焊接检验工艺(毕业论文).pdf

湖北科技职业学院毕业设计 论文 毕业综合实践报告 题 目 焊接检验工艺 学 号 姓 名 系 别 机电工程系 专业班级 焊接及自动化技术 指导教师 20122012 年年 0404 月月 2020 日日 湖北科技职业学院毕业设计 论文 1 摘 要 焊接检验并非只是检查完工焊缝 而是在工程的开始阶段就要涉 足 包括焊缝的设计是否合理 焊缝的可操作性 焊接的过程是否规 范 焊缝的外观检查是否合格等等 在焊接工作中 每道工序的质量 检验是及时消除该工序可能产生焊接缺陷的重要手段 这比在产品加 工完成后再来消除缺陷更节约时间 材料和劳动力 既降低了产品成 本 又保证了焊接产品质量 所以 焊接检验是焊接结构制造过程中 不可缺少的重要工序 焊接检验内容包括从图纸设计到产品制出整个生产过程中所 使用的材料 工具 设备 工艺过程和成品质量的检验 共分为三个 阶段 焊前检验 焊接过程中的检验 焊后成品的检验 以及作业人 员的资格 安全检查 湖北科技职业学院毕业设计 论文 2 目 录 摘要 1 第一章 焊接检验及资格认证 4 1 1 介绍 4 1 2 焊接检验人员 4 1 3 检验人员资格认证及应具备的素质 5 1 3 1 检验人员资格认证 5 1 3 2 检验人员应具备的素质 5 1 4 检验人员行为准则 6 第二章 焊接检验人员安全须知 7 2 1 眼部和面部及身体的保护 7 2 2 工作环境危险因素 8 2 2 1 噪音 8 2 2 2 烟气 8 2 2 3 通风情况 9 2 3 机械防护 9 第三章 焊接检验 10 3 1 焊接前检验 10 湖北科技职业学院毕业设计 论文 3 3 2 焊接过程检验 10 3 3 焊接后外观检验 11 3 4 无损检测 12 3 4 1 目视检验 12 3 4 2 射线检验 12 3 4 3 超声检验 13 3 4 4 渗透检验 13 3 4 5 磁粉检验 13 参考文献 14 谢辞 15 湖北科技职业学院毕业设计 论文 4 第一章 焊接检验及资格认证 1 1 1 1 介绍介绍 就当今世界而言 人们对质量的要求与日俱增 而焊接质 量是整个质量活动的一个重要组成部分 人们对产品质量的关 心主要由以下几个因素引起 这些因素包括 经济因素 安全 因素 政府法律 法规因素 全球竞争因素以及减少保守设计 的因素 焊接检验员不仅限于对获得焊接质量负责 而且在成 功的焊接质量控制活动中扮演着一种更为重要的角色 事实 上 对一个高质量的焊接产品而言 许多人都参与了其形成过 程中的许多活动 而焊接检验员是那些 前线 人员中的一员 他必须对制作过程进行检查并证实每一活动是否按要求正确 实施 为了有效地开展焊接检验工作 焊接检验员必须具有较 宽的知识面和检验技巧 因为焊接检验并不只是简单地看看焊 缝 因此 本论文是专门为那些新手和有经验的焊接检验师设 计的一本基础教材以备其需要时参考 但这并不意味着当一个 检验员为某公司工作时 他将会用到本论文所提供的所有信 息 也不是指本论文能够根据每一个检验员的实际情况提供其 所需的全部信息 1 2 1 2 焊接检验人员焊接检验人员 焊接检验员是一个负责按照适用的规范或规程对焊缝质量进行 评判的人 依据其服务对象的不同 焊接检验师在执行焊接检验任务 时会遇到许多不同的情况 因此 根据被检部件和结构的复杂 程度不同 检验师所采用的检验规范也会有所区别 检验员可包括破坏性试验人员 无损检验人员 NDE 法律 法规检验人员 军队或政府检验人员 业主代表 车间及其他 检验人员等 当这些检验人员从事焊缝检验工作时 他们都可 以把自己看成为 焊接检验员 焊接检验员的工作职能可以 分成以下三个大类 1 监督检验人员 2 专业检验人员 3 监督和专业检验人员的结合 监督人员可以是一个或多个人员 对这些人员工作技能的 要求将随被检对象的数量和类型的不同而发生相应的变化 对 湖北科技职业学院毕业设计 论文 5 经济性和技术性的要求决定了检验人员的分类及其在不同领 