焊接检验主要内容.doc

第1章 ：绪论焊接检验方法分类：1、按焊接的数量分类 a)抽检 b)全检 2、按是否要将被检件破坏可分为：a）破坏性检验力学性能实验 化学分析试验 金相检验 b）非破坏性检验（无损检测）涡流探伤 射线探伤 超声探伤 目视探伤 外观检验 渗透探伤焊接检验的依据：1、施工图样和订货合同（1可拆分为2点）2、相关的技术标准或规范3、检验的工艺性文件 检验过程的5个基本环节:按焊接产品质量的形成过程与焊接质量管理的顺序可分为1， 焊前检验2， 焊接过程检验3，焊后检验4，安装调试质量检验5，产品服役质量检查第二章：缺陷按缺陷性质将缺陷分为六大类：裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷,其它缺陷（如电弧擦伤、飞溅、表面撕裂、磨痕等）。1、按焊接缺陷的形态可分为：a平面缺陷，如裂纹、未熔合 b体积缺陷 如气孔、夹渣 2、按缺陷出现的位置可分为：a表面缺陷（用外观或表面无损检测方式检测）b内部缺陷（用解剖、金相、内部无损检测方法检测） 第三章：射线探伤1，射线探伤原理；利用射线能穿透物质且其强度会被物质所衰减的特性检测物质内部损伤的方法称为射线检测。射线探伤的实质是根据被检工件与其内部缺陷介质对射线能量衰减程度不同而引起射线透过工件后的强度差异，使缺陷能在射线底片或X光电视屏幕上显示出来。2，X射线的种类1）、按其波长分为：a)连续X射线 波长在一定范围内连续变化的X射线称为连续X射线（或白色X射线）。其强度与管电压和管电流有关。b)标识X射线 波长相对单一的X射线称为标识X射线（特征X射线） 。该波长与元素种类有关。2）、按能量大小分：a）普通X射线 b）高能X射线 ：指电子加速器中产生的能量在一百万电子伏特以上的X射线。特点：能量大，穿透能力强，散射线少，透照幅度宽。3，射线的衰减方式：电子对的产生和光电效应4，射线探伤系统组成1）射线源：（X射线机、射线机或加速器） 2）射线胶片 3）增感屏 作用：1、增感效应； 2、滤波作用 总之：提高胶片的感光速度和底片的成相质量。 胶片和增感屏的接触：在透照过程中始终相互紧贴 4）相质计 象质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的，衡量该质量的数值是相质指数Z， 相质指数的确定 :象质指数等于底片上能识别出的最细钢丝线的编号 相质计的放置：线型象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝一段（被检区长度1/4部位）钢丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直。细钢丝至于外侧。 当射线源侧无法放置象质计时，可将其放在胶片侧的工件表面上（要求同上）同时必须在最粗钢丝的右下角（左型）或左下角（右型）放置一个铅字母“F”，表示为胶片侧放置。 5）铅罩、铅光阑限制射线照射区域大小和得到合适的照射量。 6）铅遮板屏蔽前方散射 7）底部铅板（又称背部防护铅板）防止背部散射 8）滤板吸收掉射线中波长较大的谱线，减少散射。 9）暗盒(cassette)保护胶片。放置：在透照过程中始终与工件紧贴。 10）标记带。包括： 1、定位标记： 包括中心标记和搭接标记 即有效区段标记. 作用：指明透照区段的界限。1）定位标记应放置在被照工件上 ，不得放在铅字牌上。 2）中心标记离焊缝边缘5mm处，纵箭头指向焊缝且位于被检区的中心，横箭头指向下一个透照位置。2、识别标记：（包括工件编号、焊缝编号、部位编号、返修标记） 3、B标记 作用：检查背部散射 放置：把B标记贴在暗盒背部（暗盒和防护铅板之间）的适当位置，不得与其它标志重合。 B 标记在底片上的显示有三：1）无显示底片质量合格 2）B标记黑度比周围背景黑度高底片质量合格 3）B标记黑度比周围背景黑度低底片质量不合格5，探伤条件的选择: 底片质量、射线源、透照几何参数的选择、曝光规范、透照方式的选择、胶片的暗室处理。 其中底片质量中象质等级 A（适用锅炉）、AB、B级，B级需磨平加强高。 