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DIN6700焊接检验人员培训课程 1 1 焊接质检的目的和意义 1 确保焊接结构制造质量 保证其安全运行 用焊接检验控制缺陷和防止废品产生 避免不合格品出厂 2 改进焊接技术 提高产品质量 焊接质检可以评定制造工艺正确与否 3 降低产品成本 正确进行安全评定 由于焊接质检贯穿于焊接生产全过程 这就可能避免出现产品最后报废的现象 这无疑会带来显著的社会效益和经济效益 4 由于有焊接质检的可靠保证 可促使焊接技术的更广泛的应用 2 无损检测人员的培训和考试 无损检测方法 1外观检测 VT2渗透检测 PT3磁粉检测 MT4射线检测 RT5超声波检测 UT6密封性检测 LT7涡流检测 ET 3 无损检测资格等级 人员资格等级分为 1级 初级 2级 中级 3级 高级 三个级别 分别具有依次渐高的能力要求 原则上较高级别可指导和监督较低级别人员的工作 证书的有效性 证书的有效期为5年 从证书上标定的日期算起 4 焊接检验 焊接检验的依据 1 施工图纸2 技术标准3 检验文件4 订货合同焊接检验应该是焊接全过程的检验 焊前检验 焊接过程中检验 焊后检验 5 焊前的试验和检验 在施焊之前 必要时应作下列检验 焊工证书的适用性 有效性 焊接工艺规程的适用性及特殊要求 母材的识别 焊接材料的识别 接头的制备 焊接破口角度 钝边 间隙 工装 夹具及定位 焊接工作条件的适用性 所有生产试验的安排 6 焊接过程中的试验与检验 在焊接过程中必要时应在适宜的间隙做下列检验 主要焊接参数 预热 层间温度 焊道的清理与形状 焊逢金属的层数 根部气刨 焊接顺序 焊接材料的正确使用与保管 变形控制与中间尺寸检查 7 焊后试验与检验 必要时焊后应下列检验 利用宏观检验 利用无损检验 利用破坏性检验 焊接结构的型式 形状及尺寸 焊后打磨 热处理 时效 8 质量记录 必要时 按合同要求的质量记录包括 合同 设计评审记录 材料合格证 焊接工艺规程 焊接工艺评定记录 焊工或焊接操作者考核证书 无损检验人员证书 热处理记录 无损检验及破坏性试验报告 尺寸报告 修复记录及其它不符合项报告在无其他规定要求时 质量记录至少应保持五年以上 9 焊逢的机械性能试验 1 拉伸试验2 硬度试验3 缺口冲击试验4 弯曲试验5 皮氏落锤试验 10 拉伸试验 抗拉强度Rm是最大拉力Fm与起始截面积So的比值屈服强度 随着试件不断地伸长 其应力保持不变或开始下降的应力屈服点 对于某些材料 拉伸曲线中不会出现屈服平台 而是出现一个由弹性到塑性的连续曲线 这种情况下用屈服点代替屈服极限 通常以塑性变形量达到起始测量长度的0 2 的屈服点作为屈服极限 延伸率 是衡量材料塑性变形能力的一种方式 延伸率由断裂后的测量长度与起始的测量长度决定其计算公式 Lu Lo Lo断面收缩率 是衡量材料塑性变形能力的另一种形式 由起始处截面积与断裂处最小截面积的差决定 其不受试件长度的影响 计算公式 So Su So 11 拉伸试验 焊缝的拉伸试验通过抗拉强度 断裂位置和断裂方式来确定焊缝的强度及变形能力 进行拉伸试验时 应将焊缝的余高加工平 尽可能使焊缝拉 热影响区及未受影响的母材承受相同的载荷 EN895和EN876对焊缝的拉伸试样和形状予以规定 12 13 14 硬度 硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力 Y硬度试验是利用压头在被测表面留下的清晰压痕来评定结果 利用试验压力和压痕面积计算硬度的方法有布氏 HB 和维氏 HV 硬度试验 在一定试验压力下 利用压痕深度计算硬度的是烙氏 HRC 硬度试验 15 焊缝的硬度试验 焊缝的硬度试验一般按照维氏硬度试验进行 试验压力为49N或98N HV5或HV10 试验压力的选择主要根据被检材料决定 由于焊接接头中热影响区是比较重要的位置 因此在EN1043中推荐 在测得最高硬度得压痕附近 应补充两个压痕 以确认此区域的硬度是否有偏差 16 跨越号 17 缺口冲击试验 缺口冲击试验用来衡量材料在有缺口时的变形行为 即衡量材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性 它通过在一定试验条件下确定出材料的冲击功来检验材料的产品质量 性能的均匀性及热处理状况 通过缺口冲击试验可以找出试件断裂的临界条件 缺口冲击试验是将靠在两个止推座上的试件用摆锤冲断 从而越过止推座 通过测量摆锤所消耗的能量来确定试件的冲击功 18 焊缝缺口冲击试验 焊接件的缺口冲击试验用来说明焊接工艺过程对材料韧性的影响 试样的形状在EN10025中规定 在缺口处不允许有肉眼可见的平行于缺口中心线的的划痕 因为这种划痕对试验的结果影响很大 能够大大降低试件的冲击功在EN10025中规定 