域内所发挥的作用 专业人员是指在检验过程中从事某些特定检验工作的人 员 专业检验人员可能 也可能不独立于监督人员开展检验工 作 无损检验人员 NDE 就属于这类检验人员 这类检验人员 在焊接检验过程中担负特定范围的职责 我们通常所见到的检 验师都是以监督和检验的双重身份工作的 这类检验人员既要 对每一制造过程中的焊缝质量作出总体评价 而且在必要时对 焊缝进行无损检验 制作商可能会根据需要雇佣几个类型的焊 接检验人员并要求其对所负责区域的焊缝进行检验 因为在这 种情况下 检验责任被分成了好几个部分 检验员此时就必须 彼此合作 相互依赖以完成指定的检验任务 1 31 3 检验人员资格认证及应具备的素质检验人员资格认证及应具备的素质 1 3 1 检验人员资格认证 从事焊接检验人员必须经过专门的技术培训 取得相 应资格证书 1 3 2 检验人员应具备的素质 为了最大效率地开展工作 要求焊接检验人员应具 备一定的素质 首先 也可能是最重要的一个素质 就是一个专业化的态 度 专业化的态度通常是一名焊接检验员取得成功的关键因 素 在执行检验任务的过程中 一个检验员的态度通常决定了 他获得别人对他的尊重和合作的程度 专业化的态度包括焊接 检验员根据事实作出公平 全面和前后一致的决定的能力 如 果一个检验员所做出的决定有失公平 片面并前后矛盾 则他 的这些决定将会极大地影响到他的信誉 这就要求焊接检验员 必须十分熟悉他所从事的工作的要求 以便使其做出的决定既 不会太严 也不会太松 对一个部件的可接受性在检验以前就 已经形成看法是不对的 检验的决定必须依事实为依据 决定 的因素必须是焊缝的实际情况和适用的规范中规定的判定准 则 检验师经常会发现自己受到工作中其他人员的 测试 这种情况在一项新的任务开始之初尤为多见 为了成功地完成 任务 保持一个专业化的检验态度有助于克服这种障碍 其次 焊接检验员应该具备良好的身体状况 因为焊接检验 湖北科技职业学院毕业设计 论文 6 所涉及到的一项最基本的工作 就是目视检验 所以 焊接检验师应具备良好的裸眼或校正视 力 焊接检验员应具备的另外一个素质是其理解并应用各种资 料来描述焊接要求的能力 这些资料可以包括 图纸 规范 标准以及技术条件 这些资料提供了有关 是什么 在什么时 候 什么地方 以及怎样进行焊接和检验的绝大部分信息 因 此 焊接检验员可以从这些资料中找到有关检验的规则或指 南 这些资料也给出了可以接收的质量要求 据此 焊接检验员 可以对焊缝的质量作出评价 非常重要的一点是 因为必须熟 悉有关的检验要求 所以在任何一项检验工作或生产开始之前 检验员都应该先阅读这些资料 通常 这种工作开始之前的资 料预审可以给出有关检验的 停止点 焊接工艺评定和焊工 资格的要求 特殊工序或有关设计缺陷 比如在制作过程中有 些焊缝根本无法接近 虽然检验员应该仔细 全面地审阅这些 资料 但这并不意味着他们应将这些信息全部记下来 在制作 的过程中 这些参考资料应能随时随地 唾手可得 以备详查 通常 检验人员是最熟悉所有这些资料的人 所以可能有人要 向他们请教有关的焊接信息及其技术要求 1 41 4检验人员行为准则检验人员行为准则 前面已经讲述了作为一名焊接检验员应具备的基本素质 除前面所讲的内容以外 对检验员还有一些行为准则及道德规 范方面的要求 简单地讲 道德就是公众的认识以及诚实 如 果检验过程中发生重大争执并有人将其公布于众 此时检验员 将会非常引人注目 因此 焊接检验员应按规矩办事并随时向 其主管报告任何有可能引起争议的事情 简单地讲 因为检验 是一项责任重大的工作 所以焊接检验员应诚实 正直地进行 检验 如果因为不诚实或受金钱 利益的驱使而使检验结论有 失公正的话 那么这个检验员没有按照诚实正直的原则办事 焊接检验员的结论应完全以事实为依据而不会因人而异 焊接 检验员也应对公众负责 因为别人可能会因使用经他 她 检验 的设备或部件而受伤 虽然检验员不可能发现所有的问题 但 他们有责任报告任何可能造成不安全的情况 