2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗走入焊接“十四五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材目錄2.5.1焊接缺陷的危害2.5.2焊接缺陷的種類2.5.3焊接缺陷的產(chǎn)生2.5.4焊接缺陷的防止小結(jié)作業(yè)2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗《走入焊接》主編吳志亞第一篇文化篇1．了解各類焊接檢測方法的原理及特點；2．熟悉常見的無損檢測材料、設備、操作步驟；3．掌握各種焊接檢測方法的操作步驟和缺陷評定標準；4.了解幾種先進的無損檢測方法。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗學習目標思政元素：

中國的觀天巨眼FAST望遠鏡，是一個復雜的航天航空設計工程，也是一個復雜的制造、安裝工程。FAST索網(wǎng)是世界上跨度最大、精度最高的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，也是世界上第一個采用變位工作方式的索網(wǎng)體系，其技術(shù)難度不言而喻，需要攻克的技術(shù)難題貫穿索網(wǎng)的設計、制造及安裝全過程。上萬零部件正確的構(gòu)型設計圖樣繪制，是整個工程技術(shù)質(zhì)量保證的前提條件。因此，工程設計技術(shù)人員一絲不茍、技術(shù)精湛的工匠精神，是我們應該具備的基本素養(yǎng)。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗焊縫的外觀檢測可用肉眼及放大鏡，主要檢測焊接接頭的形狀和尺寸，檢測過程中可使用標準樣板和量規(guī)。1．目視檢測的方法（1）直接目視檢測2.5.1焊縫外觀檢測2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗低倍放大鏡放大鏡反光鏡(2)遠距離目視檢測用于眼睛不能接近被檢物體，必須借助望遠鏡、內(nèi)孔管道鏡、照相機等進行觀察的場合。其分辨能力，至少應具備相當于直接目視觀察所獲檢測的效果。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗放大鏡內(nèi)孔管道鏡2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗2.目視檢查的項目焊接后清理質(zhì)量所有焊縫及其邊緣，應無熔渣、飛濺及阻礙外觀檢查的附著物。幾何形狀檢查重點檢查焊縫與母材連接處以及焊縫形狀和尺寸急劇變化的部位。焊縫應完整不得有漏焊，連接處應圓滑過渡。焊接的傷痕補焊重點檢查裝配拉筋板拆除部位，勾釘?shù)蹩ê附硬课?、母材引弧部位、母材機械劃傷部位等。應無缺肉及遺留焊疤，無表面氣孔、裂紋、夾渣、疏松等缺陷，劃傷部位不應有明顯棱角和溝槽，傷痕深度不超過有關(guān)標準規(guī)定。焊接缺陷檢查在整條焊縫和熱影響區(qū)附近，應無裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿等缺陷，氣孔、咬邊應符合有關(guān)標準規(guī)定。焊接接頭部位容易產(chǎn)生焊瘤、咬邊等缺陷，收弧部位容易產(chǎn)生弧坑、裂紋、夾渣、氣孔等缺陷，檢查時要注意。焊縫尺寸的檢測是按圖樣標注的尺寸或技術(shù)標準規(guī)定的尺寸對實物進行測量檢查。尺寸測量工作可與目視檢測同時進行，也可在目視檢測之后進行。通常，是在目視檢測的基礎上，初步掌握幾何尺寸變化的規(guī)律之后，選擇測量部位。一般情況下，選擇焊縫尺寸正常部位、尺寸變化的過渡部位和尺寸異常變化的部位進行測量檢查，然后相互比較，找出焊縫尺寸變化的規(guī)律，與標準規(guī)定的尺寸對比，從而判斷焊縫的幾何尺寸是否符合要求。2.5.2焊縫尺寸的檢測2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗對接接頭焊縫尺寸的檢測一般情況下，施工圖樣只標注坡口尺寸，不標明焊后尺寸要求。對接接頭焊縫尺寸應按有關(guān)標準規(guī)定或技術(shù)要求測量檢查。檢查對接接頭焊縫的尺寸，方法簡單，可直接用直尺或焊接檢測尺測量出焊縫的余高和焊縫寬度。2.