焊接結(jié)構(gòu)外觀檢驗(yàn).ppt

一、焊接結(jié)構(gòu)的缺陷分類,二、焊接缺陷的起因及防止措施,三、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),焊接結(jié)構(gòu)外觀檢驗(yàn),黃國喬 二00九年十一月十一日,四、總結(jié),焊接外觀檢驗(yàn)是相對(duì)簡單的評(píng)估方法,但不能誤解為任何一個(gè)人都可以做。雖然我們說焊縫外觀目視檢驗(yàn)同其他無損檢驗(yàn)方法相比相對(duì)比較簡單，但這并不是說隨便任何一個(gè)人都可以有效地進(jìn)行焊縫的目視檢驗(yàn)。任何從事目視檢驗(yàn)工作的人都必須掌握大量的專業(yè)知識(shí)。熟練地掌握各種焊接檢驗(yàn)的知識(shí)需要花費(fèi)數(shù)年的時(shí)間積累經(jīng)驗(yàn)并接受各種專業(yè)培訓(xùn)。最重要的是焊接檢驗(yàn)師必須熟悉各種焊接工藝和方法、以及那些評(píng)估完工焊縫質(zhì)量的方法。 本資料將介紹最基本的焊接缺陷的分類以及一些基本的允收標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。,前言,焊接缺陷,外觀缺陷,氣孔,裂紋,夾渣,未焊透,其它缺陷,未熔合,一、缺陷的分類,1.外觀缺陷 也叫表面缺陷指不用借助于儀器，從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等，有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋、單面焊的根部未焊透等。 （1）咬邊 是指沿著焊趾，在母材部分形成的凹陷或溝槽。咬邊減小了母材的有效截面積，降低結(jié)構(gòu)的承載能力，同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中，發(fā)展為裂紋源。,咬邊,咬邊是靠近焊縫的母材上的表面缺陷。這是由于在焊接過程中母材熔化后，沒有足夠的填充材料適當(dāng)?shù)奶钊胨鸬某料荻斐傻?。結(jié)果是在母材上形成線性坡口，使母材可能具有相對(duì)尖銳的形狀。由于是表面缺陷，對(duì)那些要承受疲勞載荷的結(jié)構(gòu)有很大的危害。,（2）焊瘤 是焊縫中的液態(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。焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷，易導(dǎo)致裂紋。同時(shí)，焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸，會(huì)帶來應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑，可能造成流動(dòng)物的堵塞。,焊瘤,焊接參數(shù)不當(dāng)，焊接角度不對(duì)，都有可能形成焊瘤。,（3）凹坑 指焊縫表面或背面局部低于母材部分，它減小了焊縫的有限截面積，弧坑常有弧坑裂紋和弧坑縮孔。,凹坑,弧坑縮孔,（4）未焊滿 是指焊縫表面上連續(xù)或斷續(xù)的溝槽，它同樣銷弱了焊縫，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，同時(shí)，由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大，容易帶來氣孔、裂紋等。,未焊滿，焊縫低于母材,凹坑與未焊滿的區(qū)別：凹坑是局部的坑槽，未焊滿是連續(xù)或斷續(xù)溝槽。,特別注意的是：未焊滿、凹坑最容易出現(xiàn)在內(nèi)膽的直縫中。,（5）焊穿 是指焊接過程中，熔深超過工件厚度，熔化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔的缺陷，它是壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷，它完全破壞了焊縫，使接頭喪失其連接承載能力。,截面圖,X射線探傷照片視圖,焊穿,2.氣孔 氣孔是指焊接時(shí)，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。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(yīng)生成的。氣孔可分為氫氣孔、氮?dú)饪?、二氧化碳?xì)饪?、一氧化碳?xì)饪?、氧氣孔，熔焊中常見的氣孔是氫氣孔、一氧化碳?xì)饪?。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(qiáng)度，降低塑性，還會(huì)引起泄漏。氣孔也是引起應(yīng)力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。