焊接質(zhì)量控制和檢驗(yàn)

上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院

工學(xué)博士,國家高級安全評價(jià)師,AWS焊接檢驗(yàn)師,國際焊接工程師電話:EMAIL:

主要內(nèi)容焊接設(shè)備的控制材料的控制焊接質(zhì)量文件焊接檢驗(yàn)焊接返修一、焊接設(shè)備控制1焊接電源是否完好、性能穩(wěn)定、安全電壓表、電流表是否準(zhǔn)確靈敏；是否定期校驗(yàn)2焊接工裝是否有適于生產(chǎn)的、有效保證質(zhì)量的工裝設(shè)施3烘干裝置是否完好，性能穩(wěn)定；溫度表準(zhǔn)確，校驗(yàn)4預(yù)熱和焊后熱處理裝置1采購控制制訂采購文件對供方評審：評價(jià)程序和標(biāo)準(zhǔn)、資質(zhì)、資源、業(yè)績、問題記錄2進(jìn)貨檢驗(yàn)驗(yàn)收質(zhì)量證明書、合格證及技術(shù)文件；有驗(yàn)收合格入庫及入庫號編制規(guī)定。

實(shí)物驗(yàn)收檢驗(yàn)和焊材復(fù)驗(yàn)：復(fù)驗(yàn)委托單，復(fù)驗(yàn)項(xiàng)目，復(fù)驗(yàn)報(bào)告，材料責(zé)任師審核確認(rèn)，復(fù)驗(yàn)資料存檔保存。

3保管發(fā)放和回收建立程序：存放、標(biāo)識、分類，焊材庫的條件(溫、濕)，焊材發(fā)放程序：提供料單并簽發(fā)，注明產(chǎn)品編號、牌號、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、數(shù)量等。

