焊缝的外观质量检验.ppt

,工作任务一 焊缝的外观质量检验 一、 焊接检测的职能与依据 焊接检测必须按照焊接结构的设计说明书进行，或者按照合同的约定进行，通过焊接检验才能保证生产正常进行 ，确定焊接产品的合格性。 （一）焊接检验的职能 1、焊接检测的步骤 1）明确质量要求 依据焊接技术标准和生产工艺的考核指标，确定检测项目和各个项目的质量标准，确定检测员的职责，使检测员熟悉检测项目。,2）进行项目检测 选用一定方法和手段测试被检测的对象或产品，得到质量特性值和结果。 3）评定检测结果 将检测得到的结果同质量要求比较，确定检测对象或产品的级别，判断其合格与否。 4）报告检测结果 产品不论合格与否，都要用书面或标记形式作出结论。 （二）焊接质量检测具体可归纳为三个职能： 1、质量保证职能,电气,质量保证的职能通过对焊接原材料、工序、半成品和成品的检测，做到不合格原材料不投入生产，不合格半成品不留转到下一道工序，不合格的成品不出厂。 2、 缺陷防御的职能 检测获得的信息和数据是质量控制的依据，通过检测能及早发现质量问题，并找出原因并及时纠正、预防或减少不合格焊缝的生产。 3、结果报告的职能 把检测的数据和记录作为分析和评价结果，报告有关部门，为改进焊接工艺，改善检测手段，加强检测力量，完善检测的标准化工作是十分必要的。,（二）焊接检测的依据 1、焊接结构设计说明书 根据焊接结构设计说明书，对产品在制造中焊接接头的各项技术要求，如接头的等级要求、力学性能指标、焊接参数等进行必要检测。 2、焊接技术标准 焊接技术标准规定了焊接产品质量要求和质量评定方法，是从事检测指导性文件。 3、工艺文件 工艺文件包括焊接工艺规程、焊接检测规程、焊接检测工艺卡等，他们具体规定了检测方法和检测程序。,4、订货合同 用户对焊接质量的要求在合同中应明确指出，可作为图样和技术文件的补充规定。 5、焊接施工图样 图样是最为简便的检测文件，尤是工序检测。 6、焊接质量管理制度 企业的管理制度包含质量的检测，可以直接或者间接作为焊接检测的依据。,二、常用结构件类型及焊缝质量等级（见下表1）,二、常用结构件类型及焊缝质量等级（见下表2）,二、常用结构件类型及焊缝质量等级（见下表3）,二、常用结构件类型及焊缝质量等级（见下表4）,三、焊接检测方法的分类及应用 焊接检测方法很多，一般可按下述方法分类： （一）按焊接检测数量分为 1、抽检 在焊接质量比较稳定的情况下，例如自动焊、摩擦焊、氩弧焊等，当工艺参数调整好后，在焊接过程中质量变化不大，比较稳定，可以对焊接接头质量进行抽查检测。因此，抽查检测焊缝的质量，不能完全反映所有焊缝的质量，只能相对比较和评价焊接质量。抽查检测的数量，一般用百分比表示，依据同类焊缝或者同类产品的缺陷率确定。船舶上焊缝大概20%抽检。,2、全检 对所有的焊缝或者产品进行100%的检查。例如锅炉、压力容器焊缝就是100%检查。 （二）按焊接检测方法分类 1、破坏性检测 包括拉伸试验、硬度试验、弯曲试验、疲劳试验、冲击试验等。 2、化学分析试验 包括化学成分分析、腐蚀试验等。 3、金相检验 包括宏观检验、微观检验等。,2、非破坏性检测 1）外观检查 包括焊缝尺寸检测、几何形状检测、外表伤痕检测等、 2）耐压试验 包括水压试验及气压试验等。 