料焊縫中。熱裂紋發(fā)生于焊縫金屬凝固末期，敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū)，最常見的熱裂紋是結(jié)晶裂紋，其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中，結(jié)晶偏析使雜質(zhì)生成的低熔點共晶物富集于晶界，形成所謂“液態(tài)薄膜”，在特定的敏感溫度區(qū)（又稱為脆性溫度區(qū)）間，其強度極小，由于焊縫凝固收縮而收到拉應力，最終開裂形成裂紋。a.減小硫、磷等有害元素的含量，用含碳量較低的材料焊接。b.加入一定的合金元素，減小柱裝晶和偏析。如鉬、釩、鈦、鈮等可以細化晶粒。c.采用熔深較淺的焊縫，改善散熱條件使低熔點物質(zhì)上浮在焊縫表面而不存在于焊縫中。d.合理選用焊接規(guī)范，并采用預熱和后熱，減小冷卻速度。e.采用合理的裝配次序，減小焊接應力。a.合金元素合雜質(zhì)的影響碳元素以及硫、磷等雜質(zhì)元素的增加，會擴大敏感溫度區(qū)。使結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生機會增多。b.冷去速度的影響冷卻速度增大，一是使結(jié)晶偏析加重，二是使結(jié)晶溫度區(qū)間增大，兩者都會增加結(jié)晶裂紋的出現(xiàn)機會。c.結(jié)晶應力與拘束力的影響在脆性溫度區(qū)內(nèi)，金屬的強度極低，焊接應力又使這部分金屬受拉，當拉應力達到一定程度時，就會出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。４．熱裂紋第2章缺陷分析名稱特征產(chǎn)生機理防止措施再熱裂紋a.再熱裂紋產(chǎn)生于焊接熱影響區(qū)的過熱粗晶區(qū)。產(chǎn)生于焊后熱處理等再次加熱的過程中。b.再熱裂紋的產(chǎn)生溫度：碳鋼于合金鋼550～650℃奧氏體不銹鋼約300℃c.再熱裂紋為晶界開裂（沿晶開裂）。d.最易產(chǎn)生于沉淀強化的鋼種中。e.與焊接殘余應力有關(guān)。a.再熱裂紋的產(chǎn)生機理有多種解釋，其中楔型開裂理論的解釋如下：近縫區(qū)金屬在高溫熱循環(huán)作用下，強化相碳化物（如碳化鈦、碳化釩、碳化鈮、碳化鉻等）沉積在晶內(nèi)的位錯上，使晶內(nèi)強化遷都大大高于晶界強化，尤其是當強化相彌散分別在晶粒內(nèi)時，會阻礙晶粒內(nèi)部的局部調(diào)整，又會阻礙晶粒的整體變形，這樣由于應力松弛而帶來的塑性變形就主要由晶界金屬來承擔，于是，晶界區(qū)金屬會產(chǎn)生滑移，且在三晶粒交界處產(chǎn)生應力集中，就會產(chǎn)生裂紋，即所謂的楔型開裂。圖2-30是楔型開裂的示意圖。a.注意冶金元素的強化作用及其對再熱裂紋的影響。b.合理預熱或采用后熱，控制冷卻速度。c.降低殘余應力避免應力集中。d.回火處理時盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū)或縮短在此溫度區(qū)內(nèi)的停留時間。５．再熱裂紋第2章缺陷分析名稱特征產(chǎn)生機理防止措施冷裂紋a.成生于較低溫度，且產(chǎn)生于焊后一段時間以后，故又稱為延遲裂紋。b.主要產(chǎn)生于熱影響區(qū)，也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。c.冷裂紋可能是沿晶開裂，穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn)。d.冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。