焊接检验标准培训

钢结构车间各岗位操作人员培训 焊接质量检验规范主讲 姜磊 目录 第一节 焊接质量检验分类第二节 焊接目视检验标准第三节 焊接质量检验方法和工具第四节 车间常见焊接缺陷描述第五节 安全基础知识 第一节 焊接质量检验分类 1 焊前过程控制金属材料的检验 焊接材料的检验 焊件备料的检验 焊件装配质量的检验 焊接的其他工作检查2 焊接过程中的质量控制焊接环境的检查 焊接规范执行情况的检查 预热的检查 焊后保温的检查3 焊接结构成品检验焊接结构焊缝几何尺寸的检验 焊缝外观检验 致密性试验和压力试验 1 焊前过程控制 结构件材料 公司所使用的材料有 650MCD 700E 780 A709 50 2 Q345B Q235 45 20 钢等材料分为 普通的碳素钢 20 45 Q235 高强度钢 700E 650MCD 780 高刚强度钢低合金钢 碳素钢的基础上加入一定的合金元素冶炼而成钢 合金元素一般不超过5 低合金钢分为高强度钢和专业用钢高强度钢包括 热轧及正火钢 低碳低合金调制钢 中碳调制钢高强度钢 屈服强度大于等于295MPa 抗拉强度大于等于390MPa的钢都属于高强度钢 1 热轧钢 屈服强度 295MPa 390MPa C SI Mn C SI主要靠SI MN固溶强化来提高强度 2 正火状态下使用的钢 主要加入V Nb 通过这两种元素形成碳化物 氮化物 弥散质点引起强化和细化晶粒来得到良好的性能 同时 降低了含碳量 对焊接性和韧性都有所改善 3 正火 回火状态下使用的含Mo钢 Mo的作用是提高强度 细化组织 并提高钢的中温耐热性 热轧及正火钢焊接性分析 1 焊前过程控制 结构件材料 1 焊接裂纹A 焊缝中的结晶裂纹含碳量较低 正常情况下是不会产生 只有在母材存在严重的偏析或碳与硫同时据上限时 B 冷裂纹由于加入一定的合金元素 冷却速度比较快 易形成脆硬马氏体组织 C 消除应力裂纹D 层状撕裂9 热影响区性能的变化A 过热区脆化粗大的晶粒组织 融入难容的夹杂物B 热应变脆化三 热轧及正火钢的焊接工艺 1 焊接方法的选择所有焊接方法 2 焊接材料的选择 1 选择相应强度等级的焊接材料 2 考虑融合比和冷却速度的影响3 考虑热处理对焊缝的力学影响 3 焊接参数的确定 1 焊接热输入的确定冷却速度降低 则防止冷裂纹 冷却速度快 则防止晶粒粗大2 预热温度的确定3 焊后热处理一般情况下是不需要 除非在抗应力腐蚀 低温下使用 厚壁容器 和焊后需要消除应力处理的高温回火 回火温度原则 1 不允许超过原来母材的回火温度 以免影响母材性能 2 对一些有回火脆性的材料 需要免开此温度区间 1 焊前过程控制 结构件材料 低碳低合金调质钢的焊接为了进一步提高钢的强度 仅靠合金元素和正火是达不到理想的结果 合金元素增加时强度有所提高 但是塑性和韧性则有所降低 即强化失效 一般来说屈服强度大于等于490MPa的高强度钢都是热处理钢 1 低碳低合金调制钢的成分与性能低碳低合金调制钢屈服强度一般在440 980MPa 一般包括调质和正火 或正火 回火 两类 屈服强度大于等于490MPa的高强度钢 基本上都需要在调质状态下使用 2 低碳低合金调制钢的焊接性分析a 焊接裂纹1 焊缝中的结晶裂纹 C 低 Mn 高 而且S P杂质难控制 2 热影响区的液化裂纹 