一級建造師《機電工程》教材知識點：1H412034焊接質量檢驗方法

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　　1H412030焊接技術

　　1H412034焊接質量檢驗方法

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　　焊接質量的優(yōu)劣直接關系到了機電工程裝置的運行安全和人民生命財產的安全，因此焊接的檢驗必須從焊前各項準備、焊接過程中的檢驗和焊后對焊縫的檢驗等各個環(huán)節(jié)嚴格地進行。本條主要知識點是：焊前檢查;焊接中檢驗;焊后檢驗。

　　一、焊前檢查

　　從人、機、料、法、環(huán)、檢六個方面進行檢查。

　　(一)焊工資格檢查

　　檢查焊工資格是否在有效期限內，考試項目是否與實際焊接相適應。例如，焊工操作證(合格項目)有效期為4年。若在焊工操作證有效期內中斷焊接工作達6個月，也需重新進行焊工的資格考試。

　　(二)焊接設備檢查

　　焊接設備質量檢查包括焊接設備型號、電源極性是否符合工藝要求，焊炬、電纜、氣管和焊接輔助工具，安全防護等是否齊全。

　　(三)原材料檢查

　　原材料檢查包括對母材、焊條(焊絲)、焊劑、保護氣體、電極等進行檢查，是否與合格證及國家標準相符合，及檢查包裝是否破損、過期等。

　　(四)技術文件的檢查

　　對焊接結構設計及施焊技術文件的檢查要審查焊件結構是否設計合理、便于施焊、易保證焊接質量;檢查工藝文件上工藝要求是否齊全、表達清楚;新材料、新產品、新工藝施焊前應檢查是否進行了焊接工藝試驗。

　　(五)焊接環(huán)境檢查

　　對焊接場所可能遭遇的環(huán)境溫度、濕度、風、雨等不利條件，檢查是否采取可靠防護措施。

　　例如，出現(xiàn)下列情況之一時，如沒采取適當?shù)姆雷o措施，應立即停止焊接工作。

　　1.采用電弧焊焊接時，風速等于或大于8m/s;

　　2.氣體保護焊接時，風速等于或大于2m/s;

　　3.相對濕度大于90%;

　　4.采用低氫型焊條電弧焊時，風速等于或大于5m/s;

　　5.下雨或下雪;

　　6.管子焊接時未墊牢，管子懸空或處于外力作用下;

　　7.打底焊時，施焊環(huán)境處于強振動或敲擊工況中。

　　(六)焊接過程的檢查

　　為了確保焊接工藝指導書規(guī)定的各項參數(shù)的正確執(zhí)行，通常的做法是增加檢查的程序，既由專職或兼職質檢員從焊接工序初始，就對人、機、料、法、環(huán)等各因素進行過程檢查、監(jiān)控，主要檢查裝配質量是否符合圖樣要求，坡口表面是否清潔、裝夾具及點固焊是否合理，裝配間隙和錯邊是否符合要求，是否要考慮焊接收縮量等。有效的檢查能顯著提高焊接質量和合格率。

　　二、焊接中檢驗

　　(一)焊接工藝

　　焊接中是否執(zhí)行了焊接工藝要求，包括焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范(電流、電壓、線能量)、焊接順序、焊接變形及溫度控制。

　　(二)焊接缺陷

　　多層焊層間是否存在裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，缺陷是否已清除。

　　(三)焊接設備

　　焊接設備運行是否正常，包括焊接電源、送絲機構、滾輪架、焊劑托架、冷卻裝置、行走機構等。例如，對大型石油儲罐邊板與邊板對接縫焊接時，為了減少對接縫焊接的底板表面變形，焊接中檢驗尤其重要。焊接時應按以下程序進行焊接中檢驗：

　　1.先進行焊道局部處理，若發(fā)現(xiàn)由于焊接變形產生的應力使對接焊道根部產生裂紋，應用碳弧氣刨或磨光機進行徹底處理，并進行P工檢驗，合格后才可進行下一步工作安排，該項檢查工作對于大型儲罐尤其重要。