a.淬硬組織（馬氏體）減少了金屬的塑性儲備。b,接頭的殘余應力使焊縫受拉。c.接頭內(nèi)有一定的含氫量。含氫量和拉應力是冷裂紋，（這里指氫致裂紋）產(chǎn)生的兩個重要因素。一般來說，金屬內(nèi)部原子的排列并非完全有序的，而是有許多微觀缺陷。在拉應力的作用下，氫向高應力區(qū)（缺陷部位）擴散聚集。當氫聚集到一定濃度時，就會破壞金屬中原子的結(jié)合鍵，金屬內(nèi)就出現(xiàn)一些微觀裂紋。應力不斷作用，氫不斷地聚集，微觀裂紋不斷地擴展，直致發(fā)展為宏觀裂紋，最后斷裂。決定冷裂紋的產(chǎn)生與否，有一個臨界的含氫量和一個臨界的應力值。當接頭內(nèi)氫的濃度小于臨界含氫量，或所受應力小于臨界應力時，將不會產(chǎn)生冷裂紋（即延遲時間無限長）。在所有的裂紋中，冷裂紋的危害性最大。a.采用低氫型堿性焊條，嚴格烘干，在100～150℃下保存，隨取隨用。b,提高預熱溫度，采用后熱措施，并保證層間溫度不小于預熱溫度，選擇合理的焊接規(guī)范，避免焊縫中出現(xiàn)淬硬組織。c.選用合理的焊接順序，減少焊接變形和焊接應力。d.焊后及時進行消氫熱處理。６．冷裂紋第2章缺陷分析五、未焊透和未熔合名稱定義產(chǎn)生原因危害防止措施備注未焊透未焊透指母材金屬未熔化，焊縫金屬沒有進入接頭根部的現(xiàn)象，間圖2-31。1.焊接電流小熔深淺。2.坡口和間隙尺寸不合理，鈍邊太大。3.磁偏吹影響。4.焊條偏芯度太大。5.層見及焊根清理不良。1.減少了焊縫的有效面積，使接頭強度下降。2.未焊透引起的應力集中所造成的危害，比強度下降的危害大得多。3.未焊透嚴重降低焊縫的疲勞強度。4.未焊透可能為裂紋源，是造成焊縫破壞的重要原因。1．使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。2.焊角焊縫時，用交流代替直流以防止磁偏吹，合理設計坡口并加強清理，用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產(chǎn)生。未熔合未熔合是指焊縫金屬與母材金屬，或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。1.焊接電流過小；2.焊接速度過快；3.焊條角度不對；4.產(chǎn)生了磁偏吹現(xiàn)象；5.焊接處于下坡焊位置，母材未熔化時已被鐵水復蓋；6.母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合等。1.未熔合是一種面積型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合對承載截面積的減少都非常明顯。2.應力集中也比較嚴重，其危害性僅次于裂紋。1.采用較大的焊接電流；2.正確地進行施焊操作；3.注意坡口部位的清潔。按其所在部位，未熔合可分為坡口未熔合、層間未熔合和根部未熔合三種第2章缺陷分析六、其他缺陷序名稱特征1焊縫化學成分或組織成分不符合要求焊材與母材匹配不當，或焊接過程中元素燒損等原因，容易使焊縫金屬的化學成分發(fā)生變化，或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來焊縫的力學性能的下降，還會影響接頭的耐蝕性能。2過熱和過燒若焊接規(guī)范使用不當，熱影響區(qū)長時間在高溫下停留，會使晶粒變得粗大，即出現(xiàn)過熱組織。若溫度進一步升高，停留時間加長，可能使晶界發(fā)生氧化或局部熔化，出現(xiàn)過燒組織。過熱可通過熱處理來消除，而過燒是不可逆轉(zhuǎn)的缺陷。3白點在焊縫金屬的拉斷面上出現(xiàn)的象魚目狀的白色斑，即為白點，白點是由于氫聚集而造成的，危害極大。第2章缺陷分析[氣孔]