一般不会产生 只有在Mn S超差时出现 3 冷裂纹 加入淬透性高的合金元素 提高了奥氏体的稳定性 焊接状态下 一般不会出现珠光体组织 容易得到马氏体和贝氏体 因此冷却速度在马氏体附近的比较高 在焊接应力的作用下 容易产生裂纹 4 再热裂纹5 层状撕裂b 热影响区的性能变化1 过热去的脆化 冷却速度降低 铁素体首先析出 剩余的奥氏体富碳 继续冷却 得到高碳马氏体或贝氏体 2 焊接热影响区的软化 1 焊前过程控制 结构件材料 1 焊前过程控制 焊接材料的检验 1 公司目前所使用的焊接材料有 焊丝 SF 71 普通 Supercord110 高强 CARBOFIL NiMoGr 外伸梁 焊条 CHR507 CHR507NiLH CHR517 CHR422 不锈钢焊条AWSA5 20药芯焊丝电弧焊 FCAW 用碳钢焊丝的技术 SF 71 AWSA5 29药芯焊丝气体电弧焊用低合金钢焊丝的技术 Supercord110 AWSA5 28气体保护电弧焊用低合金钢填充金属的技术 CARBOFIL NiMoGr 1 焊前过程控制 焊接材料的检验 1 焊前过程控制 焊件装配质量的检验 焊道清理根据AWS1 1 5 15 母材的准备母材上待待溶敷金属表面必须光洁 匀整 且无毛刺 撕开 裂纹和其他对焊缝质量与强度有不利影响的缺陷 待焊处于临近表面也必须没有疏松的或厚的氧化皮 残渣 铁锈 潮湿 油脂和其他妨碍正常焊接或产生讨厌烟雾的外来物质 铁丝刷用力清除不掉的轧制氧化皮 薄防锈涂层或者防飞溅涂料可以保留 但下述情况除外 周期载荷结构中大梁 起翼缘板和腹板连接焊缝待焊处的表面必须清除所有轧制氧化皮 施焊前清理焊接前必须清理掉坡口或待焊区域的铁锈 切割氧化皮 油污或其他污染物 1 焊前过程控制 焊件装配质量的检验 2 焊接过程中的质量控制 焊接规范执行情况的检查 二 焊接参数对焊缝形状的影响1 焊接电流 电压的影响一般来说 焊接电流决定了焊缝厚度 电压决定了焊缝宽度 a 当其他条件不变的时 增加焊接焊接电流 则焊缝厚度和余高都有所增加 焊缝宽度基本保持不变 如图3 b 当其他条件不变时 电压增加 焊缝宽度显著的增加 焊缝厚度和焊缝余高有所减小 如图3 c 当其他条件不变时 焊接速度增加 焊缝厚度 余高 焊缝宽度都有所减小 如图4 其中 焊条电弧焊中 焊接电流直接影响焊接过程的稳定性和焊缝的成形 焊接电流过大 焊接稳定性差 焊缝熔深大 并伴有咬边的出现和烧穿的危险性 焊接电流小 焊缝窄而高 焊接电流适中时 焊缝和母材的结合良好 形成圆滑过渡 焊缝表面成形美观 2 其他参数对焊缝成形的影响焊接电流 焊接电压 焊接速度是对焊缝成形最主要的三个因数 还有一些其他的因数对焊缝成形的影响 如 焊条或焊丝直径 气体流量 电极 焊条或焊丝倾角 熔滴的过渡形式等等都会影响焊缝的成形 焊缝外观检验焊接缺陷分为内部缺陷和外部缺陷 造成这些缺陷的原因常常为坡口尺寸 焊接参数选择不当或焊丝未对准焊缝中心等 如图 51 焊缝尺寸不符合要求 主要表现焊缝表面高低不平 宽度不平 尺寸过大或过小现象2 咬边 咬边是由于焊接参数选择不当或操作方法不正确 焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷 出现咬边 减小了焊缝的有效面积 