焊接接头的力学性能试验课件.ppt

焊接接头的破坏性检测,力学性能试验包括拉伸试验、硬度试验、弯曲试验、疲劳试验、冲击试验等化学分析试验包括化学成分分析、腐蚀试验金相检验包括宏观检验、微观检验等,一、焊接接头的化学成分分析,(一)化学成分分析的选用原则(1)原材料及焊接材料的复检(2)耐蚀堆焊层的工艺评定(3)估计奥氏体型不锈钢焊缝中的铁素体含量(4)用于缺陷原因分析,(二)化学分析依据的标准,二、焊接接头的力学性能试验,(一)材料的拉伸试验1拉伸试验的试样由于试验的对象不同，拉伸试验试样的形式各异。钢板和板件的对接接头试样为板状；大直径管材和其对接接头的试样则从管子上切取一部分作试样故横截面呈圆弧状；小直径管子则可直接用整根管子作试样；焊缝和熔敷金属的试样则从焊缝金属或熔敷金属中切出并加工成圆形试样等。2拉伸试验的方法测定常温下拉伸的力学性能主要依据试验方法的国家标准。,(二)材料的冲击试验以测定材料冲击韧度的试验方法称为冲击试验。1冲击试验的试样(1)试样的切取方向(2)试样的缺口形式2焊接接头的冲击试验3冲击试验的方法,(三)材料的弯曲试验弯曲试验是一项工艺性能试验。通过冷弯试验，可检测材料或焊接接头受拉面上的塑性变形能力及缺陷的显示能力。试验过程是将按规定制作的试样支持在压力机或万能材料试验机上，在规定的支点间距上用一定直径的弯心对试样施力，使其弯曲到背部焊缝开裂时停业施压，检测试样弯曲的角度,将获取=180-的值。检查试样承受冷变形能力。,三、焊接接头的金相检验,焊接接头的金相检验是通过对焊接接头截面中焊缝金属和热影响区的宏观和微观组织观察，分析焊接接头的组织状态及微小缺陷、夹杂物、氢白点的数量及分布情况，进而分析焊接接头的性能，为选择调整焊接或热处理规范提供依据。,1角焊缝工艺评定中的宏观金相检验在对角焊缝作工艺评定时，其检验项目之一是对焊缝截面作宏观金相检验。现以板材的角焊缝为例进行说明，首先将试件两端各舍去25mm，然后沿试件横向等分切取5个试样，每块试样取一个面进行金相检查，但任意两检测面不得为同一切口的两个侧面，经检查后，焊缝根部不得有未焊透部分，焊缝和热影响区不得有裂纹和未熔合。2测定焊后状态铬镍奥氏体型不锈钢焊缝或堆焊金属的铁素体含量,四、保证力学性能试验可靠的条件在进行力学性能试验时，应特别注意以下几个问题：1)试板和试样的取样部位必须符合规定2)被检验的实物及委托单上必须有标记3)必须保证试样加工符合规定的精度和形位公差4)试验所使用的仪器设备必须状态良好，计量刻度数据显示准确可靠，误差符合规定,渗透探伤渗透探伤是在被检焊件上浸涂可以渗透的带有荧光的或红色的染料，利用渗透剂的渗透作用，显示表面缺陷痕迹的一种无损检测方法。该法具有操作简单、成本低廉、不受材料性质的限制等优点，广泛应用于各种金属材料和非金属材料构件的表面开口缺陷的质量检验。,第一节渗透探伤的原理、方法及应用一、渗透探伤的基本原理当被检工件表面涂覆了带有颜色或荧光物质且具有高度渗透能力的渗透液时，在液体对固体表面的湿润作用和毛细管作用下，渗透液渗透人焊件表面开口缺陷中，然后，将焊件表面多余的渗透液清洗干净，注意保留渗透到缺陷中的渗透液，再在焊件表面涂上一层显像剂，将缺陷中的渗透液在毛细作用下重新吸附到焊件表面，从而形成缺陷的痕迹，通过直接目视或特殊灯具，观察缺陷痕迹颜色或荧光图像对缺陷性质进行评定，这就是渗透探伤的基本原理。,渗透探伤的基本原理,2019/12/14,15,可编辑,二、渗透探伤的常用方法根据不同的显像方式，则不同的渗透剂及显像剂，常用的渗透探伤方法有如下几种：1着色渗透探伤法2荧光渗透探伤法3水洗型渗透探伤法4溶剂去除渗透探伤法5干式显像渗透探伤法6湿式显像渗透探伤法,三、渗透探伤法在焊接生产中的应用在焊接生产领域中要求作渗透探伤的场合有以下几种情况。1)材料标准抗拉强度b540MPa的钢制压力容器上的C类和D类焊缝。2)名义厚度n16mm的12CrMo及15CrMo钢制容器，其他任意厚度的Cr-Mo低合金钢制容器上的C类和D类焊缝。3)堆焊表面。4)复合钢板的复合层焊缝。