焊條的貯存與保管1.焊條必須在干燥通風(fēng)良好的室內(nèi)倉庫中存放。焊條貯存庫內(nèi)，應(yīng)設(shè)置溫度計(jì)、濕度計(jì)。低氫焊條室內(nèi)溫度不低于5℃，相對空氣濕度不大于60％。2．焊條應(yīng)存放在架子上，架子離地面高度距離不小于600mm,離墻壁距離不小于300mm。架子下面應(yīng)放置干燥劑，嚴(yán)防焊條受潮。3．焊條堆放時(shí)應(yīng)按種類、牌號、批次、規(guī)格、入庫時(shí)間分類存放。每垛應(yīng)有明確標(biāo)注，避免混亂。4．焊條在供給使用單位之后至少在6個(gè)月之內(nèi)可保證繼續(xù)使用。焊條發(fā)放應(yīng)做到先入庫的焊條先使用。5．受潮或包裝損壞的焊條未經(jīng)處理的以及復(fù)驗(yàn)不合格的焊條，不許入庫。6.對于受潮、藥皮變色、焊芯有銹跡的焊條須經(jīng)烘干后進(jìn)行質(zhì)量評定。各項(xiàng)性能指示合格時(shí)方可入庫，否則不準(zhǔn)入庫。7.存放一年以上的焊條，在發(fā)放前應(yīng)重新做各種性能試驗(yàn)，符合要求時(shí)方可發(fā)放，否則不應(yīng)出庫。焊條使用前的烘干1．焊條在使用前，如焊條說明書無特殊規(guī)定時(shí)，一般應(yīng)進(jìn)行烘干。酸性焊條在130～180℃烘干1～2小時(shí)；堿性焊條應(yīng)在350～430℃烘干2小時(shí)，烘干的焊條應(yīng)放在100～150℃保溫箱（筒）內(nèi)，隨用隨取。2．低氫焊條一般在常溫下超過4小時(shí)，應(yīng)重新烘干。重復(fù)烘干次數(shù)不宜超過三次。3．烘干焊條時(shí)，禁止將焊條突然放進(jìn)高溫爐內(nèi)，或從高溫爐中突然取出冷卻，防止焊條因驟冷驟熱而產(chǎn)生藥皮開裂脫皮現(xiàn)象。4．烘干焊條時(shí)，焊條不應(yīng)成垛或成捆地堆放，應(yīng)鋪放成壇狀，每層焊條堆放不能太厚，一般1～3層。鑒別焊條變質(zhì)的方法當(dāng)焊工對使用的焊條質(zhì)量發(fā)生懷疑時(shí)，可以用下述方法鑒別焊條質(zhì)量。1．將幾根焊條放在手掌上滾動，若焊條互相碰撞時(shí)發(fā)出清脆的金屬聲，則焊條藥皮干燥可用；若發(fā)出低沉的沙沙聲，則焊條藥皮己受潮不能用。2．將焊條在焊接回路中短路數(shù)秒鐘，若焊條表面出汗、出現(xiàn)顆粒狀斑點(diǎn)，則焊條已受潮不能用。3．焊芯上有銹痕，則焊條已受潮不能用。4．將厚藥皮焊條緩慢彎成120°角，若涂料大塊脫落或藥皮表面無裂紋，都是受潮焊條。干燥的焊條在緩慢彎曲時(shí)，有小的脆裂聲，繼續(xù)彎至120°，藥皮受拉面出現(xiàn)小裂口。5．焊接時(shí)藥皮成塊脫落，產(chǎn)生大量水蒸氣或有爆裂現(xiàn)象，說明焊條己受潮。已受潮的焊條，若藥皮脫落，則應(yīng)報(bào)廢。若酸性焊條受潮不嚴(yán)重，或焊芯上有輕微銹痕，焊接時(shí)基本上能保證質(zhì)量，烘干后可以再用，但不能用來焊接重要結(jié)構(gòu)。若堿性焊條焊芯上有銹痕，則不能正常使用。當(dāng)材料到達(dá)制造現(xiàn)場時(shí)，檢驗(yàn)師要負(fù)責(zé)審核伴隨而來的MTR。必須要有材料控制體系，以便在各個(gè)制造階段都能跟蹤接收的材料。在一些緊要應(yīng)用領(lǐng)域如化工廠和精煉廠，材料要100%檢驗(yàn)以驗(yàn)證其化學(xué)成分,檢驗(yàn)師可以實(shí)際審核文件的符合性，或作簡單的核對，以確保其它人員已經(jīng)完成的這項(xiàng)任務(wù)。典型的填充金屬技術(shù)規(guī)程AWSA5.1“碳鋼藥皮焊條技術(shù)規(guī)程”一些重要特征說明如下：范圍說明技術(shù)規(guī)程所涉及的內(nèi)容。A部分—基本要求分類說明分類的基礎(chǔ)。根據(jù)電流的類型、藥皮的類型、焊接位置、化學(xué)成分及力學(xué)性能，列出這些分類的不同表格。驗(yàn)收如果焊條符合AWSA5.01要求，就可以驗(yàn)收。證明說明生產(chǎn)商必須用證明書證明他的產(chǎn)品符合本技術(shù)規(guī)程的所有要求。重新試驗(yàn)如果任何一個(gè)試驗(yàn)失敗，必須重做兩個(gè)試驗(yàn)，每個(gè)試驗(yàn)必須通過。制造方法按照本技術(shù)規(guī)程生產(chǎn)產(chǎn)品的任何制造方法都要符合要求。標(biāo)記說明每個(gè)包裝外的最小標(biāo)記都應(yīng)清晰可見。包裝說明合適的包裝，包括標(biāo)準(zhǔn)尺寸及外形。整圓方法說明怎樣整圓拉伸數(shù)據(jù)接近于l000psi。三、焊接質(zhì)量文件質(zhì)量手冊程序文件焊接作業(yè)指導(dǎo)書、焊接規(guī)程、工藝卡質(zhì)量計(jì)劃流轉(zhuǎn)卡焊接記錄檢驗(yàn)記錄無損檢測報(bào)告焊接記錄－焊接是壓力管道安裝過程的重要環(huán)節(jié)。焊接過程質(zhì)量控制及其見證資料是從事壓力管道安裝質(zhì)量管理人員普遍關(guān)心的問題。通常，軸側(cè)圖和焊接工作記錄被認(rèn)為是壓力管道焊接和無損檢測工作的重要質(zhì)量記錄文件，也是壓力管道安裝資格審查和換證工作中不可缺少的質(zhì)量體系運(yùn)行見證文件。除了單線圖的內(nèi)容有明確規(guī)定外，焊接施焊記錄的格式在壓力管道施工的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中并無明確規(guī)定。所以，根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，對焊接施焊記錄的內(nèi)容應(yīng)有如下要求：焊接日期、焊縫編號、焊工姓名或代號、焊接方法、焊接材料及其批號（或其他可追溯性標(biāo)識）、焊縫檢驗(yàn)方法及檢驗(yàn)結(jié)果（包括返修焊縫的編號及其檢驗(yàn)結(jié)果）。對于焊接工藝中有焊接線能量要求的焊接工作，除了上述要求的焊接工作記錄外，還應(yīng)有實(shí)際焊接時(shí)的電流、電壓、焊接速度（或以經(jīng)過驗(yàn)證的焊道長度和厚度表示）等原始記錄。對有層間溫度要求或焊接層次要求的焊縫,原始記錄中還應(yīng)有層間溫度或焊接層次。其他焊縫則只要求記錄對焊接工藝紀(jì)律進(jìn)行抽查時(shí)的焊接電流、電弧電壓的記錄數(shù)據(jù)。1環(huán)境控制