　　2.點焊：在以上焊接工作結束后，邊板對接口處會不同程度地產生翹曲變形，使本來接合嚴密的邊板與墊板之間產生間隙，在點焊之前必須進行檢查處理。

　　3.焊接：全部邊板對接縫點焊后，再進行焊接。

　　三、焊后檢驗

　　(一)外觀檢驗

　　1.利用低倍放大鏡或肉眼觀察焊縫表面是否有咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等表面缺陷。

　　2.用焊接檢驗尺測量焊縫余高、焊瘤、凹陷、錯口等。

　　3.檢驗焊件是否變形。

　　例如，大型立式圓柱形儲罐焊接外觀檢驗要求，對接焊縫的咬邊深度，不得大于0.5mm;咬邊的連續(xù)長度，不得大于100mm;焊縫兩側咬邊的總長度，不得超過該焊縫長度的10%;咬邊深度的檢查，必須將焊縫檢驗尺與焊道一側母材靠緊。

　　(二)致密性試驗

　　1.液體盛裝試漏

　　對于不承壓的容器、設備、管道，可采用直接盛裝檢驗用液體的方法，通過檢查容器、設備、管道的焊縫外側是否有滲漏以試驗焊縫致密性。

　　2.氣密性試驗

　　將壓縮氣體通人容器或管道內至規(guī)定的檢驗壓力，在焊縫外部涂發(fā)泡劑(例如肥皂水)，檢查焊縫是否有氣泡滲漏。

　　3.氨氣試驗

　　焊縫一側通人氨氣，另一側焊縫貼上浸過酚酞一酒精、水溶液的試紙，若有滲漏，試紙上呈紅色。

　　4.煤油試漏

　　在焊縫一側涂刷白堊粉水溶液，待其干燥后，會在焊縫上附著一層白堊粉。在焊縫的另一側浸煤油。如有滲漏，漏點處的白堊粉上會留下油漬。

　　5.氦氣試驗

　　焊縫一側通入氦氣，另一側用氦氣檢漏儀來檢測。如果有泄漏，氦氣檢測儀會發(fā)出報警。以此來測定焊縫的致密性。

　　6.真空箱試驗

　　在焊縫上涂上發(fā)泡劑(例如肥皂水)，用真空箱覆蓋在涂有發(fā)泡劑的待檢焊縫上，抽真空。若有滲漏，會透過真空箱的觀察視窗觀察到有氣泡產生。真空試漏箱檢測法適用于焊縫另一側為封閉的場所，例如，儲罐罐底焊縫。

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　　(三)強度試驗

　　1.液壓強度試驗常用水進行，試驗壓力為設計壓力的1.25～1.5倍。

　　2.氣壓強度試驗用氣體為介質進行強度試驗，試驗壓力為設計壓力的1.15～1.20倍。

　　(四)無損檢測

　　常用焊縫無損檢測方法有：

　　1.射線探傷方法(RT)

　　目前應用較廣泛的射線探傷方法是利用(x、y)射線源發(fā)出的貫穿輻射線穿透焊縫后使膠片感光，焊縫中的缺陷影像便顯示在經(jīng)過處理后的射線照相底片上，能發(fā)現(xiàn)焊縫內部氣孔、夾渣、裂紋及未焊透等缺陷。

　　2.超聲波探傷(UT)

　　利用壓電換能器件，通過瞬間電激發(fā)產生脈沖振動，借助于聲耦合介質傳人金屬中形成超聲波，超聲波在傳播時遇到缺陷就會反射并返回到換能器，再把聲脈沖轉換成電脈沖，測量該信號的幅度及傳播時間就可評定工件中缺陷的位置及嚴重程度。

　　超聲波比射線探傷靈敏度高，靈活方便，且周期短、成本低、效率高、對人體無害，但顯示缺陷不直觀，對缺陷判斷不精確，受探傷人員經(jīng)驗和技術熟練程度影響較大。

　　3.滲透探傷(PT)