5)上述1)、2)条中所指材料经火焰切割的坡口表面。6)上述1)、2)条中所指材料，焊后经缺陷修磨或补焊处的表面。7)上述1)、2)条中所指材料，在组装对接时临时焊在工件表面上的卡具、拉肋等，组焊完成后拆除处的焊痕表面。渗透探伤主要用于高强度级别的钢材。由于这类钢材焊接工艺性不好，易于在焊缝表面及加工表面产生缺陷，而使用中不允许有任何裂纹和分层存在，所以，必须经渗透探伤检验。,第二节渗透探伤操作的基本过程一般把渗透探伤的过程分为八个步骤。一、探伤前的预清理二、焊件表面的渗透处理三、焊件的乳化处理四、焊件的清洗处理五、焊件的干燥处理六、焊件表面的显像处理七、显像缺陷痕迹观察八、探伤后焊件的处理,一、预清洗对象：油脂、涂料、铁锈、氧化皮、其他污物。方法：溶剂清洗、蒸汽清洗、涂膜剥离、碱洗、酸洗。区域：扩展25mm以上。二、渗透处理方法：浸滞、刷涂、喷涂。时间：依渗透剂种类、材质、缺陷、温度而定。一般510min。温度：1550。,三、乳化处理这一操作步骤是仅对采用后乳化型渗透剂时才必要。因为渗透剂中大多以不溶于水的有机物作为着色剂的溶剂，所以无法直接用水进行清洗，如果用水清洗，则必须先作乳化处理。时间：25min。其余同渗透。,四、清洗无论采用何种类型的渗透剂，清洗处理都是必不可少的步骤。其目的是为了去除附着在被检焊件表面上多余的渗透剂，在处理过程中，既要防止处理不足而造成对缺陷识别的困难，同时也要防止处理过度而使渗入缺陷中的渗透剂也被洗去，用荧光渗透剂时，可在紫外线照射下边观察处理程度，边进行操作。水压小于0.3MPa，角度小于45度。溶剂清洗主要注意避免反复檫拭和长时间滞留。,五、干燥处理干燥有自然干燥和人工干燥两种方式。对自然干燥，主要控制干燥时间不宜太长。对人工干燥，则应控制干燥温度，以免蒸发掉缺陷内的渗透液，降低检验质量。对于用水进行清洗处理的应在清洗之后就进行干燥。用溶剂清洗的由于溶剂挥发很快，,六、显像干式：荧光探伤可直接使用经干燥后的细颗粒MgO粉作为显像剂，喷洒在工件表面；小型工件也可以埋入埋入MgO粉中，保留一定的时间，让显像剂充分吸附缺陷中的渗透剂，最后用压力较低的压缩空气（或者用“皮老虎”）吹掉多余的显像剂。湿式：多用于着色法探伤，施加方法同渗透（注意不得积液）。经适宜的显像时间后要及时干燥处理，显像的时间一般7min。,七、观察依靠人的视力或借助510倍的放大镜进行观察，要求人的视力在1.0以上，且无色盲。同时探伤区域的光照度不得低于350lx。对于荧光探伤，观察人员应先在暗室中至少停留5min，被检物表面的光照度不得低于50lx。八、记录可以用示意图、透明胶纸复制、照相等方法记录缺陷痕迹。九、后处理将工件表面的显像剂清洗干净。,第三节渗透探伤缺陷的判别、分级与记录,一、缺陷判别1.点状（圆状）缺陷显示痕迹缺陷显示长度与宽度之比3的显示痕迹。如气孔等。2.线状显示痕迹缺陷显示长度与宽度之比3的显示痕迹。如裂纹、分层、条状夹渣等3.点线状显示痕迹至少包含3个缺陷，缺陷间距2mm。4.串列式显示痕迹四个或四个以上圆形显示痕迹依次排列成行，其相邻边缘的距离小于其中最小显示痕迹3倍的显示痕迹。,二、缺陷的分级不同的技术标准对分级的划分不同，这里JB/T9218-1999渗透探伤方法为例讲标准的分级。标准将缺陷分为按圆状和线状迹痕划分的等级分类和按分散状迹痕划分的等级分类两种情况。分散状缺陷显示迹痕是指在一定区域内存在几个缺陷显示迹痕。这个区域2500mm2的矩形面积(矩形最大边长为150mm)。在判定痕迹时，如果有2个或2个以上缺陷显示迹痕大致在同一条连线上，同时间距又小于2mm，则应看作是一个连续的线状缺陷显示迹痕，其长度为迹痕长度与间距之和。如果缺陷显示迹痕中最短的迹痕长度小于2mm，而间距又大于显示迹痕时，则可看作是单个的缺陷显示痕迹，间距小于显示迹痕时，则可看作密集形的缺陷显示迹痕。此时可按分散状缺陷显示迹痕确定总长度来定级。分散缺陷显示迹痕总长度是指在2500mm2面积内，长度超过1mm的缺陷显示迹痕长度的总和。,缺陷显示迹痕的等级分类,三、探伤结果的记录1.探伤结果标识