3）密封性试验 （1）气密性试验 （2）载水试验 （3）沉水试验 （4）煤油渗漏 3、无损检测（射线检测、超声波检测、磁粉检测、 渗透检测）,三、 焊缝的常规检测 焊缝的常规检测是焊接结构完全检测的第一步，它除了对焊缝外观检测以外，也为以后的其他方法的检测提供了初步的判断的依据。 （一）焊缝的外观检测 焊缝的外观检测可用肉眼及放大镜，主要检测焊接接头的形状和尺寸，检测过程中可使用标准样板和量规。 1、目视检测的方法 目视检测工作容易、直观、方便、效率高。因此，应对焊接结构的所有可见焊缝进行目视检测。对于结构庞大，焊缝种类或形式较多的焊接结构，逐次检查。,（1） 直接目视检测 也称为近距离目视检测，这种检测用于眼睛能充分接近被检物体，直接观察和分辨缺陷形态的场合。 （2）远距离目视检测 用于眼睛不能接近被检物体，必须借助望远镜、内孔管道镜等进行观察的场合。 2、目视检测的项目 （1）焊后清理质量 所有焊缝及其边缘，应无焊渣、飞溅及阻碍外观检查附着物。 （2）焊接缺陷检验 在整条焊缝和热影响区附近应无裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿等缺陷，气孔、咬边应符合有关标准规定。,（3）几何形状检查 重点检查焊缝与母材连接处及焊缝形状和尺寸急剧变化部位。 （4）焊接的伤痕补焊 重点检查装配拉筋板拆除的部位，勾钉吊卡焊接的部位、母材引弧部位、母材机械划伤部位等。 目视检测若发现裂纹、夹渣、焊瘤等不许存在的缺陷，应清除、补焊或修磨，使焊缝表面质量符合要求。 （二） 焊缝尺寸的检测 焊缝尺寸的检测是按图样标注的尺寸或技术标准规定的尺寸对实物进行测量检查。尺寸测量工作可与目视测量工作同时进行，也可在目视测量之后进行。,1、对接接头焊缝尺寸的检测 一般情况下，施工图样只标注坡口尺寸，不表明焊后尺寸要求。对接接头尺寸应按有关标准规定或技术要求测量检查。检查对接接头焊缝的尺寸，方法简单，可直接用直尺或焊接检测尺测量出焊缝的余高和焊缝高度。 当组装焊件存在错边时，测量焊缝的余高应以表面较高的一侧母材为基准进行计算。当组装焊件厚度不同时，测量焊缝余高也应以较高的一侧母材为基础进行计算，或保证两母材之间焊缝呈圆滑过渡。,2、角焊缝尺寸的检测 角焊缝尺寸，包括焊缝的计算厚度、焊角尺寸、凸度和凹度等。测量角焊缝的尺寸，主要是测量焊角的尺寸K1、K2和角焊缝厚度。然后通过测量结果计算焊缝的凸度和凹度，如图所示。 一般对于角焊缝检测，首先要对最小尺寸部位进行测量，同时对其他部位进行外观检查，如焊缝破口应填满金属，并使其圆滑过渡、外形美观、无缺陷。检查时应注意更换焊条的接头部位，有严重的凸度哈凹度时，应及时修磨或补焊。,四、焊缝检测中常见焊接缺陷 （一）焊接缺陷及其分类 在焊接接头上产生的金属不连续、组织不致密或连接不良的现象，统称为焊接缺陷。 一般来说，焊接接头的质量取决于焊接缺陷的性质、大小、数量和危害程度。 焊接缺陷一般可分为以下三类： 1、尺寸上的缺陷 包括焊缝尺寸不符合要求及焊缝形状不佳。 2、结构上的缺陷 包括气孔、夹渣、未熔合、未焊透、咬边、裂纹等。,3、性质上的缺陷 包括力学性能与化学性质不符合要求的缺陷等。常见缺陷的基本特征与产生原因如下表。 （二）常见焊接缺陷的基本特征 1、焊接变形 工件焊后一般都会产生变形，如果变形量超过允许值，就会影响使用。焊接变形产生的主要原因是焊件不均匀地局部加热和冷却。