复合训练(非破坏性检验).doc

【组织教学】1、点名检查学生出勤情况2、强调课堂纪律【作业点评】1、 上次作业质量情况2、对出现问题较多的进行课堂纠正【复习提问】1、矫正焊接结构残余变形有哪两类方法?2、消除焊接残余应力的方法有哪些?【相关工艺】复合训练（非破坏性检验）一、焊接检验 焊接检验是保证焊接产品质量的重要措施。焊接检验应该坚持以防为主，以治为辅。在焊前和焊接过程中，对影响焊接质量的因素进行认真的检查，以减少和防止焊接缺陷的出现，焊后根据产品的技术要求，对焊缝进行质量检验，以确保焊接结构使用的安全可靠。 焊接检验一般包括焊前检验、焊接过程中检验和成品的焊接质量检验。 (1)焊前检验 包括检验焊接产品图样和焊接工艺规程等技术文件是否齐全，焊接构件金属和焊接材料的型号及材质是否符合设计或规定的要求，构件装配和坡口加工的质量是否符合图样要求，焊接设备及辅助工具是否完善，焊接材料是否按照工艺要求进行去锈、烘干等准备，以及焊工操作水平的鉴定等。 (2)焊接过程中检验 包括检验在焊接过程中焊接工艺参数是否正确，焊接设备运行是否正常，焊接夹具夹紧是否牢固，在操作过程中可能出现的焊接缺陷等。焊接过程中检验主要在整个操作过程中完成。(3)成品的焊接质量检验 检验方法很多，应根据产品的使用要求和图样的技术条件选用。本课题主要介绍对成品焊接接头质量检验的几种常用方法。焊接检验可分为非破坏性检验和破坏性检验两大类： 1非破坏性检验 非破坏性检验是指在不损坏被检验材料或成品的性能、完整性的条件下进行检测缺陷的方法，包括外观检验、致密性检验和无损探伤检验。(1)外观检验 焊接接头的外观检验是以肉眼直接观察为主，一般可借助于焊缝万能量规，必要时利用510倍放大镜来检查。外观检验主要是为了发现焊接接头的表面缺陷，如焊缝的表面气孔、咬边、焊瘤、烧穿及焊接表面裂纹、焊缝尺寸偏差等。检验前，须将焊缝附近1020范围内的飞溅物和污物清除干净。(2)致密性检验 致密性检验是检验焊接管道、盛器、密闭容器上焊缝是否存在不致密的缺陷，以便及时发现，进行排除并修复。常用的致密性检验方法有气密性试验、氨气试验、煤油实验、水压实验和气压实验。 1)气密性试验 在密闭容器中，通过远低于容器工作压力的压缩空气,在焊缝外侧涂上肥皂水。如果焊接接头有穿透性缺陷时，由于容器内外气体的压力差，肥皂水处会出现气泡。这种检验方法常用于受压容器接管加强圈的焊缝。 2)氨气试验 向被检容器通入含1体积(在常压下的含量)氨气的混合气体，并在容器的外壁焊缝表面贴上一条比焊缝略宽用5的硝酸汞水溶液浸过的纸带。当混合气体加压至所需压力值时，如果焊接接头有不致密的地方，氨气就会泄漏作用在浸过硝孽量溶翌堂试纸上，致使该部位呈现出黑色斑纹，从而确定缺陷部位。这种方法比较准确、快捷，同时可在低温下检查焊缝的致密性。氨气试验常用于某些管子或小型受压容器。 3)煤油试验 在焊缝表面(包括热影响区)涂上石灰水溶液，待干燥后，在焊缝的另一面仔细地涂上煤油。由于煤油具有渗透性很强的特性，当焊接接头存在贯穿性缺陷时，煤油就能渗透过去，在涂有石灰水的带状白色表面上显露出油斑点或带条状油迹。为了精确的确定缺陷的大小和位置，检查工作要在涂煤油后立即开始，发现油斑就及时将缺陷标出，以免渗油痕迹渐渐散开而模糊不清。煤油试验常用于不受压容器的对接焊缝，如敞开的答器，贮存石油、汽油的固定式容器等。4)水压试验 不仅用来检验焊接容器整体的致密性，同时也可用来检验焊缝的强度。 试验时，将容器注满水，排尽空气，并用水压机向容器内加压。试验压力的大小，视产品工作性质而定，一般为容器工作压力1.251.5倍。在升压过程中，应按规定逐渐上升，中间作短暂停压。当水压达到试验压力最高值后，应持续一定时间，一般为1015 min。之后再将压力缓缓地降至容器的工作压力，并用0.40.5的圆头小锤在距离焊缝1520 mm处，沿焊缝方向轻轻敲打，同时仔细检查焊缝。若发现焊缝上有水珠、细水流或潮湿现象时应及时标注，待容器卸载后作返修处理，直至产品水压试验合格为止。