確保環(huán)境適于焊接，并不影響焊接質(zhì)量，如風(fēng)速、溫度、濕度等。2焊接試板3焊工資質(zhì)與項(xiàng)目的對應(yīng)4焊接工藝的執(zhí)行5焊接施工體系控制6-1坡口預(yù)制、尺寸、質(zhì)量，焊口組對，焊縫清理6-2焊縫定位焊，焊接線能量控制6-3焊縫層間質(zhì)量控制7焊材的準(zhǔn)備、烘焙8焊接順序四、焊接檢驗(yàn)外觀檢查：是否有缺陷成形檢查：余高、寬度、棱角度、均勻性表面檢測：表面或近表面缺陷內(nèi)部檢測：內(nèi)部及內(nèi)表面缺陷1焊接檢驗(yàn)過程1.1焊前檢驗(yàn)1.2過程檢驗(yàn)

1.3焊后檢驗(yàn)2外觀檢驗(yàn)2.1成形（高度、寬度、直線度、棱角度、均勻度、錯(cuò)邊等）表面缺陷（氣孔、夾渣、裂紋、咬邊、焊瘤、未熔合、未焊滿、未焊透等）或飛濺物2.2目視、PT、MT、MMT、ET3內(nèi)部檢驗(yàn)3.1氣孔、夾渣、裂紋、未熔合、未焊透，背面各類缺陷等3.2UT、RT、AUT、TOFT、PhaseArray檢查焊接設(shè)備狀態(tài)檢查所要使用的母材和焊材的質(zhì)量及狀態(tài)檢查焊接準(zhǔn)備檢查接頭裝配情況檢查對中（直）設(shè)備的適用性檢查焊接接頭的干凈情況當(dāng)有要求時(shí)，檢查預(yù)熱條件焊接過程中檢驗(yàn)檢查焊接參數(shù)是否符合焊接工藝檢查每條焊道的焊接質(zhì)量檢查焊道之間的清理檢查道間溫度檢查每道焊縫的位置及其焊接次序檢查背面清根表面如有要求，監(jiān)督制造過程中的無損檢測（NDT）目視檢驗(yàn)工具閱審與實(shí)際焊接相關(guān)的所有資料。包括：圖紙、規(guī)范、技術(shù)要求、工藝等,通過審閱資料，根據(jù)所指定的材料型號，可以了解是否有特殊的焊接要求。例如，如果指明要使用調(diào)質(zhì)鋼，則通常要控制焊接熱輸入。這就要求焊接檢驗(yàn)師記住此處而監(jiān)控焊接。焊接前檢驗(yàn)根據(jù)情況建立“檢驗(yàn)停止點(diǎn)”，要求生產(chǎn)過程到達(dá)這些點(diǎn)時(shí)必須停下來，等待檢驗(yàn)師對已經(jīng)完成的作業(yè)進(jìn)行審查。開展檢驗(yàn)以及記錄和保存結(jié)果制訂一個(gè)適當(dāng)?shù)挠?jì)劃。檢驗(yàn)報(bào)告和文件體系的編寫,檢驗(yàn)報(bào)告的格式及其內(nèi)容、檢驗(yàn)報(bào)告的發(fā)放、以及保存檢驗(yàn)報(bào)告，以便其他熟悉本工作的人員進(jìn)行查閱,要符合文件體系要求。焊接前檢驗(yàn)不合格品的標(biāo)識及其處理評估焊接設(shè)備的性能及狀態(tài)。內(nèi)容包括：焊接電源、送絲設(shè)備、接地電纜及接地夾、焊劑及焊條的儲存設(shè)備、傳輸保護(hù)氣體的軟管及其備件等。進(jìn)行材料及其形狀的焊前檢查。步驟之一是評估母材和焊材的質(zhì)量。母材的檢驗(yàn)既可以金屬表面的目視檢測，也可以是無損檢測方法檢驗(yàn)所使用的焊接材料焊接前檢驗(yàn)檢查焊接接頭的準(zhǔn)備質(zhì)量及其精度。諸如坡口面角度、坡口深度、鈍邊尺寸和坡口曲率半徑(指J型和U型坡口)進(jìn)行目視檢測。檢查焊接接頭的裝配情況,項(xiàng)目包括：根部間隙、裝配角度對準(zhǔn)情況、裝配面對準(zhǔn)情況(高．低)、坡口角度等。焊接前檢驗(yàn)檢查在裝配過程中使用的裝配架、夾具和其他的對準(zhǔn)設(shè)備，檢查焊接區(qū)域的清潔。表面污物和水分。諸如水汽、油類、脂類、機(jī)油、黃油、油漆、銹蝕、氧化皮、鍍鋅層等的存在會引入焊縫不容許的雜物。預(yù)熱（如果要求預(yù)熱)檢查,應(yīng)當(dāng)沿著接頭整個(gè)長度檢查規(guī)定的預(yù)熱溫度，檢查位置要離開接頭不小于3英寸的距離，或者不小于母材的厚度值，采用二者的較大值。焊接前檢驗(yàn)典型的溫度指示筆