在执行检验任务 的时候 检验员只能做他们有资质去做的事情 这样做可以减 少误判的概率 在有些时候 检验的情况可能会被公之于众 此时可能会要求检验员当众对有争议的事情作出解释 在陈述 时 检验员的观点应完全以他认为有效的事实为依据 然而 处 湖北科技职业学院毕业设计 论文 7 理这种情况最好的办法可能是尽量地回避 检验员不应该为了 引人注目而自愿发言 然而 当出现必须当众解释的情况时 检 验员在发言以前最好先听取其律师的建议 检验行业的道德规 范牵扯到许多责任 然而 对能够理解道德和不道德行为之间 的区别 并将各方利益牢记在心的检验员来讲 检验应不是一 件难事 检验员的决定也许会对某方的利益造成重大影响 在 这种情况下 有人可能会采取贿赂的手段要求检验员作出与事 实真相不符的决定 即对某些问题视而不见或作出与事实恰恰 相反的决定 检验员必须认识到这是一种不诚实的行为 并在 所有决定上坚持其立场 第二章焊接检验人员安全 物焊接检验员经常和焊工在一样的环境下开展工作 他们 因此会暴露于许多安全隐患之下 这些安全隐患包括 电击 坠落 辐射 由紫外线和空气中的微小颗粒造成的眼睛伤害 烟气以及空中坠落物等 虽然焊接检验员暴露于这些危险环境 中的时间很短 但有关安全问题同样不容忽视 焊接检验员应 当努力遵守所有的安全规定 如正确地使用防护眼镜 安全帽 防护服或针对某一特定场合所需的防护器械等 对于建议采用 的安全预防措施 应严格按其执行 安全在所有的焊接 切割以及于之相关工作中占有十分重 要的位置 如果有人员伤亡 那么任何工作都称不上是令人满 意的完成 这里 我们将讨论所遇到危险及可以减少人员伤害 和财产损失的方法 2 2 1 1 眼部和面部及眼部和面部及身体的保护身体的保护 焊工 焊接操作工或附近的人员在观察电弧时 必须使用装 有合适的滤光镜和防护板的焊接头戴式面罩或手持式面罩 在 焊接和切割作业中 必须佩带安全眼镜 眼罩或其他适合的眼 部保护用具 当存在有害射线或打磨 切片引起的飞溅微粒时 使用的防护面具还必须具有侧面防护功能 眼镜和眼罩可以是 无色的 也可以是有色的 遮光罩的选用取决于 当掀起或取掉 焊接头盔时 邻近的焊接 切割作业所产生的射线强度 在进行气焊和气割作业时 必须佩带具有滤光镜片和侧面全 保护的护目镜 对埋弧焊而言 由于电弧被焊剂覆盖而不易看 湖北科技职业学院毕业设计 论文 8 到 因此不需要佩戴焊接面罩 然而 有时候埋弧焊的电弧偶然 也会穿过覆盖它的焊剂而闪现 所以操作人员应佩带浅色的安 全眼镜 为了保护全身免受火星 飞溅和辐射的伤害 应穿戴结实的 工作鞋 靴子和厚实的工作服 羊毛制品比棉制品更好 因为它 不易点燃 如果使用棉制品 应先对其进行化学处理以降低它 的可燃性 如果对织物采取的是非永久性阻燃处理 则每次洗 涤之后必须再次处理 不应穿戴采用合成材料或塑料制成的衣 服或鞋 因为这些材料会被熔化并导致严重烧伤 衣服表面应 保持无油脂 特别是在富氧环境中 为了避免火星或飞溅的进 入 建议穿戴无翻边的裤子和口袋带盖的服装 在开始焊接之 前 应当把易燃或容易着火的东西从衣服口袋中全部拿掉 因 为它们可能会被火星或焊接飞溅点燃而导致严重的烧伤 裤子 应穿在鞋的外面 建议戴上帽子以保护头发 若戴有假发则更 应戴上防护帽 不要使用易燃的头发保护设施 应坚持佩戴由 皮革或其他合适的材料制成的 比较结实的手套 手套不仅可 以使手免遭烧伤和擦伤 而且具有绝缘和防止电击的功效 焊 工有多种特制的 可供选择的防护衣 在仰焊位置或需要对身 体进行额外保护的情况下 应穿戴上结实耐用的围裙 护腿 套装 披肩 袖套和帽子 火星或灼热的飞溅进入耳中会引起 剧烈的疼痛和严重的后果 在任何时候 如果由于操作而有可 能导致这种危险时 都应佩戴由阻燃材料制成的耳塞 2 2 2 2 工作环境的危险因素工作环境的危险因素 2 2 1 噪音 过度的噪音 特别是高强度的连续噪音会严重损伤听 力 这会导致暂时性或永久性的听力丧失 