角焊縫尺寸的檢測角焊縫尺寸包括焊縫的計算厚度、焊腳尺寸、凸度和凹度等。測量角焊縫的尺寸，主要是測量焊腳尺寸K1、K2和角縫厚度。然后通過測量結(jié)果計算焊縫的凸度和凹度。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗2.5.3致密性檢測致密性試驗是對焊接結(jié)構(gòu)的整體強度和密封性進行的檢測，也是對焊接結(jié)構(gòu)的選材、切割和制造工藝等的綜合性檢測，其檢測結(jié)果不僅是產(chǎn)品是否合格和等級劃分的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，而且是保證其安全運行的重要依據(jù)。壓力檢測水壓試驗氣壓試驗水壓試驗是最常用的壓力試驗方法。水的壓縮性很小，如果焊接結(jié)構(gòu)一旦因缺陷擴展而發(fā)生泄漏，水壓立即顯著下降，不會引起爆炸。因而用水作試壓介質(zhì)既安全又廉價，操作起來也十分方便，故得到了廣泛的使用。氣壓試驗和水壓試驗一樣是檢測在一定壓力下工作的容器和管道的焊縫致密性的。氣壓試驗比水壓試驗更為靈敏和迅速。同時試驗后的產(chǎn)品不用排水處理，對于排水困難的產(chǎn)品尤為適用。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗水壓試驗氣壓試驗2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗2.5.4破壞性檢測焊接生產(chǎn)中的破壞性檢測是指測定焊接接頭及焊縫金屬的力學性能﹑化學成分及金相組織等檢測項目。少數(shù)批量生產(chǎn)的壓力容器，往往要抽取少量產(chǎn)品作破壞性試驗以驗證其極限耐壓能力，這也屬于破壞性檢測的范疇。1.焊縫的力學性能試驗（1）材料的拉伸試驗2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（2）材料沖擊試驗試樣的切取方向試樣的缺口形式?jīng)_擊韌度的大小與取樣的長度方向有關(guān)，鋼板在軋制時所形成的晶粒纖維方向而造成材料各向異性所致，因而沖擊試樣有橫向和縱向之分。沖擊試樣有U型缺口和V型缺口之分，從同一塊試板上制備的兩種缺口試樣比較，U型缺口的沖擊韌性能指標高于V型缺口。沖擊試驗機與沖擊試樣2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（3）彎曲試驗彎曲試驗是一項工藝性能試驗。許多焊接件在焊前或焊后要經(jīng)過冷變形加工，材料或焊接接頭能否經(jīng)受一定的冷變形加工，就要通過冷彎試驗加以驗證。試驗過程是將按規(guī)定制作的試樣支持在壓力機或萬能材料試驗機上，在規(guī)定的支點間距上用一定直徑的彎心對試樣施力，使其彎曲到規(guī)定的角度，然后卸除試驗力，檢查試樣承受冷變形能力。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗2.金相檢驗焊接接頭的金相檢測是通過對焊接接頭截面中焊縫金屬和熱影響區(qū)的宏觀和微觀組織觀察，分析焊接接頭的組織狀態(tài)及微小缺陷﹑夾雜物﹑氫白點的數(shù)量及分布情況，進而分析焊接接頭的性能，為選擇調(diào)整焊接或熱處理規(guī)范提供依據(jù)。金相檢測器材2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗3.焊接接頭的化學成分分析原材料及焊接材料的復檢對于高壓壓力容器國家規(guī)定金屬材料的化學成分是必須復檢的項目。當制造單位對材料化學成分有懷疑時也應該復檢。耐蝕堆焊層的工藝評定在某些高溫﹑高壓﹑強腐蝕條件下工作的石油化工設備，內(nèi)表面要采用帶極堆焊的方法襯上一層耐腐蝕材料。耐腐蝕堆焊工藝評定的檢測項目之一就是用化學分析的方法確定堆焊層的組成。估計奧氏體不銹鋼焊縫中的鐵素體含量在部分牌號奧氏體不銹鋼的焊接中，要求焊縫具有奧氏體加少量鐵素體的雙相組織，其中鐵素體的含量在3%~8%較為適宜，由于在奧氏體不銹鋼中，鎳是促進形成奧氏體的元素，鉻是促使形成鐵素體的元素，其它元素則或者形成奧氏體，用于缺陷原因分析焊接結(jié)構(gòu)如發(fā)生一些不允許存在或超過質(zhì)量要求的缺陷，則可能是焊接材料本身包括母材和填充金屬存在某種問題，也可以從成分分析著手，找出原因。思政元素：