产生很大的应力集中 容易引起裂纹 接头的强度降低 如图 63 焊瘤和凹陷 焊瘤是焊接过程 焊缝金属流淌到焊缝金属之外未融化的母材上形成的金属瘤 金属瘤不仅影响焊缝的外观 而且易造成应力集中 应设法去除 凹陷是焊后在焊缝表面或焊缝背面 形成的低于母材表面的局部低洼部分 在焊缝收弧处往往会因操作技能不熟练产生的凹陷现象 形成的弧坑 在焊缝收弧处应注意做短时间的停留或划圈收弧 在焊件上不予许有凹陷 如图 64 其他外观缺陷 其它外观缺陷还有烧穿 错边 表面裂纹等 对焊缝外观进行检查 表面质量应该满足公司的质量标准 焊缝外形尺寸应符合设计图纸和工艺文件的规定 为防止这些缺陷的方法 一方面要选择合理的焊接参数 另一方面作为焊接工作的操作者要熟练掌握焊接技能 积累经验 2 焊接结构成品检验 焊缝外观检验 第二节 焊接目视检验标准 根据AWSD1 1 D1 1M 2006 钢结构焊接规范 1 裂纹任何裂纹都不合格 不论其尺寸或部位2 焊缝 母材的融合焊缝的相邻焊层之间以及焊缝金属与母材之间必须完全融合3 焊缝轮廓形状焊缝轮廓形状必须符合附图4 检验时间所有钢焊缝的目检可在完工的焊缝冷却至环境温度后立即开始 第二节 焊接目视检验标准 根据AWSD1 1 D1 1M 2006 钢结构焊接规范 5 焊缝尺寸不足任何连续角焊缝的尺寸当其小于规定的公称尺寸 L 而符合下述规定数值 U 则可不补偿 LU规定的公称焊缝尺寸 in mm 在L基础上允许的减小量in mm 3 16 5 1 16 2 1 4 6 3 32 2 5 5 16 8 1 8 3 所有情况下 焊缝尺寸不足部分严禁超过焊缝长度的10 大梁腹板和翼缘板连接焊缝上 梁的两端 长度等于两倍翼缘板宽度的范围严禁焊缝尺寸不足 第二节 焊接目视检验标准 根据AWSD1 1 D1 1M 2006 钢结构焊接规范 6 咬边A 厚度小于1in 25mm 的材料上的咬边严禁超过1 32in 1mm 但允许下述例外 在任何12in 300mm 长度范围内任何累计长度到2in 50mm 的咬边严禁唱过1 16 2mm 厚度等于或大于 25mm 的材料 任何长度焊缝的咬边严禁超过1 16 2mm B 主要构件中 在任何设计载荷情况下 焊缝与拉应力成横向关系时 咬边严禁大于0 01in 0 25mm 对于所有其他情况 咬边深度严禁大于1 32in 1mm 第二节 焊接目视检验标准 根据AWSD1 1 D1 1M 2006 钢结构焊接规范 7 气孔A 焊缝与计算拉应力成横向关系的对接接头完全熔透 CJP 坡口焊缝 严禁有可见管状气孔 对于所有其他坡口焊缝和角焊缝 直径等于或大于1 32in 1mm 的可见管状气孔直径的总和 在任何1英寸长焊缝范围内严禁超过3 8in 10mm 在任何12in 300mm 长焊缝内严禁超过3 4in 20mm B 角焊缝中管状气孔出现频率为4in 100mm 焊缝长度严禁超过1个且最大直径严禁超过3 32 2 5mm 第三节 焊接目视检验标准 第三节 焊接目视检验标准 第三节 焊接目视检验标准 第三节 焊接目视检验标准 第三节 焊接质量检验方法和工具 无损检验 VT 目检 目视 焊接检验尺MT 磁粉 磁粉机UT 超声波 超声波探伤仪RT 射线 射线机PT 渗透 等破坏性检验 常