黑度D=lg（L0/L） 强度为L0的可见光通过底片后，光强度减为L6，射线能量选择1）射线能量（p43）指射线源的KV、MeV值或源的种类。 在满足透照工件厚度条件下，应根据材质和成像质量要求，尽可能选择较低的射线能量。 2）射线强度：强度越高，透照时间越短 3）焦点尺寸：尽可能选择焦点小的射线源 4）辐射角：指射线所构成的角度。 x射线的辐射角分定向和周向， 射线的辐射角分定向、周向和4立体 角，分别适用于分段曝光、周向曝光和全景曝光。7，几何不清晰度ug ： 当焦点为非点状时，底片上高低黑度交界部位会出现一个黑度渐变的过渡区，该区宽度Ug称为“半影”，又称“几何不清晰度”。影响几何不清晰度Ug的因素：1）焦点：焦点越大，ug 越大 2）焦距：指焦点至胶片的距离L（又称透照距离）。焦距越大ug越小。 3）缺陷至胶片距离越近，ug越小当缺陷位于工件表面时，Ug最大。为了减小影象的几何不清晰度Ug，应当减小焦点尺寸d，或者增加焦距L，并尽量把底片贴紧工件。8，射线入射方向的选择 ：裂纹、未熔合等面积型缺陷，只有射线入射向与其深度方向一致时，射线底片上缺陷影象才最清晰 透照厚度差的控制： 应控制透照厚度比A=/ 。 边缘射线束穿透工件厚度，中心射线束穿透工件厚度 对透照厚度比A的限制，实际体现为对每次检验长度的控制9，焊缝射线底片的评定（一）底片质量的评定 ：合格的射线底片，其以下各项应符合GB332387的有关规定： (1)厚度值D(含灰雾度Do)。(2)相质指数Z。(3)检验标记齐全，正确。(4)B标记，(5)有效检验区内无有伪缺陷。 (6)其它妨碍底片评定的缺陷。质量不符合要求的底片必须重新拍照（二）焊缝质量的评级 1、在射线探伤中所提到的缺陷有： （1）裂纹 （2）未熔合 （3）未焊透 （4）条状夹渣 长宽比大于3的夹渣称为条状夹渣。当气孔的长宽比大于3时其评级方法也按条状夹渣对待。底片上夹渣黑度比气孔小。 （5）圆形缺陷 长宽比等于小于3的气孔、夹渣及夹钨定义为圆形缺陷。 2、焊缝评级 GB332387标准中，根据缺陷的性质、缺陷的尺寸及数量将焊缝质量分为I、II、III、IV共四级。 （1）I级焊缝内不允许有裂纹、未熔合、未焊透、以及条状夹渣等四种缺陷存在。允许有一定数量和一定尺寸的圆形缺陷存在。 （2）II级焊缝内不允许有裂纹、未熔合、未焊透等三种缺陷存在。允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷存在。 （3） III级焊缝内不允许有裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透存在。允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷及未焊透（指非氩弧焊封底的不加垫板的单面焊）存在。 （4）IV级焊缝指焊缝缺陷超过III级者。 3、圆形缺陷评级 1）、圆形缺陷在规定的评定区内进行评定，评定区应选择在缺陷最严重的部位。 2）、评定圆形缺陷应将缺陷换算成缺陷点数。 a)缺陷长径大于1/2T时评为IV级，小于1/2T时换算成缺陷点数，小于一定尺寸时不计点数。（T板厚） b)当缺陷与评定区边界相接时，应把它划为该评定区内计算点数。3）、参考圆形缺陷的分级表4） 、对不计点数缺陷的限制（1）I级焊缝内不计点数的圆形缺陷，在评定区内不得多于10个，超过10个降为II级。（2）当T5mm时，在II级焊缝内不计点数的圆形缺陷在评定区内也不得超过10个，否则降为III级。10 射线探伤中的安全防护1、距离防护 实际中安全距离应通过剂量仪测量而确定。2、时间防护 每人每天实际接受剂量不大于17.4mrem。 3、屏蔽防护 际探伤中往往是三种防护方法同时使用。在工地或车间探伤时还应注意必须设置危险区标记。第4章 超声波探伤1,超声波探伤原理： 一、超声波的产生和接收：超声波的产生压电效应 ，超声波的接收探头 二、超声波的性质 a良好的指向性: 直线性和束射性 b、能在弹性介质中传播，不能在真空中传播 c界面的透射、反射、折射和波型转换2波型：a纵波,用于钢板、锻件、焊缝探伤；b横波，用于焊缝钢管探伤。