因为焊接时，焊件离焊缝愈近，温度愈高，膨胀也愈大。但加热的金属因受到周围温度低的金属阻止，不能自由膨胀；而冷却时又由于周围金属的牵制不能自由地收缩。结果这部分加热的金属存在拉应力，而其它部分的金属则存在与之平衡的压应力。,当这些应力超过金属的屈服极限时，将产生焊接变形；当超过金属的抗拉强度时，则会出现裂缝。,2、焊缝的外部缺陷 1）焊缝余高过高 如下图所示,当焊接坡口的角度开 得太小或焊接电流过小时，均会出现这种现象。焊件焊缝由于应力集中易发生破坏，因此，为提高压力容器的 疲劳寿命，要求将焊缝的余高铲平。,2）焊缝过凹 如下图所示，因焊缝工作截面的减小而使接头处的强度降低。,3）焊缝咬边 在工件上沿焊缝边缘所形成的凹陷 叫咬边，如图下所示。它不仅减少了接头工 作截面，而且在咬边处造成严重的应力集中。,4）焊瘤 熔化金属流到溶池边缘未溶化的工件上，堆积 形成焊瘤，它与工件没有熔合，见下图。焊瘤对静 载强度无影响，但会引起应力集中，使动载强度降低,4）焊瘤 熔化金属流到溶池边缘未溶化的工件上，堆积 形成焊瘤，它与工件没有熔合，见下图。焊瘤对静 载强度无影响，但会引起应力集中，使动载强度降低,5）烧穿 如下图所示。烧穿是指部分熔化金属从焊缝反面漏出，甚至烧穿成洞，它使接头强度下降。,以上五种缺陷存在于焊缝的外表，肉眼就能发现，并可及时补焊。如果操作熟练，一般是可以避免的。,3、焊缝的内部缺陷 1）夹渣 焊缝中夹有非金属熔渣，即称夹渣。夹渣减 少了焊缝工作截面，造成应力集中，会降低焊缝强 度和冲击韧性。,2）未熔合 熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之 间，未能完全熔化结合的部位。易造成应力集中。,3）气孔 焊缝金属在高温时，吸收了过多的气体（如H2）或由于溶池内部冶金反应产生的气体（如CO），在溶池冷却凝固时来不及排出，在焊缝内部或表面形成孔穴，即为气孔。它减少了焊缝有效工作截面，降低接头强度。若有穿透性或连续性气孔存在，会严重影响焊件密封性。,4）裂纹 焊接过程中或焊接以后，在焊接接头区域内所 出现的金属局部破裂叫裂纹。裂纹可能产生在焊缝上， 也可能产生在焊缝两侧的热影响区。有时产生在金属表 面，有时产生在金属内部。下图为横向裂纹。,左图为中心裂纹,5）未焊透 未焊透是指工件与焊缝金属或焊缝层间局部未熔合的一种缺陷。未焊透减弱了焊缝工作截面，造成严重的应力集中，大大降低接头强度，它往往成为焊缝开裂的根源。,上图为根部裂纹,焊缝检验尺,1、简述焊接检验的依据。 2、简述焊接缺陷的分类。,（三）产生焊接缺陷的原因,（四）防止焊接缺陷的基本措施 1、熔化焊常见缺陷的产生原因及防止措施（1）,1、熔化焊常见缺陷的产生原因及防止措施（2）,1、熔化焊常见缺陷的产生原因及防止措施（3）,1、熔化焊常见缺陷的产生原因及防止措施（4）,1、熔化焊常见缺陷的产生原因及防止措施（5）,1、熔化焊常见缺陷的产生原因及防止措施（6）,2、堆焊常见缺陷的产生原因及防止措施（1）,2、堆焊常见缺陷的产生原因及防止措施（2）,六、焊接缺陷对焊接产品质量的影响 （一）由于焊接缺陷造成的事故 1、美国核潜艇的焊接事故,据美国防务新闻12月14 日报道，诺斯罗普格鲁曼 纽波特纽斯造船厂发言人在14日回复美国海军时报 的质询时提到，海军至少有7艘舰艇正在进行焊接缺陷 评估，它们分别是，4艘核动力航母：“乔治布什”号 、“卡尔文森”号、“企业”号和“乔治华盛顿”号， 3艘“洛杉矶”级攻击潜艇：“俄克拉荷马城”号 、“纽波特纽斯”号和“托莱多”号。