[裂紋][夾渣]第2章缺陷分析[未焊透]

[未熔合][咬邊]第2章缺陷分析２.1.4鑄件中的常見缺陷氣孔、夾雜、夾沙、冷隔、縮孔和縮松、裂紋２.1.5鍛件中的常見缺陷折疊、非金屬夾雜物、龜裂、鍛造裂紋、白點２.1.6軋材中的常見缺陷１．鋼管中的缺陷縱裂紋、橫裂紋、表面劃傷、翹皮和折疊、夾雜和分層２．鋼棒和型材中的缺陷內(nèi)部缺陷表面缺陷３．鋼板中的缺陷（材料引起和軋制引起）分層、裂紋、線狀缺陷、非金屬夾雜物、夾渣、折疊、偏析２.５使用中的常見缺陷疲勞裂紋、應力腐蝕裂紋、氫損傷、晶間腐蝕、摩擦腐蝕第2章缺陷分析2.2工藝缺陷的危害及其對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

2.2.1工藝缺陷的危害性（定性分析）

應該指出，處在同一位置上的不同性質(zhì)的缺陷、或處在不同位置的同一性質(zhì)的缺陷，其危害性是不盡相同的。

第2章缺陷分析

①表面缺陷比內(nèi)部缺陷危害性大;位置特征②高應力區(qū)的缺陷比低應力區(qū)的缺陷危害性大；應力特征③與主應力垂直的片狀缺陷比平行主應力時危害性大；走向特征④應力集中區(qū)的缺陷比非應力集中區(qū)的缺陷危害性大；缺口效應⑤對疲勞強度的影響比靜載強度的影響大；

載荷特征⑥未發(fā)現(xiàn)的缺陷比已發(fā)現(xiàn)的缺陷危害性大；

掌控狀態(tài)(1)對于同一性質(zhì)的缺陷（即使數(shù)量、大小相同）第2章缺陷分析(2)不同性質(zhì)的缺陷危害性排序（從大到小）：

裂紋

未熔合，未焊透

咬邊

夾雜（條狀）夾雜(圓形)氣孔。

應該強調(diào)，任何一種缺陷達到相當嚴重的程度都會造成危害，不僅會造成結(jié)構(gòu)的破壞，甚至會釀成災難性事故！尤其對于裂紋類缺陷工藝上是不能容忍的！

必須徹底鏟除!第2章缺陷分析上節(jié)課內(nèi)容無損檢測的定義無損檢測的意義無損檢測的特點缺陷的分類缺陷對產(chǎn)品質(zhì)量的影響第2章缺陷分析2.2.2工藝缺陷產(chǎn)生危害的本質(zhì)

(1)使工件的有效承載截面F受到削弱，因而使實際平均應力增大。

(2)缺陷造成的幾何不連續(xù)，導致局部應力集中！

①引起缺口尖端的局部三向拉應力，使材料性能變脆，即產(chǎn)生缺口效應；②可能引起裂紋失穩(wěn)擴展，造成低應力破壞（脆斷）；

③結(jié)構(gòu)的應力集中點又容易引發(fā)疲勞裂紋；成為疲勞裂紋源!

④應力集中區(qū)也容易加劇應力腐蝕開裂?？傊牧蠌姸仍礁?、加工精度越高、對應力集中越敏感，工藝缺陷造成的危害越大。第2章缺陷分析2.2.3工藝缺陷的產(chǎn)生原因

這個問題十分復雜，需要具體問題具體分析。從總體上說，主要來自：

①冶金因素——如化學成分、碳當量、雜質(zhì)含量、冷卻速度等等；

②結(jié)構(gòu)（力學）因素——如壁厚、應力集中、截面突變、拘束應力等等；

③工藝因素——預熱條件、烘干溫度、清理、環(huán)境濕度、規(guī)范參數(shù)等等；第2章缺陷分析對于每種具體缺陷的產(chǎn)生原因，還要結(jié)合《材料成型原理》課程的學習來深入理解。譬如:焊接冷裂紋的產(chǎn)生原因

(三要素):①接頭中的淬硬組織M;②接頭中的較高拘束應力σR;③擴散氫含量的影響。三因素相互促進，加劇焊縫在焊根或熔合線處的開裂傾向。第2章缺陷分析2.3材料無損檢測方法的種類及其適用性

2.3.1常用的無損探傷方法及探傷原理

材料或工件未知工藝缺陷的檢測中常用的無損探傷方法有：

(1)射線探傷（RT）——是利用射線的穿透性和衰減性來發(fā)現(xiàn)缺陷，即射線能夠穿透物質(zhì)并且在物質(zhì)中有衰減的物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的。射線具有穿透金屬并對照相底片感光的能力，且射線透過金屬時會產(chǎn)生衰減，工件厚度或組織結(jié)構(gòu)的不同，射線的衰減程度亦有差異，對底片就產(chǎn)生不同程度的感光。如焊縫內(nèi)存在各種形狀的缺陷，射線則由于截面的減少或組織結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性而使底片上顯現(xiàn)黑度深淺不同的影像。從而可辨認出焊縫的輪廓、缺陷的形狀和大小。該法是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的NDT方法!第2章缺陷分析2.3.1常用的無損探傷方法及探傷原理(2)超聲波探傷（UT）——是利用超聲波在物質(zhì)中傳播、反射和衰減等物理性質(zhì)來發(fā)現(xiàn)缺陷的。(3)磁力探傷（MT）——是通過