在焊接 切割及相 关的作业中 噪音可能由工艺过程 设备 或二者共同产生 某 些作业需要配备听力保护装置 碳弧气刨和等离子切割工艺会 产生很高的噪音 发动机驱动的焊机以及焊接电源的高频感应 都会强的噪音 2 2 3烟气 必须对焊工 焊接操作工和其他处于工作环境中的人员进 行保护 以防止他们过度地暴露在焊接 钎焊和切割过程所产 生的烟气中 过度暴露于 烟气 或超过政府规定的极限值会对 健康造成危害 一些健康上有特殊问题的人可能会对烟气更为 敏感 因此需要采取更为严格的措施进行保护 烟气的产生通 常与电弧焊有关 而不是气焊 切割或钎焊 电弧焊会产生大 湖北科技职业学院毕业设计 论文 9 量的烟气 并牵涉到大量不同种类的物质 防止过度暴露的常 用方法是进行通风 如果在通风正常的情况下 有些地方的暴 露仍然超过了规定的极限值 那么就必须采用防毒面具 以便 对在这些工作区域进行焊接 切割的工人及其他人员必须提供 保护 2 2 3通风 焊接和切割时产生的大量烟尘由细小的颗粒组成 这 些颗粒会在空气中悬浮很长时间 其结果是随 着时间的延长 因为焊接或切割过程中所使用的或产生气体的 浓度的增大 封闭区域的烟尘浓度随之增 大 这些颗粒最终将会沉积在墙壁和地板上 但其沉积的速度 低于焊接和切割过程中所产生的有害烟尘 的速度 因此 必须通过排风的手段对烟尘的浓度加以控制 足够的通风是控制焊接场所烟尘的关键所在 在所有的焊接 切割 钎焊及其相关的操作过程中必 须采用自然通风 机械通风或者呼吸罩进行通风 通风必须确 保有害烟尘的浓度处于危险警戒线以下 2 2 3 3 机械防护机械防护 焊工及别的工人还必须避免因操作机床设备 以及工作场 地内别的机床的运转而造部件及传动皮带必须配有护板以避 免接触 由于焊罩和滤镜对视线的限制 焊工较其他工人更容 易受到来自未见和未保护的机器的伤害 所以对这类安全隐患 要格外小心 当采用焊接或钎焊对机加工设备进行修理时 机 器的电源必须切断 锁定 并标记出来以避免误操作而因此可 能导致的人身伤害 当焊工在拆除了保护装置的机器上工作时 他应当完全了解所面临的危险和为了避免这些危险而应采取 的措施 保护装置必须在工作完成后复原 旋转的和自动化的 焊接设备 固定装置和焊接机器人必须装备适当的保护或传感 装置以便在有人受到伤害时立即停止运转 焊机和其他机床上 的夹持点也能导致严重的人身伤害 这类例子包括电阻焊焊 机 焊接机器人 自动焊接设备 工装和固定装置在内的设备 为了避免因这些设备而造成的伤害 这些设备的设计和配置应 确保操作人员的双手在设备运转时始终处于安全的位置 否则 的话 必须采取机械方式对这些夹持点进行适当的防护 不应 把金属加工设备安装在焊工因意外可能跌落的地方 或是焊接 时可能会碰到的地方 在设备维护过程中 应当锁定夹持点以 防止因设备失效而导致夹持点闭和 在非常危险的情况下 应 湖北科技职业学院毕业设计 论文 10 指派值班人员以防止有人在设备返修完成之前合上电源 第三章焊接检验 3 13 1 焊接前检验焊接前检验 焊前检验是焊接检验的第一个阶段 也是至关重要的一个 阶段 质量的达成靠预防 焊前应把所有影响质量的因素都检 测到位 其中包括 1 是检查焊工是否经过专门的焊接基础知识和操作技能的培 训并取得上岗证书 2 是焊接设备是否具有合格证明书 是否满足焊接参数的要 求 3 是检测设备必须根据工艺要求进行选择并经法定计量部门 检定 4 是检验焊接母材是否具有产品质量证明书 母材的规格 型号 或牌号 和其他技术要求是否满足设计规范要求 5 是检验焊接材料是否具有产品质量证明书 规格 型号 或 牌号 和其他技术要求是否满足设计规范要求 检验其他焊接 材料 如埋弧自动焊剂的牌号 气体保护焊保护气体的纯度和 配比等是否符合工艺规程的要求 检验焊接材料是否按照工艺 要求进行去锈 烘干 预热诸步等等 6 是检验焊接作业指导书等技术文件是否齐备 7 是焊缝的布置 坡口形式和尺寸 坡口的制备质量和焊接 