试验用水的温度应稍高于周围空气的温度，以防止容器外表凝结露水，影响检验。 水压试验主要用于高压容器的致密性检验。 5)气压试验 气压试验和水压试验一样是检验在压力下工作的焊接容器和管道的焊缝致密性。气压试验是比水压试验更为准确和迅速的试验方法，同时检验后的产品不须作排水处理。但是，气压试验比水压试验的危险性大。 试验时，先将气压加至产品技术条件的规定值，然后关闭进气阀，停止加压。用肥皂水涂在焊缝上，检查焊缝是否漏气，或检查工作压力表数值是否下降。如果均无，则该产品合格，否则应该找出缺陷部位，待卸压后进行返修、补焊，直至再行检验合格后方能出厂。 气压试验具有一定的危险性，如果操作不当会出现非正常的爆炸，因此，气压试验时必须遵守以下安全措施： 要在隔离场所进行试验。 被检产品处在加压状态时，不得敲击、振动和修补缺陷。 输送压缩空气到产品的管道时，要设置储气罐，并在其气体入出口处，各装一个开关阀，在输出端(即产品的输人口端)装上安全阀、工作压力计和监视压力计。 当产品内的压力值达到所需的试验数值时，应关闭阀门停止加压。在低温下进行试验时，要采取防止产品冻结的措施。(3)无损探伤检验 无损探伤检验是非破坏性检验中的一种特殊的检验方式，是利用渗透(荧光检验、着色检验)、磁粉、超声波、射线等检验方法来发现焊缝表面的细微缺陷及存在于焊缝内部的缺陷。目前，这类检验方法已在重要的焊接结构中被广泛应用。 1)荧光检验它是用来发现焊件表面缺陷的一种方法。检验的对象是不锈钢、铜、铝及镁合金等非磁性材料。 检验时，先将被检验的焊件预先浸在煤油和矿物油的混合液中数分钟，由于矿物油具有很好的渗透能力，能渗进极细微的裂纹，因此焊件表面干燥后，缺陷中仍残留有矿物油。此时撒上氧化镁粉末，在暗室内，用水银石英灯发出的紫外线照射，这时残留在表面缺陷内的荧光粉(氧化镁粉)就会发光，显示缺陷的状况。 2)着色检验它的原理与荧光检验相似，不同之处是用着色剂来取代荧光粉而显现缺陷。 检验时，在擦净的焊缝表面涂上一层红色流动性和渗透性良好的着色剂，使其渗透到焊缝表面的缺陷内。然后将焊缝表面擦净，并涂上一层白色显示液，白色的底层上渗出的红色的条纹，表明该处缺陷的位置和形状。 着色检验的灵敏度较荧光检验高，也较为方便。其灵敏度一般为0.0l mm，深度0.030.04 mm。3)磁粉检验它也是用来探测焊缝表面细微裂纹的一种检验方法。磁粉检验是利用在强磁场中，铁磁性材料表层缺陷产生的漏磁场吸附磁粉的现象来进行检验的。 检验时，将焊缝两侧局部充磁，焊缝中便有磁力线通过。如果断面形状不同，或内部(近表层)有气孔、夹渣和裂纹等缺陷存在于焊缝中，则磁力线的分布就不是均匀的，而因各段磁阻不同产生弯曲，绕过磁阻较大的缺陷。如果缺陷位于焊缝表面或接近表面，则阻止磁力线通过，这样磁力线不但会在焊件内部弯曲，而且还会有一部分磁力线绕过缺陷而暴露在空气中，产生漏磁现象。这时在焊缝表面撒上铁粉，由于缺陷处漏磁的作用，铁粉就会被吸附，聚集成与缺陷形状和长度相近似的迹象，以此判断缺陷的大小和位置。缺陷的显露和缺陷与磁力线的相对位置有关，与磁力线相垂直的缺陷最易显露。所以显露横向缺陷时，应使焊缝充磁后产生的磁力线沿焊缝的轴向(纵向)；显露纵向缺陷时，应使焊缝充磁后产生的磁力线与焊缝垂直。在实际检验时，必须对焊缝作交替的纵、横向充磁。 磁粉检验适用于薄壁件或焊缝表面裂纹的检验，还能显露出一定深度和大小的未焊透，但难于发现气孔和夹渣，以及隐藏在深处的缺陷。磁粉检验有干法和湿法两种。干法是当焊缝充磁后，在焊缝处撒上干燥的铁粉；湿法则是在充磁的焊缝表面涂上铁粉的悬浊液。 4)超声波检验超声波检验用来探测大厚度焊件焊缝内部的缺陷。它是利用超声波在金属内部直线传播遇到两种介质的界面时会发生反射和折射的原理来检验焊缝中缺陷的。检验时，超声波由焊件表面传人，并在焊件内部传播。