目前，需要检修 舰艇的最终数目还没有确定。 但有分析人士说，焊接 问题影响的潜在范围，包括所有已交付的和在建的“弗 吉尼亚”级潜艇，也包括在建的航母和所有在船厂修理 的舰艇。,2、四川永川油管爆炸,2008年六月22日下午，永川区朱沱镇港口工业园区内一企业，在进行输油管道焊接时，造成油罐起火爆炸，造成5人死亡。由于事故地点距长江只有300多米，为避免油罐内残存的柴油污染江水，消防官兵用推土机挖掘渠道，将燃烧着的柴油引流到深坑后安全转移。,3、槽罐车停在家门口突爆炸,关于事故原因，现场目击群众与长芦街道工作人员都拿不准。据悉，押运员在车辆停留路边时正在对泄料阀门管道进行私自焊接，多数人怀疑正是此举引发了槽罐车罐体的爆炸。,4、汽车油箱爆炸爆炸,荆楚网消息（楚天都市报）昨日，仙桃宏大汽修厂院内发生惊险一幕：1名氧焊工操作时，不慎致汽车油箱爆炸起火，2人受伤。 当日上午8时50分，该厂院内“华日汽修五十铃”服务店中，31岁的氧焊工万某正在改装一货车油箱。因箱内燃油没有倒尽，遇到明火突然爆炸，店内顿时一片火海，万某成了火人，一旁玩耍的4岁小孩李书澳亦被烧伤。,11时许，记者赶到现场看到，油箱盖被炸开，一旁的木椅成了炭椅。目击者高先生称，万某左小腿被炸断，全身大面积烧伤，已被转送到武汉市第三医院抢救，小孩则在该市血防医院治疗。,（二）焊接事故分析 某厂一汽油灌因焊缝补，焊前该油罐经过置换清洗， 取样分析并领取了动火证。 第二天，某焊工用电焊进行焊补时，油罐发生爆炸， 该焊工当厂炸死。此事故产生的原因是什么？ 如何防止？,原因： 1置换清洗不彻底，取样马虎 2相关阀门轻微泄漏 3取样到施焊之间间隔时间过长，罐内有无危险变 化无从掌握,防 止： 1、对置换作业人员进行培训，增加安全意识和 工作责任心 2、置换清洗科学合理（如蒸汽蒸煮或化学药品刷洗等） 3、相关阀门与罐体加盲板隔离 4、焊前取样，分析合格，立即施焊 5、严格按照焊接作业安全规范施焊 6、加强罐内通风,（三）焊接缺陷的危害及对质量的影响 1、焊接缺陷的危害 自从焊接结构被广泛应用以来，在国内外都发生过一些破坏事故，造成了重大损失。如1979年底，我国某地的液化石油气站罐区发生一起球罐爆炸事故，其中一个罐沿焊缝脆裂，着火燃烧，引以其它罐爆炸燃烧，大火持续了23h，烧毁全部建筑和设备，造成600多万元财产损失。事后对爆炸事故和分析，结果如下： 球罐的开裂过程分以下四步进行 （1）焊道边缘存在着22.5mm的 咬边。 （2）使用时咬边外诱发6mm长的焊趾 裂纹。,3）焊趾裂纹在介质中萌生处应力腐蚀裂纹（约 7mm) 4）在应力作用下，当裂纹的有效面积达4mm2时 ，发生了低应力腐蚀开裂。 由此可见，焊接结构发生破坏的主要原因之一是焊接接头存在缺陷，若有的缺陷被漏检，可能导致结构在负载时发生破坏事故。 2、焊接缺陷对质量的影响 1）焊接缺陷引起应力集中 焊缝中的气孔一般呈单个球状或条虫形，因此气孔周围应力集中并不严重；而裂纹往往呈扁,平状，如果加载方向垂直于裂纹平面，则裂纹两端会引起严重的应力集中。另外，对于焊缝成形不良