　　當含有顏料或熒光粉劑的滲透液噴灑或涂敷在被檢焊縫表面上時，利用液體的毛細作用，使其滲入表面開口的缺陷中，然后清洗去除表面上多余的滲透液，干燥后施加顯像劑，將缺陷中的滲透液吸附到焊縫表面上來，從而觀察到缺陷的顯示痕跡。

　　液體滲透探傷主要用于檢查坡口表面、碳弧氣刨清根后或焊縫缺陷清除后的刨槽表面、工卡具鏟除的表面以及不便磁粉探傷部位的表面開口缺陷。

　　4.磁性探傷(MT)

　　利用鐵磁性材料表面與近表面缺陷會引起磁率發(fā)生變化，磁化時在表面上產生漏磁場，并采用磁粉、磁帶或其他磁場測量方法來記錄與顯示缺陷的一種方法。磁性探傷主要用于檢查表面及近表面缺陷。該方法與滲透探傷方法比較，不但探傷靈敏度高、速度快，而且能探查表面一定深度下缺陷。

　　5.渦流探傷(ET)

　　利用探頭線圈內流動的高頻電流可在焊縫表面感應出渦流的效應，有缺陷會改變渦流磁場，引起線圈輸出(如電壓或相位)變化來反映缺陷。其檢驗參數(shù)控制相對困難，可檢驗導電材料表面或焊縫與堆焊層表面或近表面缺陷。

　　6.超聲波衍射時差法(TOFD)

　　依靠從待檢試件內部結構(主要是指缺陷)的“端角”和“端點”處得到的衍射能量來檢測缺陷，用于缺陷的檢測、定量和定位。衍射時差法超聲(簡稱TOFD)檢測技術在超高壓管道焊接檢查上已使用。

　　(1) TOFD技術優(yōu)越性

　　1)一次掃查幾乎能夠覆蓋整個焊縫區(qū)域(除上下表面盲區(qū))，可以實現(xiàn)非常高的檢測速度;

　　2)可靠性要好，對于焊縫中部缺陷檢出率很高;

　　3)能夠發(fā)現(xiàn)各種類型的缺陷，對缺陷的走向不敏感;

　　4)可以識別向表面延伸的缺陷;

　　5)采用D一掃描成像，缺陷判讀更加直觀;

　　6)對缺陷垂直方向的定量和定位非常準確，精度誤差小于lmm;

　　7)和脈沖反射法相結合時檢測效果更好，覆蓋率100%。

　　(2) TOFD技術局限性

　　1)近表面存在盲區(qū)，對該區(qū)域檢測可靠性不夠;

　　2)對缺陷定性比較困難;

　　3)對圖像判讀需要豐富經(jīng)驗;

　　4)橫向缺陷檢出比較困難;

　　5)對粗晶材料，檢出比較困難;

　　6)對復雜幾何形狀的工件比較難測量。

　　7.其他檢測方法。

　　包括：大型工件金相分析;鐵素體含量檢驗;光譜分析;手提硬度試驗;聲發(fā)射試驗等。

　　8.無損探傷的應用

　　對壓力容器焊接接頭質量檢測方法的選擇要求有：

　　(1)壓力容器壁厚小于等于38mm時，其對接接頭應采用射線檢測，由于結構等原因，不能采用射線檢測時，允許采用可記錄的超聲檢測。

　　(2)容器壁厚大于38mm(或小于38mm，但大于20mm，且材料抗拉強度規(guī)定值下限大于等于50MPa)時，其對接接頭如采用射線檢測，則每條焊縫還應附加局部超聲檢測，局部檢測比例為原檢測比例的20%，附加檢測應包括所有焊縫交叉部位。

　　(3)對有無損檢測要求的角接接頭，工形接頭，不能進行射線或超聲檢測時，應做100%表面檢測。

　　(4)鐵磁性材料壓力容器的表面檢測應優(yōu)先選用磁粉檢測。

　　(5)有色金屬制壓力容器對接接頭應盡量采用射線檢測。

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