超声波在遇到焊件表面、内部缺陷和焊件的底面时，均会反射回探头，由探头将超声波转变成电信号，并在示波器上出现三个脉冲信号：始脉冲(焊件表面反射波信号)、缺陷脉冲、底脉冲(焊件底面反射波信号)，由缺陷脉冲与始脉冲及底脉冲间的距离，可知缺陷的深度，并由缺陷脉冲信号的高度来确定缺陷的大小。由于其焊件底面反射波信号无法再反射到探头上，故在示波器上只显示出始脉冲和缺陷脉冲。 超声波检验的灵敏度高，操作灵活方便，但对缺陷性质的辨别能力差，且没有直观性。检验时要求焊件表面平滑光洁，并涂上一层油脂作媒介。由于焊缝表面不平，不能用直探头来检验内部缺陷，故一般采用斜探头探伤，在焊缝两侧磨光面上对焊缝内部进行检测。 5)射线检验 射线检验是检验焊缝内部缺陷准确而可靠的方法之一，它可以显示出缺陷在焊缝内部的形状、位置和大小。 射线检验的原理 它是利用x和Y射线等高能射线程度不同地透过不透明物体，使照像底片得以感光，从而进行焊接检验。射线通过不同物质的时候，会不同程度地被吸收，如金属厚度、密度越大，射线被吸收就越多。因此射线在通过缺陷处和无缺陷处被吸收的程度不同，使得射线透过接头后，射线强度的衰减有明显的差异，使胶片上相应部位的感光程度也不一样。由于缺陷吸收的射线小于金属材料所吸收的射线，所以，通过缺陷处的射线对胶片感光较强，冲洗后的底片，在缺陷处颜色较深，无缺陷处则底片感光较弱，底片颜色较淡。通过对底片上影像的观察、分析，便能发现焊缝内有无缺陷及缺陷的种类、大小与分布。 焊缝在射线检验之前，必须进行表面检查，表面上的不规则程度应不妨碍对底片上缺陷的辨认，否则应加以整修。 射线检验结果的识别用x射线和Y射线对焊缝进行检验，一般只应用在重要结构上。这种检验由专业人员进行，但作为焊工应具备一定的评定焊缝底片的知识，能够正确判定缺陷的种类和部位，以做好返修工作。 经射线照射后，在胶片上有一条淡色影像即是焊缝，在焊缝部位中显示的深色条纹或斑点就是焊接缺陷，其尺寸、形状与焊缝内部实际存在的缺陷相当。 未焊透在胶片上是一条断续或连续的黑色直线。在I形坡口对接焊缝中，宽度常是较均匀的；v形坡口焊缝中的未焊透，在胶片上的位置多是偏离焊道中心呈断续的线状，即使是连续的也不太长，宽度不一致，黑度也不均匀；V、X形坡El双面焊中的底部或中部未焊透，在胶片上呈黑色较规则的线状；角焊缝的未焊透，呈断续线状。 裂纹在胶片上一般呈略带曲折的黑色细条纹，有时也呈现直线细纹；轮廓较为分明，两端较为尖细，中部稍宽，有分支的现象较少见，两端黑度逐渐变浅，最后消失。 气孔在胶片上多呈圆形或椭圆形黑点，其黑度一般是中心处较大而均匀地向边缘减小；黑点分布不一致，有密集的，也有单个的。 夹渣在胶片上呈不同形状的点状或条状。点状夹渣一般为单独黑点，黑度均匀，外形不太规则，带有棱角；条状夹渣呈宽而短的粗线条状；长条状夹渣的线条较宽，但宽度不一致。 射线检验评定焊缝的质量，可执行国家标准GBT3323-1987标准的规定。按此标准，焊缝质量分为四级：一级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣；二级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透；三级焊缝内应无裂纹、未熔合及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。不加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按条状夹渣长度的三级评定。焊缝缺陷超过三级者为四级。在标准中，将缺陷(包括气孔、夹渣、夹钨)的长宽比3定义为圆形缺陷。然后根据所焊母材厚度将缺陷大小换算成缺陷点数，并将缺陷最严重的部位作为评定区域，从而由缺陷点数、母材厚度和评定区的尺寸查表来确定焊缝质量等级。对缺陷长宽比3的夹渣，定义为条状夹渣，并规定了单个条状夹渣的长度、间距及夹渣总长所对应的焊缝质量等级。【课堂小结】1、外观检验；2、致密性检验； 3、无损探伤检验。【布置作业】1、焊