c表面波(瑞利波R)用于钢板、钢管、锻件、复杂工件表面探伤。d板波（兰姆波）P 在极薄的板状介质中传播。用于检测薄板及其构件内部缺陷。3半扩散角=arc sin1.22/D 波长(mm), D压电晶片直径（mm）越小，波束指向性越好，超声波能量集中，探伤灵敏度高，分辨力高和定位精确。 近场区长度 ND2/(4) ( mm)4垂直入射异质界面时的透射、反射和绕射 反射系数K= W反/ W入 当缺陷尺寸小于/2时，声波将绕过其边界继续前进，产生绕射，使反射波减弱。因此， 超声波能探测到的最小缺陷尺寸为df=/25倾斜入射异质界面时的反射、折射、波型转换第一临界角1m=arcsin（CL1/CL2）sinL第二临界角2m=arcsin（CL1/CS2）sinS通常斜探头探伤时采用横波，入射角=1m2m ；而用表面波探伤时入射角2m6超声波衰减的方式1）散射衰减 频率越高、晶粒尺寸越大，散射引起的衰减越大。金属材料以散射衰减为主。2）吸收衰减 金属介质吸收衰减可忽略不计，液体介质吸收衰减是主要的。3）扩散衰减7 脉冲反射法超声波探伤基本原理A型显示超声波探伤原理 将一定频率间断发射的超声波（脉冲波）通过一定介质（耦合剂）的耦合传入工件，当遇到异质界面（缺陷或工件上下表面）时，超声波将产生反射，回波（即反射波）为仪器接收并以电脉冲信号在示波屏上显示出来，由此判断缺陷有无，以及进行定位、定量和评定。 反射波的位置反映声波传播的距离，故可以对缺陷定位；反射波幅度的高低可间接反映出缺陷的大小，故可对缺陷定量和评价。 *B型显示是脉冲回波超声波平面成象的一种。它以亮点显示接收信号，以示波屏面代表被探伤对象由探头移动线和声束决定的截面，它可以显示出缺陷在横截面上的二维特征。*C型显示也是脉冲回波超声波平面成象的一种。它以亮点或暗点显示接收信号。示波屏面所显示的是被探伤对象某一深度上与声束相垂直的一个平面投影象。*3D显示技术能将B、C显示相结合产生一个准三维的投影图像，同时能表示出缺陷在空间的特征。 8探头的分类 1）直探头（2）斜探头（3）水浸聚焦探头（4）其它探头 探头的主要性能（1）折射角（2）前沿长度（3）声轴偏斜角探伤仪主要性能（1）水平线性（2）垂直线性（3）动态范围 （4）衰减器精度（5）灵敏度余量（6）分辨力有近场分辨力（如盲区就是一种近场分辨力）、远场分辨力（7）盲区 9直接接触法超声波探伤1、垂直入射法（垂直法）2、斜角探伤法（又称斜射法、 横波法）1）跨距点 P0.5=tg P1=2tg 2）直射法和一次反射法 直射法 ：又称正射波法（超声波不经底面反射而直接对准缺陷的探伤方法） 直射法声程S0.5=/cos=P0.5/sin 一次反射法 ：又称一次反射波法（超声波只在底面反射一次而对准缺陷的探伤方法） 一次反射法声程S1=2/cos =P1/sin10探伤条件的选择 1、选择原则 （1）检验等级 A、B、C三级（C级的完善程度最高）（2）探伤灵敏度的选择（3）距离波幅曲线将不同距离处的波高连成一条光滑的曲线，即DAC基准线。然后按检验级别根据DAC基准线下降一定分贝，得到评定线、定量线、判废线，统称DAC曲线。 2、探头的选择 （1）探头形式（2）晶片尺寸D大厚度工件或粗晶材料探伤用大晶片探头 较薄工件或表面曲率较大的工件 宜选用小晶片探头。（3）频率： 粗晶材料、厚大工件用较低频率 细晶材料、薄壁工件宜用较高频率 焊缝探伤时常选频率：25MHz，推荐采用频率2-2.5MHz（4）探头角度或k值 薄件：大k值探头； 大厚度件：小k值的探头；要求严格的工件：多K值、多探头扫查 3、耦合剂的选用4、探伤面的选择与准备 （1）根据检验等级和板厚选择探伤面。（2）对探头需要接触的表面进行清理。5、探伤方法的选择6、补偿 11缺陷位置和大小的测定 1、垂直入射法时缺陷定位 缺陷深度Zf=nf其中f =S屏伤缺陷波前沿所对水平刻度 n 调节比例系数 2、斜角探伤时缺陷定位有声程、水平、深度三种调节方法。(1)声程定位法 直射法：缺陷深度h=Scos缺陷水平距离l =htg=Kh 一次反射法：h=2- Scosh=2- （2）深度1：1调节定位法（3）水平1：1调节法定位12缺陷大小的测定1、当量法当缺陷大小小于声束截面时，采用当量法确定缺陷大小。 