,X射線探傷照片,焊縫內(nèi)部的氣孔,點(diǎn)狀氣孔,鏈狀氣孔,CO氣孔為條蟲狀，H2氣孔為孤立圓形，N氣孔為蜂窩狀。,密集氣孔,氣孔是焊接金屬在熔化狀態(tài)吸收的氣體在其凝固過程中來不及逸出所造成的 。,焊縫截?cái)嗝娴臍饪?3.夾渣 夾渣是指焊后熔渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。夾渣分為兩種。 （1）金屬夾渣 指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中，習(xí)慣稱為夾鎢、夾銅。 （2）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。冶金反應(yīng)不完全，脫渣性不好。,單個(gè)夾渣,線狀?yuàn)A渣,夾鎢一般存在內(nèi)膽直縫氬弧焊的焊縫中，環(huán)縫中 也可能存在夾雜未熔化的金屬氧化物。,點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似，帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中，尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源，危害較大。 4.裂紋 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。,接頭形式對(duì)裂紋傾向的影響,焊縫表面的裂紋,根據(jù)裂紋尺寸大小，分為以下三類： （1）宏觀裂紋 肉眼可以見到的裂紋。 （2）微觀裂紋 在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)。 （3）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。 從產(chǎn)生的溫度上看，裂紋分為兩類。 （1）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。 （2）冷裂紋 指在焊畢冷至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3點(diǎn)以下產(chǎn)生的裂紋，一般是在焊接完成后一段時(shí)間才出現(xiàn)，故又稱為延遲裂紋。 裂紋，特別是冷裂紋，帶來的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理、選材不當(dāng)?shù)鹊脑蛞鸬囊酝?，絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。 熱裂紋都是沿晶開裂，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。 冷裂紋主要產(chǎn)生于熱影響區(qū)，也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。冷裂紋可能是沿晶開裂、穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn)。冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。冷裂紋產(chǎn)生機(jī)理：淬硬組織減少了金屬的塑性儲(chǔ)備；接頭的殘余應(yīng)力使焊縫受拉；接頭內(nèi)有一定的含氫量。在所有的裂紋中，冷裂紋危害最大。,常見的裂紋形狀,橫向裂紋,縱向裂紋,根部裂紋,5.未焊透 未焊透指母材金屬未熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭根部的現(xiàn)象。未焊透的危害之一是減少焊縫的有效截面積，使接頭強(qiáng)度下降。其次，未焊透引起的應(yīng)力集中所造成的危害，比強(qiáng)度下降的危害大得多。未焊透嚴(yán)重降低金屬的疲勞強(qiáng)度。未焊透可能成為裂紋源，是造成焊逢破壞的重要原因。,6.未熔合 未熔合是指焊逢金屬與母材金屬或金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。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。未熔合是一種面積型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合對(duì)承載截面積的減小非常明顯，應(yīng)力集中也比較嚴(yán)重，其危害性僅次于裂紋。,母材金屬與焊縫金屬未熔合,坡口根部未焊透,焊道之間未焊透,焊縫金屬和熔合面或焊道間沒有熔合；也就是說，熔合度低于規(guī)定范圍。由于未熔合而呈線形并且端部很尖銳，所以未熔合是值得注意的缺陷。它存在于焊接區(qū)域的很多部位。,未熔合俗稱“假焊”,7.