測量溫度的數(shù)字式高溫計(jì)紅外線溫度指示計(jì)須按照焊接工藝的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn),包括：焊接方法、焊接材料、規(guī)定的技術(shù)、預(yù)熱及道間溫度監(jiān)控生產(chǎn)焊接，以確保按照相關(guān)工藝的要求進(jìn)行當(dāng)熔敷焊道時(shí)要目視檢測每一條焊道，能夠發(fā)現(xiàn)任何表面不連續(xù)性并進(jìn)行修補(bǔ)。對根部焊道或根部焊層進(jìn)行檢驗(yàn)是關(guān)鍵,檢查道間清理,徹底清理兩條單獨(dú)焊道之間的焊道，否則導(dǎo)致夾渣或未熔合道間清理用敲渣用的手工尖頭錘、氣動尖頭錘、砂輪機(jī)、手動鋼絲刷和電動鋼絲刷等焊接過程中檢驗(yàn)需要控制道間溫度的焊接工藝要進(jìn)行監(jiān)督，可以規(guī)定道間溫度的最小值或最大值，或兩者兼有。測量道間溫度應(yīng)該在接頭外面，典型情況是離開接頭大約1英寸，而不是在焊接接頭本身內(nèi)部。測量時(shí)間是在下一焊道或下一焊層開始之前。焊接過程中檢驗(yàn)在焊接操作過程中，焊接檢驗(yàn)師還要檢查多道焊的單個(gè)焊道的布置。留下的窄縫隙

焊接過程中檢驗(yàn)監(jiān)督焊縫各段的焊接順序和位置，控制焊接變形雙面V型坡口的焊接順序焊接過程中檢驗(yàn)T型接頭雙面角焊縫的焊接順序

分段退焊技術(shù)

當(dāng)設(shè)計(jì)要求從接頭的兩面進(jìn)行全焊透坡口焊縫的焊接時(shí)，則必須有某種方法清根，檢驗(yàn)師應(yīng)當(dāng)檢查清根后的焊縫表面。檢驗(yàn)師不僅要確保反面清根去除了所有的不連續(xù)，而且還要檢查清根后的外形恰當(dāng)，以確保有足夠的開口尺寸，為后續(xù)焊縫能夠成功地熔敷。焊接過程中檢驗(yàn)焊后檢驗(yàn)焊后目視檢測就是對完工焊縫的外觀進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)焊縫及母材的表面不連續(xù)性對坡口焊縫,坡口是否被填充到與母材齊平，且不存在過大的余高，測量角焊縫的尺寸通常需要借助于角焊縫量規(guī)。使用模板型角焊縫量規(guī)

在使用片狀模板型角焊縫量規(guī)時(shí)，要根據(jù)角焊縫的外形是外凸還是內(nèi)凹，來使用兩種不同形狀的缺口。五、焊接返修原因分析返修措施返修實(shí)施質(zhì)量檢驗(yàn)返修次數(shù)焊縫返修（1)返修前應(yīng)對缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，