接头的装配质量是否符合图样要求 8 是是否根据母材的厚度 化学成分 焊接性质 焊接接斗 的拘束程度 焊接方法及焊接环境等因素考虑是否需要预热 9 是焊件组对和定位是否符合规范要求 10是为防止焊缝烧穿 是否设置了合理的钢衬垫 在焊缝两 端是否设置了引弧板和引出板 11是焊接施工现场环境是否符合职业健康和安全生产的规 定 3 23 2焊接过程检验焊接过程检验 焊接过程检验是焊接检验的第二阶段 主要依靠焊工在整 个操作过程中完成 它包括检验在焊接过程中焊接设备的运行 湖北科技职业学院毕业设计 论文 11 情况是否正常 焊接工艺参数是否正确 焊接夹具在焊接过程 中是否牢固 检验在施行埋弧自动焊时的焊剂垫效果 以及在 操作过程中可能出现的未焊透 夹渣 气孔 烧穿等焊接缺陷 等等 焊接过程中检验的目的是为了防止由于操作原因或其他 特殊因素的影响而产生的焊接缺陷 便于及时发现并去除 焊 接过程中的检验 为成品检验时新发现缺陷的性质的确定提供 了一定的依据 3 33 3焊后外观检验及验收要求焊后外观检验及验收要求 焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验 方法 是成品检验的一个重要内容 主要是发现焊缝表面的缺 陷和尺寸上的偏差 一般通过肉眼观察 借助标准样板 量规 和放大镜等工具进行检验 若焊缝表面出现缺陷 焊缝内部便 有存在缺陷的可能 我所在单位主要检验的产品有工业管道的焊接检验 钢筋 电弧焊及预埋件T型接头质量检查与验收 焊缝的外观检查要求 焊缝应进行外观检查 检查前应将熔渣 飞溅清理干净 焊缝 的表面质量 应符合下列规定 1 焊缝的表面及热影响区 不得有裂纹 气孔 夹渣 弧 坑和未焊满等缺陷 2 对接焊缝的咬边深度 不得大于 0 5mm 咬边的连续长度 不应大于 100mm 焊缝两侧咬边的总长度 不得超过该焊缝长 度的 10 标准屈服强度大于 390MPa 或厚度大于 25mm 的低合 金钢的底圈壁板纵缝如有咬边 均应打磨圆滑 3 边缘板的厚度大于或等于 10mm 时 底圈壁板与边缘板的 T 形接头焊缝应符合图样规定 4 罐壁纵向对接焊缝不得有低于母材表面的凹陷 罐壁环向 对接焊缝和罐底对接焊缝不得有低于母材的凹陷深度 不得大 于 0 5mm 凹陷的连续长度 不得大于 100mm 凹陷的总长度 不得大于该焊缝长度的 10 5 浮顶及内浮顶储罐罐壁内侧焊缝的余高 不应大于 1mm 其他对接焊缝的余高 应符合表 3 3 1 的规定 表 3 3 1 对接焊缝的余高 mm 湖北科技职业学院毕业设计 论文 12 板厚 罐壁焊缝的余高 罐底焊缝的余高 纵向 环向 12 2 0 2 2 0 12 25 2 5 3 3 0 25 3 3 5 6 对接接头的错边量 应符合 GB50236 规范中对焊接接头 错变量的要求 7 标准屈服强度大于 390MPa 钢板 其表面的焊疤 应在 磨平后进行渗透检测或磁粉检测 无裂纹 夹渣和气孔为合格 3 4 3 4 无损检无损检测测 我所在单位用到的无损检测分别有射线探伤 超声检验 渗透检验 利用渗透检验检测焊缝的表面缺陷 超声和射线检 验检测焊缝其无法通过肉眼看出来的内部缺陷 3 4 1 目视检验 目视检测 是国内实施的比较少 但在国际上非常重 视的无损检测第一阶段首要方法 按照国际惯例 目视检测要 先做 以确认不会影响后面的检验 再接着做四大常规检验 例如 BINDT 的 PCN 认证 就有专门的 VT1 2 3 级考核 更有 专门的持证要求 经过国际级的培训 其 VT 检测技术会比较 专业 而且很受国际机构的重视 VT 常常用于目视检查 焊缝 焊缝本身有工艺评定标准 都是可以通过目测和直接测 量尺寸来做初步检验 发现咬边等不合格的外观缺陷 就要先 打磨或者修整 之后才做其他深入的仪器检测 例如焊接件表 面和铸件表面较多 VT 做的比较多 而锻件就很少 并且其检 查标准是基本相符的 3 4 2 射线探伤 利用 X 射线或 射线在穿 透被