2探头移动法（测长法） 当缺陷尺寸大于声束截面时一般采用探头移动法测缺陷指示长度。 常用相对灵敏度测长法和绝对灵敏度测长法来测定缺陷指示长度l13缺陷质量评定 1) 最大反射波幅超过定量线的缺陷应测定其指示长度，其值少于10mm时，按5mm计。2) 相邻两缺陷各向间距小于8mm时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度。3) 最大反射波幅位于II区（定量线以上）的缺陷，根据其指示长度按下表规定予以评级。4)、最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评为I级。5)、最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如何，均评为IV级。6)、反射波幅位于III区的缺陷，无论其指示长度如何均评为IV级。7)、反射波位于I区的非裂纹性缺陷均评为I级。14液浸法超声波探伤 通常液浸法是用水作耦合介质。使探头发射的声波经过一段水后再进入工件的探伤方法称作水浸探伤法，简称水浸法。 水浸法特点 1、优点 （1）超声波的发射与接受比较稳定，受表面粗糙度影响较小。（2）探头角度可任意变更，可获几乎是任意折射角的横波 （3）盲区小，可探波长数量级的薄壁工件。（4）晶片损坏小，可采用高频薄晶片，灵敏度和分辩率高。2、缺点 需要一些辅助设备、声能损失较大第五章磁力探伤与涡流探伤定义：磁力探伤是通过对铁磁材料进行磁化所产生的漏磁场来发现表面或近表面缺陷的无损检验方法。磁力探伤分类：据检测漏磁通的方法不同：1、磁粉法（干式磁粉、湿式磁粉） 2、磁敏探头法3、录磁法磁力探伤基本原理：铁磁材料的工件磁化后其内部就有磁力线通过。当工件内部存在夹渣、裂纹、气孔等缺陷时，由于这些缺陷内部物质是非磁性的，磁阻很大，磁力线则绕过缺陷通过而发生弯曲。如果缺陷位于工件表面或近表面，磁力线还会穿过工件表面形成漏磁。利用磁粉显示漏磁则可确定缺陷所在。漏磁场：由于介质导磁率的变化而使磁通泄漏到缺陷附近的空气中所形成的磁场，称为漏磁场。影响漏磁的因素：（1）外加磁场的影响缺陷漏磁通密度随着工件磁感应强度的增加而增加。（2）工件材料及状态的影响（3）缺陷位置和形状的影响位于表面漏磁通多；缺陷深宽比越大漏磁场越强； 缺陷表面垂直于磁力线时，漏磁场最强；若与磁力线平行，则几乎不产生漏磁通。一、磁粉探伤技术1、磁化与退磁（1）磁化方法：磁力探伤时需在被检工件内或在其周围建立磁场的过程称为磁化。 磁化方法有：1）周向磁化 2）纵向磁化 3）复合磁化 4）旋转磁化（2）磁化磁场的方向：通常在被探工件上至少使用两个近似相互垂直方向的磁化（包括使用旋转磁化）。（3）退磁：使工件剩磁回零的过程叫退磁。退磁的方法：1）将工件从交流磁化线圈中移开将磁化了的工件放在通有交变电流的磁化线圈中，然后缓慢地将工件从线圈中移出。2）减小交流电把工件放入磁场中。其位置不变，逐渐减小交流电，把磁场降低到规定值。3）直流换向衰减退磁。由于直流磁化比交流磁化穿透得深，所以直流退磁比交流退磁效果要好。4）振荡电流退磁5）加热（将工件加热到居里点以上也可达到退磁的目的。铁769,钴1131,镍358,钆约20）磁粉探伤器材和设备：磁粉、磁悬液、灵敏度试块及附件、磁粉探伤设备湿法比干法具有更高的检验灵敏度，特别适合于探测表面微小缺陷，常用于大批量工件探伤涡流探伤：涡流探伤是利用电磁感应原理，使金属材料在交变磁场作用下产生涡流，根据涡流大小和分布来探测磁性和非磁性材料表面和近表面缺陷的无损检验法。 影响涡流的大小和分布的因素：一次线圈（激励线圈）的形状和尺寸、交流电频率、金属块的导电率、磁导率、金属块与线圈的距离、金属块表层的缺陷等因素。 集肤效应：交流电通过导体时，表面的电流密度最大，越到圆柱中心就越小，这种现象称为集肤效应。涡流探伤基本原理：涡流的大小影响到激励线圈的电流使其发生变化。如果施加的交流电压不变，则这种影响可等效于激励线圈的阻抗发生了变化。当试件（工件）表面近表面存在缺陷时，