其它缺陷 （1）焊縫化學(xué)成分或組織成分不符合要求。焊材與母材匹配不當(dāng)，容易使焊縫金屬的化學(xué)成分發(fā)生變化，或造成焊縫組織不符合要求。這可能使得焊縫的力學(xué)性能下降，還會(huì)影響接頭的耐腐蝕性能。 （2）過熱和過燒 若焊接工藝參數(shù)使用不當(dāng)，熱影響區(qū)在高溫區(qū)停留時(shí)間長，會(huì)使晶粒粗大，出現(xiàn)過熱組織。若溫度進(jìn)一步升高，在高溫區(qū)停留時(shí)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，過燒是不可逆轉(zhuǎn)的缺陷 （3）白點(diǎn) 在焊縫金屬的拉斷面上出現(xiàn)象魚目狀的白色斑，即白點(diǎn)。白點(diǎn)是氫聚集造成的，危害極大。,二、焊接缺陷的起因及防止措施,環(huán)縫氣孔,形成原因： 1.該處工件或焊絲雜質(zhì)未清理干凈，含有油、鐵 、銹等。 2.氣體保護(hù)效果不好。氣路漏氣，噴嘴堵塞嚴(yán)重；噴嘴松動(dòng)，焊槍角度太大；焊絲干伸長度大，焊接部位有風(fēng)。 防止措施： 1.焊接前對(duì)焊縫部位周圍不少于20mm的范圍內(nèi)的水、油污、鐵銹清除干凈。 2.檢查氣路有無漏氣，清理噴嘴飛濺物，調(diào)節(jié)好焊槍角度，按工藝要求的干伸長度調(diào)節(jié)焊絲；做好防風(fēng)措施。,進(jìn)出水管氣孔,注意：我們平時(shí)看到的只是焊縫表面的、宏觀的氣孔，而焊縫內(nèi)部 的、微觀的氣孔，我們眼睛無法觀測到，需要通過無損檢測才可檢驗(yàn)出來。,1.GE內(nèi)膽常見的焊接缺陷及預(yù)防措施,形成原因： 1.氣體流量不足，氣管漏氣，焊接地方有風(fēng)，氬氣氣體純度不夠高，氣體含有水分等雜質(zhì)。 2.鎢針伸出長度過長，焊接速度過快。 3.焊前工件雜質(zhì)未清理干凈。 防止措施： 1.檢查氣管有無漏氣，加大氣體流量，焊接工位擋風(fēng)，選用純度高的氣體 2.按工藝要求，正確選擇合適的伸出長度，焊接速度等。 3.焊前工件待焊部位清除油污、鐵銹、 氧化皮等雜質(zhì)。,直縫氣孔,形成原因： 1.焊接電流過大。 2. 收弧不當(dāng)。 防止措施： 1.調(diào)小電流。 2. 收弧時(shí)，應(yīng)在收弧處稍做停留后再熄弧，待熔池鐵水顏色變暗后再提起焊槍。,弧坑縮孔,錯(cuò)誤,收弧不當(dāng),形成原因： 1.焊接速度過快，熔敷率低。 2. 對(duì)接坡口間隙過大。 3.裝夾不緊，桶身兩直邊與背面銅墊間隙大。 防止措施： 1.調(diào)小焊接速度。 2. 打磨坡口毛刺，坡口間隙控制在01mm之間。 3.裝夾緊桶身兩直邊，直邊與銅墊應(yīng)貼緊。,直縫凹陷，未焊滿,未焊透,形成原因： 1.焊接電流過低。 2. 焊接速度過快。 3.電弧弧長過長（即鎢針端部離坡口距離過長）。 4.因鎢針燒損或裝夾校正不好的電弧不對(duì)中，產(chǎn)生焊偏現(xiàn)象。 防止措施： 1.在工藝要求范圍內(nèi)調(diào)大焊接電流。 2. 調(diào)小焊接速度。 3.壓低電弧長度。 4.重新磨削鎢針，焊接前裝夾校正，模擬空走一次焊接行程進(jìn)行檢驗(yàn)。,形成原因： 1.焊接電流小。 2. 焊接速度快。 3.母材表面有氧化皮、熔渣及氧化物等高熔點(diǎn)物質(zhì)。 4.焊槍角度不恰當(dāng)。 防止措施： 1.在工藝要求范圍內(nèi)調(diào)大電流。 2. 調(diào)小焊接速度。 3. 清除干凈母材表面雜質(zhì)。 4.調(diào)節(jié)合適的焊槍角度。,未熔合,燒穿,形成原因： 1.焊接電流大。 2. 焊接速度慢。 3.坡口的間隙大。 4.銅墊與對(duì)接坡口背面間隙大，托力不足。 防止措施： 1.在工藝要求范圍內(nèi)調(diào)小電流。 2. 在工藝要求范圍內(nèi)調(diào)大焊接速度。 3. 裝夾桶身直邊時(shí)，間隙要求須在01mm，并壓緊。 4.調(diào)節(jié)銅墊，使其緊貼坡口背面。,形成原因： 1.焊接電流、電壓匹配不適合。 2. 焊絲干伸長度過長。 3.保護(hù)氣體不純或氣管漏氣、流量小。 4.焊槍角度過大。 防止措施： 1.在工藝要求范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電流、電壓，使兩者匹配適合。 2. 調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)暮附z干伸長度。 3. 檢查氣管，調(diào)大流量。 4.調(diào)節(jié)合適的焊槍角度。,焊接飛濺大,形成原因： 1.導(dǎo)電嘴松動(dòng)或磨損。 2.焊絲干伸長度過大。 3.送絲管阻力過大。 4.焊絲校直調(diào)整不良。 防止措施： 1.緊固或更換導(dǎo)電嘴 。 2. 調(diào)整合適的焊絲干伸長度。 3.定期保養(yǎng)清洗或更換。 