“時代楷?！秉S文秀的先進事跡。黃文秀研究生畢業(yè)后，放棄了大城市的工作機會，毅然回到家鄉(xiāng)，帶領(lǐng)村干部和群眾，深入研究、挖掘百坭村的資源優(yōu)勢，學經(jīng)驗、找路子，大力發(fā)展杉木、八角、砂糖橘、枇杷等特色種植產(chǎn)業(yè)。在這位第一書記的帶領(lǐng)下，百坭村經(jīng)過努力，貧困率下降，400多人順利脫貧，村集體經(jīng)濟收入實現(xiàn)增收。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗2.5.5無損檢測1.射線檢測射線探傷是利用射線可以穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性來發(fā)現(xiàn)其中缺陷的一種無損探傷方法。它可以檢查金屬和非金屬材料及其制品的內(nèi)部缺陷，如焊縫中的氣孔、夾渣、未焊透等體積性缺陷。射線檢測原理2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（1）射線檢測的基本原理射線檢測的實質(zhì)是：射線在穿透物質(zhì)過程中，因吸收和散射而使強度衰減，衰減程度取決于穿透物質(zhì)的衰減系數(shù)和穿透物質(zhì)的厚度。如果被透照工件內(nèi)部存在缺陷，且缺陷介質(zhì)與被檢工件對射線衰減程度不同，會使得透過工件的射線產(chǎn)生強度差異，使膠片的感光程度不同，經(jīng)暗室處理后底片上有缺陷的部位黑度較大，評片人員可憑此判斷缺陷的情況。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（2）射線檢測的特點射線檢測主要用于檢測各種熔焊方法的對接接頭，特殊情況下也可檢測角焊縫和其他特殊結(jié)構(gòu)件，還可檢測鑄鋼件，但不適宜鋼板、鋼管、鍛件的檢測。射線照相法能夠較準確地判斷缺陷的性質(zhì)、數(shù)量、尺寸和位置，且可以長期保存，但檢測成本較高，檢測速度較慢，另射線對人體有傷害，檢測時需采取必要的防護措施。（3）射線檢測設備射線探傷常用的設備主要有X射線機、γ射線機等。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗射線探傷儀2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗X射線機通常由X射線管、高壓發(fā)生器、控制裝置、冷卻器、機械裝置和高壓電纜等部件組成。Ｘ射線管是Ｘ射線機的核心部件，是由陰極、陽極和管套組成的真空電子器件，其結(jié)構(gòu)如圖所示。1.陰極2.聚焦罩3.燈絲4.陽極5.靶6.管套X射線管結(jié)構(gòu)示意圖2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（4）射線檢測透照方式的選擇（a）對接接頭焊縫對接焊縫的透照2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（b）角接接頭焊縫角接焊縫透照2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（c）管件對接焊縫（筒體環(huán)焊縫）按射線源﹑工件和膠片之間的相互位置關(guān)系，管件對接焊縫的透照方法分外透法﹑內(nèi)透法﹑雙壁單影法和雙壁雙影法四種。外透法內(nèi)透法雙壁單影法雙壁雙影法外透法雙壁單影法2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（5）焊縫射線底片的評定射線底片的評定工作簡稱評片，由二級或二級以上探傷人員在評片室內(nèi)利用觀片燈﹑黑度計等儀器和工具進行該項工作。評片工作包括底片質(zhì)量的評定﹑缺陷的定性和定量﹑焊縫質(zhì)量的評級等內(nèi)容。射線探傷底片示例2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（6）射線安全防護所有生命組織的基本單位是細胞，輻射對人體的危害主要是會損傷細胞，它能夠破壞細胞的組織結(jié)構(gòu)，直至殺死細胞，使細胞喪失再生的能力；另外還能引起反常方式的細胞再生，引起癌變。射線輻射檢測儀2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗2.超聲檢測超聲波探傷是利用超聲波在物體中的傳播、反射和衰減等物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種無損檢測方法。它可以檢查金屬材料、部分非金屬材料的表面和內(nèi)部缺陷，如焊縫中裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等缺陷。超聲波探傷原理2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（1）超聲檢測的原理在超聲探傷中常用的頻率為0.5～10兆赫。這種機械波在材料中能以一定的速度和方向傳播，遇到聲阻抗不同的異質(zhì)界面（如缺陷或被測物件的底面等）就會產(chǎn)生反射。超聲波探傷儀2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗超聲波探傷儀和探頭（2）設備與器材2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（3）焊縫直接接觸法超聲波探傷焊縫中缺陷的位置、形狀和方向直接影響缺陷的聲反射率。超聲波探測焊縫的方向愈多，波束垂直于缺陷平面的機率愈大，缺陷的檢出率也愈高，評結(jié)果也就愈準確。目前把超聲波探傷劃分為三個檢驗級別：