缺口冲击试验试样的厚度为10mm 也可采用7 5或5mm的试样 但最低不能小于5mm 焊缝金属的冲击试验优先选择VWT位置 因为焊缝可能是多层焊 而在热影响区 大多规定采用VHS位置 T表示缺口表面垂直于焊缝上表面 S表示缺口表面平行于焊缝上表面 19 弯曲试验 弯曲试验用来检验对接焊缝的变形能力时 将试件放在锟轴上 压轴下压 使试件发生弯曲 以试件弯曲后出现第一条裂纹时试件弯过的角度 作为试件的变形尺寸 焊接接头的焊制情况对接头所能达到的弯曲角度影响很大 因此 如果接头没有达到预期的弯曲角 很可能是气孔 夹渣 未熔合 咬边等缺陷的影响造成的 20 断口试验 断口试验主要用于检查焊缝内部的不规则性的种类 尺寸和分布情况 例如裂纹 未熔合 未焊透 夹渣 气孔等 21 焊接缺陷 焊接缺陷概述 焊接缺陷的种类 典型焊接缺陷的产生机理及形状 焊接缺陷的危害及对质量的影响 22 焊接缺陷概述 焊接缺陷是指在焊接接头中产生的不符合设计或工艺要求的缺陷 焊接缺陷分析的目的 一 为了找出缺陷产生的原因 从而在材料 工艺 结构 设备等方面采取有效措施 以防止缺陷的产生 二 为了在焊接结构的制造或使用过程中 能够正确的选择焊接检验的技术手段 及时发现缺陷 从而定性或定量评定焊接结构的质量 23 焊接缺陷的种类 ISO6520把熔焊缺陷分为六类 一 裂纹 二 孔穴 三 固体夹渣物 四 未熔合和未焊透 五 外观缺陷 六 其他缺陷 24 焊接缺陷的产生机理 冷裂纹 由于钢材的淬硬倾向 焊接接头的氢含量及其分布和焊接接头的拘束应力引起 空穴 由于溶解在熔池中的气体 在熔池冷却结晶过程中 因气体溶解度急剧降低 来不及析出残留在固体金属内形成的 固体夹渣物 由于焊接工艺参数不合适 使熔池温度低冷却快渣不易浮出 焊前清理不干净或多层焊时层间清渣不彻底 也会产生夹渣 夹杂主要由于焊接熔池中产生冶金反应 产生了高熔点 密度大的金属或非金属氧化物 这些氧化物不容易熔池中浮出 从而产生夹杂 25 焊接缺陷产生的机理 未熔合 主要是焊接线能量太低 电弧指向偏斜 坡口侧壁有锈垢污物 层间清渣不彻底等原因产生 未焊透 主要由于坡口角度小 间隙过小或钝边过大 焊接电流太小 焊接速度过快 电弧电压偏低 焊条或焊丝可达性不好 清根不彻底等因素而引起 外观缺陷 主要由于焊件坡口角度开得不当或装配间隙不均匀 焊接工艺参数选择不当引起 其中咬边主要由于电弧热量过高 焊接电流太大及焊接速度不当造成 26 焊接缺陷的危害及对质量的影响 危害 焊接缺陷是焊接结构发生破坏的主要原因 国内外都曾发生过一些由于焊接缺陷引起的破坏事故 造成重大损失 对质量的影响 焊接缺陷对结构的静载强度 疲劳强度 脆性断裂及抗应力腐蚀开裂都有重大影响 主要是由于的缺陷的存在结构承载的有效截面积 更主要的是在缺陷周围产生了应力集中 27 焊接缺陷的评定 ISO5817 采用ISO5817对焊接不规则性进行评定定义 角焊缝厚度a 在焊缝截面中 最大等腰三角形的高度 对接焊缝厚度s 从熔化底部到工件表面的最小距离 该值不得大于较薄工件的厚度 短不规则性 在焊缝的任何100mm长度范围内总长度不超过25mm 或焊缝长度小于100时总长度不超过焊缝长度的25 的一个或多个不规则性 28 焊接缺陷的评定 ISO5817 长不规则性 在焊缝的任何100mm长度范围内总长度超过25mm 或焊缝长度小于100时总长度超过焊缝长度的25 的一个或多个不规则性间隔距离小于较小缺陷的最大尺寸的任何两个相邻缺陷应视为一个缺陷 29 DIN6700 5机车车辆及其零部件的焊接第5部分质量要求 根据允许的不均匀性将焊缝质量等级 SGK 分为以下三类 特殊要求的焊缝 SGK1 高至中等要求的焊缝 SGK2 1SGK2 2SGK2 3 中等至较低要求的焊缝 SGK3SGK2 1 SGK2 3只是试验范围的不同 SGK2 1要求100 无损检测 SGK2 2要求10 无损检测 SGK2 3一般不需要无损检测 其它要求一样 30 ISO5817与DIN6700 5的关系 ISO5817是对焊缝不规则性的等级进行评定 共分为B C D三级 是焊缝评定的通用标准 DIN6700 5是具体针对机车车辆及其零部件的焊接质量要求 是机车行业的焊缝质量标准 它是在ISO5817的基础上编制的标准 DIN6700中的SGK2 1 SGK2 3等级对应于ISO5817中的B或C级 DIN6700 5中有具体规定 31 EN970 焊缝的外观检测 应用范围 此标准规定了金属焊缝的外观检测 一般是在焊完的条件下进行的 检测条件及设备 表面光照度至少应达到350LX 建议达到500LX 出于直接检查的目的 在实施检查的600mm之内 应给外观检测备好足够的空间 而且其检测角度不应小于30度 采用放大镜 内窥镜或相机间接检查 应考虑按附加要求标准或双方协议的规定执行 32