4.重新調(diào)整焊絲。,蛇形焊縫,形成原因： 1. 焊槍松動(dòng)導(dǎo)致角度不對(duì)中。 2. 組對(duì)裝配間隙大。 防止措施： 1. 調(diào)好焊槍，并定期檢查緊固。 2.減小端蓋與桶身的組對(duì) 間隙。,環(huán)縫焊偏、燒穿,形成原因： 1.焊接電流過大 。 2. 焊接速度過快。 3.焊接角度不適當(dāng) 。 防止措施： 1. 調(diào)小焊接電流。 2. 調(diào)小焊接速度。 3.調(diào)整焊槍的角度 。,咬邊,補(bǔ)出來的焊縫,形成原因： 1.員工補(bǔ)焊技能不熟練 2. 補(bǔ)焊方法不恰當(dāng)。 防止措施： 1. 對(duì)員工專門的補(bǔ)焊培訓(xùn)。 2.小形狀的缺陷應(yīng)用氬弧焊補(bǔ)焊，大形狀的缺陷用二氧化碳?xì)獗：秆a(bǔ)焊，補(bǔ)焊前應(yīng)把需補(bǔ)焊的焊縫打磨平整，再焊接。補(bǔ)焊的電流應(yīng)比正常的電流大一點(diǎn)。,形成原因： 1.焊接電流過大或過小 。 2. 焊接速度過快引起的咬邊。 3.母材坡口或焊絲的油、鐵銹、水分未清理干凈混進(jìn)焊接區(qū)里面 。 4.焊接工藝不恰當(dāng)，導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)晶粒粗大，減少了金屬的塑性儲(chǔ)備，當(dāng)焊縫受到應(yīng)力腐蝕時(shí)開裂。 防止措施： 1. 調(diào)節(jié)合適的焊接電流。 2. 調(diào)小焊接速度。 3. 坡口兩邊20mm范圍內(nèi)，清理各種雜質(zhì)干凈。 4.進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，找出適合的焊接工藝。,環(huán)縫裂紋導(dǎo)致的漏水,形成原因： 1.T型焊縫咬邊比較嚴(yán)重，引起應(yīng)力集中 。 2. 焊縫余高過高。 3.補(bǔ)前坡口表面清理不干凈清理 。 防止措施： 1. 此處是兩條焊縫的交接處，是應(yīng)力集的區(qū)域，不允許有咬邊，若有咬邊應(yīng)用氬弧焊填絲補(bǔ)焊平。 2. 余高應(yīng)控制在03mm之間。 3. 坡口兩邊20mm范圍內(nèi)，清理各種雜質(zhì)干凈。,咬邊引起的裂紋,收弧不當(dāng),形成原因及可能產(chǎn)生的缺陷： 1.收弧后即刻提起焊槍，尚處于高溫狀態(tài)的熔池沒有滯后氣體保護(hù)。 2. 產(chǎn)生弧坑縮孔。 3.由于沒有保護(hù)氣體保護(hù)，空氣溶解高溫的熔池里，焊縫產(chǎn)生氣孔。 防止措施： 1. 熄弧后，應(yīng)等熔池顏色變淡后，再提起焊槍。 2. 利用滯后斷氣的氣體保護(hù)熔池。 3. 同上。,2.一般焊接常見的缺陷及預(yù)防措施,續(xù)表,三、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),1焊縫外形要求,焊縫外形應(yīng)均勻，焊道與焊道、焊道與與基本金屬之間應(yīng)平滑過渡 (1).焊縫寬度（C）和余高（h）,見下表,焊縫最大寬度Cmax和最小寬度Cmin的差值，在任意50mm焊縫長度范圍內(nèi)不得大于4mm,整個(gè)焊縫長度范圍內(nèi)不得大于5mm。,(2).焊縫直線度,在任意300mm連續(xù)焊縫長度內(nèi)，焊縫邊緣沿焊縫軸向的直線度f值應(yīng)符合下表值：,焊縫邊緣直線度f值：3,(3).焊縫表面的凹凸,焊縫表面凹凸，在焊縫任意25mm長度范圍內(nèi)焊縫余高h(yuǎn)max-hmin的差值不得大于 2mm。,角焊縫的焊腳尺寸K值由設(shè)計(jì)或有關(guān)技術(shù)文件注明，但其焊腳尺寸K值的偏差應(yīng)符合以下的規(guī)定。 當(dāng)K12 時(shí)，尺寸偏差+3，當(dāng)K12時(shí)，尺寸偏差+4。,(4).焊縫的焊腳尺寸K值偏差,焊縫外形尺寸經(jīng)檢驗(yàn)超出上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修磨或按一定的工藝進(jìn)行局部補(bǔ)焊 返修后應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，且補(bǔ)焊的焊縫應(yīng)與原焊縫圓滑過度。,2.焊接接頭缺陷標(biāo)準(zhǔn)（引用GB/T12469-1990）,在焊縫或母材中常常會(huì)有一些地方不夠完美，我們稱之為不規(guī)則。如果不規(guī)則達(dá)到一定大小，它可能會(huì)影響結(jié)構(gòu)的服役。規(guī)范通常規(guī)定了缺陷所允許的限度。大于這些限度的不規(guī)則被稱為缺陷。缺陷是那些需要糾正的不規(guī)則。不規(guī)則的嚴(yán)重性取決于許多因素，包括其是否是線性或非線性的，它端部的形狀和它是否開口到表面。 缺陷