A級—－檢驗的完善程度最低，難度系數(shù)（K=1）最小。適用于普通鋼結(jié)構(gòu)檢驗。

B級—－檢驗的完善程度一般，難度系數(shù)（K=5～6）較大。適用于壓力容器檢驗。

C級—－檢驗的完善程度最高，難度系數(shù)（K=10～12）最大。適用于反應性容器與管道等的檢驗。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗探頭基本掃查方式轉(zhuǎn)角掃查環(huán)繞掃查左右掃查前后掃查超聲波探傷示例2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（4）缺陷性質(zhì)的評估

氣孔單個氣孔回波高度低，波形為單峰，較穩(wěn)定，當探頭繞缺陷轉(zhuǎn)動時，缺陷波高大致不變，但探頭定點轉(zhuǎn)動時，反射波立即消失；密集氣孔會出現(xiàn)一簇反射波，其波高隨氣孔大小而不同，當探頭作定點轉(zhuǎn)動時，會出現(xiàn)此起彼伏現(xiàn)象。裂紋缺陷回波高度大，波幅寬，常出現(xiàn)多峰。探頭平移時，反射波連續(xù)出現(xiàn)，波幅有變動；探頭轉(zhuǎn)動時，波峰有上下錯動現(xiàn)象。夾渣點狀夾渣的回波信號類似于點狀氣孔。條狀夾渣回波信號呈鋸齒狀，由于其反射率低，波幅不高且形狀多呈樹枝狀，主峰邊上有小峰。探頭平移時。波幅有變動；探頭繞缺陷移動時，波幅不相同。未焊透未熔合由于反射率高（厚板焊縫中該缺陷表面類似鏡面反射），波幅均較高。探頭平移時，波形較穩(wěn)定。在焊縫兩側(cè)探傷時，均能得到大致相同的反射波幅。當聲波垂直入射該缺陷表面時，回波高度大。探頭平移時，波形穩(wěn)定。焊縫兩側(cè)探傷時，反射波幅不同，有時只能從一側(cè)探測到。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（5）焊縫質(zhì)量評定a最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷，根據(jù)缺陷的指示長度按規(guī)定予以評級。b最大反射波幅不超過評定線的缺陷，均評為Ⅰ級。C最大反射波幅超過評定線的缺陷,檢驗者判定為裂紋等危害性缺陷時，無論其波幅和尺寸如何，均評為Ⅳ級。d反射波幅位于Ⅰ區(qū)的非裂紋性缺陷，均評為Ⅰ級。e反射波幅超過判廢線進入Ⅲ區(qū)的缺陷，無論其指示長度如何，均評定為Ⅳ級。

2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗3.磁粉檢測（1）原理鐵磁性材料制成的工件被磁化后,工件就有磁力線通過。如果工件本身沒有缺陷，磁力線在其內(nèi)部是均勻連續(xù)分布的。但是，當工件內(nèi)部存在缺陷時，缺陷處的磁力線不能通過，將產(chǎn)生一定程度的彎曲。當缺陷位于或接近工件表面時，則磁力線不但在工件內(nèi)部產(chǎn)生彎曲，而且還會穿過工件表面漏到空氣中形成一個微小的局部磁場。磁粉探傷原理圖磁粉探傷原理2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（2）影響漏磁場強度的因素外加磁場強度缺陷的埋藏深度缺陷方向缺陷的磁導率缺陷的大小和形狀材料的磁導率2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（3）磁粉探傷的材料黑磁粉紅磁粉白磁粉熒光磁粉磁粉和磁膏2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗磁粉的性能：磁粉的性能包括磁性、粒度、顏色、懸浮性等。磁粉性能應滿足以下要求：（a）磁粉具有高磁導率和低剩磁性質(zhì)，磁粉之間不應相互吸引。用磁性稱重法檢驗時，磁粉的稱量值應大于7g。（b）磁粉的粒度應小于0.07mm。（c）磁粉的顏色應與被檢工件有最大的反差。探傷時，為保證檢驗靈敏度，應事先用靈敏試片對干、濕磁粉進行性能和靈敏度試驗。而且使用前必須在60～70℃的溫度下經(jīng)過2h烘干處理。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗磁懸液將磁粉混合在液體介質(zhì)中形成磁粉的懸浮液，簡稱磁懸液。用來懸浮磁粉的液體叫分散劑或稱載液。在磁懸液中，磁粉和載液是按一定比例混合而成的。根據(jù)采用的磁粉和載液的不同，可將磁懸液分為油基磁懸液、水基磁懸液和熒光磁懸液等。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗

（4）磁粉探傷設備簡介便攜式磁粉探傷機移動式磁粉探傷機磁粉探傷儀2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗

（5）磁粉探傷操作過程預處理磁化檢驗施加磁粉記錄退磁用機械或化學方法把工件表面的油污、氧化皮、涂層、焊劑和焊接飛濺物等清理干凈。選擇適當?shù)拇呕椒按呕?guī)范，利用磁粉探傷設備使工件帶有磁性，產(chǎn)生漏磁場準備磁粉探傷。把磁粉或磁懸液均勻地噴灑在工件表面上。它可分成連續(xù)法和剩磁法。對磁痕進行觀察和分析，非熒光磁粉在明亮的光線下觀察，熒光磁粉在柴外線燈照射下觀察。將實驗結(jié)果進行記錄。使工件的剩磁為零的過程叫退磁。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗（6）焊接缺陷的判斷和焊縫等級的確定（a）裂紋裂紋的磁痕輪廓較分明，對于脆性開裂多表現(xiàn)為粗而平直，對于塑性開裂多呈現(xiàn)為一條曲析的線條，或者在主裂紋上產(chǎn)生一定的分叉，它可連續(xù)分布。也可以斷續(xù)分布，中間寬而兩端較尖細。（b）發(fā)紋紋的磁痕呈直線或曲線狀短線條。（c）條狀夾雜物條狀夾雜物的分布沒有一定的規(guī)律。其磁痕不分明，具有一定的寬度，磁粉堆積比較低而平坦。（d）氣孔和點狀夾雜物氣孔和點狀夾雜物的分布沒有一定的規(guī)律，可以單獨存在，也可密集成鏈狀或群狀存在。磁痕的形狀和缺陷的形狀有關(guān)，具有磁粉聚積比較低而平坦的特征。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗4.滲透檢測（1）原理滲透探傷是在被檢工件上浸涂可以滲透的帶有熒光的或紅色的染料，利用滲透劑的滲透作用，顯示表面缺陷痕跡的一種無損檢測方法。該法具有操作簡單、成本低廉、不受材料性質(zhì)的限制等優(yōu)點，廣泛應用于各種金屬材料和非金屬材料構(gòu)件的表面開口缺陷的質(zhì)量檢驗。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗

（2）滲透探傷的常用方法根據(jù)不同的顯象方式，不同的滲透劑及顯象劑，常用的滲透探傷方法有如下幾種：著色滲透探傷法水洗型滲透探傷法溶劑去除滲透探傷法干式顯象滲透探傷法濕式顯象滲透探傷法熒光滲透探傷法2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗

（3）滲透探傷的操作步驟滲透探傷的操作步驟較多，檢測時各步驟都應給予足夠的重視，其操作步驟流程為：前處理→滲透處理→乳化處理→清洗處理→干燥處理→顯像處理→檢驗→后處理1）前處理前處理是向被檢工件表面涂覆滲透劑前的一項準備工作，其目的是徹底清除工件表面妨礙滲透液滲入缺陷的油脂﹑涂料﹑鐵銹﹑氧化皮及污物等附著物。2.5一絲不茍攻瑕索垢---焊接檢驗2）滲透處理滲透處理時在工件表面施加滲透液的過程，應根據(jù)工件的數(shù)量、尺寸、形狀及滲透劑的種類等條件采用不同的滲透方法和滲透時間。3）乳化處理這一操作步驟是僅對采用后乳化型滲透劑時才必要，因為滲透劑中大多以不溶于水的有機物作為著色劑的溶劑，所以無法直接用水進行清洗，如果用水清洗，則必須先作乳化處理。2