第15讲焊接缺陷评定

1、结构可靠性评价及失效分析第15讲 焊接缺陷评定1、ISO17635：2003（EN12062：2002）焊缝无损检测金属材料熔化焊总则摘要介绍1.1 应用范围本标准基于质量要求，对有关材料、焊接厚度、焊接程序和检查内容，出于质量管理的目，本标准对焊接的无损检查方法的结果的评估均做出了指导。本标准对不同的检查形式要应用的总的规则和标准也指出了规定。1.2 适用材料 本标准适用于下列材料和其合金及其组合材料的熔化焊焊缝：钢铁；铝；铜；镍；钛。其他金属材料使用此标准应在合同双方之间达成协议。1.3 检测方法的选择在表1中列出了有关表面缺陷进行焊缝检测的一般可接受的方法，在表2中列出了有关内部缺陷进行

2、焊缝检测的一般可接受的方法。表1 所有类型焊缝的接近表面缺陷进行检测的一般可接受的方法材 料检测方法铁素体钢VTVT和MTVT和PTVT和（ET）奥氏体钢、铝、镍、铜和钛VTVT和PTVT和（ET） （ ）指出有限使用方法表2 具有完全焊透的对接和T型接头检测内部缺陷通常可接受的方法材料和连接类型厚度（mm）1）t88t40t40铁素体对接接头RT 或（UT）RT 或UTUT 或（RT）铁素体T型接头（UT）或（RT）UT 或（RT）UT 或（RT）奥氏体对接接头RTRT 或（UT）RT 或（UT）奥氏体T型接头（UT）或（RT）UT 和/或（RT）（UT） 或（RT）铝对接接头RTRT 或U

3、TRT 或UT铝T型接头（UT）或（RT）UT或（RT）UT或（RT）镍和铜合金对接接头RT（UT）或RT（UT）或（RT）镍和铜合金T型接头（UT）或（RT）（UT）或（RT）（UT）或（RT）钛对接接头RT（UT） 或RT钛T型接头（UT）或RTUT 或（RT）（ ）表示有限制的使用。 1）厚度，t，是用于要焊接的母材金属的厚度。1.4 推荐的规则和标准在标准附录A中列出了ISO5817或ISO10042质量标准和检查技术之间的校正关系，列出了检测水准和无损检测标准的可接受水准之间的质量标准关系，详见表3表8。表3 目视检测（VT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照I

4、SO17637而确定的检测技术和水准可接受的水准1)B未规定水准BC未规定水准CD未规定水准D1）目视检测方面的可接受水准与ISO5817或ISO10042的质量标准相等表4 渗透检测（PT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO3452-1而确定的检测技术和水准依照EN1289而确定的可接受的水准B未规定水准2XC未规定水准2XD未规定水准3X表5 磁粉检测（MT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO17638而确定的检测技术和水准依照EN1291而确定的可接受的水准B未规定水准2XC未规定水准2XD未规定水准3X表6 涡流检测（ET）依照I

5、SO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO17643而确定的检测技术和水准可接受的水准B未规定水准依照合同双方协议确定CD表7 射线检测（RT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO17636而确定的检测技术和水准依照EN12517而确定的可接受的水准BB1CB1)2DA31）但是一次透照的最大区域应参照ISO17636：2003中等级A的要求。表8 铁素体超声波检测（UT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO176401)而确定的检测技术和水准依照EN1712而确定的可接受的水准B至少是B2C至少是A3D水准不适用2)不适用2)

6、1）当按合同双方协议要求显现定性时，EN1713是适用的。2）未建议采用UT，但是，可由合同双方协议确定（采用与质量标准C相同的要求）。2、ISO5817：2003钢、镍、钛及其合金的熔化焊接头（高能束焊接头除外）缺欠质量分级摘要介绍2.1 应用范围 该国际标准作为0.5mm以上钢、镍、钛及它们的合金焊缝评定等级的标准。 本标准适用于： 非合金钢和合金钢； 镍和镍合金； 钛和钛合金； 手工焊、机械焊接和自动焊接； 所有的焊接位置； 所有焊接接头，例如：对接、角接和支管连接； 下面所讲的与国际标准ISO4063编号一致的焊接方法： 11 无气体保护的金属电弧焊; 12 埋弧焊; 13 金属气体保

7、护焊; 14 钨极气体保护焊; 15 等离子焊; 31 氧焰气焊（仅针对钢）。 2.2 缩写下列缩写在表1（见表9）中使用：A气体夹杂的面积；a角焊缝的标称厚度（参见ISO 2553）；b焊缝余高的宽度；d气孔的直径；h缺欠的高度或宽度；l缺欠的长度；lp投影面积或横截面面积；s标称对接焊缝厚度（参见ISO 2553）；t管壁厚度或板厚（标称尺寸）；Wp焊缝宽度或断口面积的宽度或长度；z角焊缝的焊脚长度（参见ISO 2553）；焊趾的角度；角的角度误差。 表9 缺欠的限值编号根据ISO 6520-1编号缺欠名称解释tmm不同评定组别所允许的缺欠的极限值DCB1表面缺欠1.1100裂纹0,5不允

8、许不允许不允许1.2104弧坑裂纹0,5不允许不允许不允许1.32017表面气孔单个气孔最大尺寸对称焊缝角接焊缝0,5-3d0.3 sd0.3 a不允许不允许单个气孔最大尺寸对称焊缝角接焊缝3d0.3s, a最大3mmd0.3a, 最大3mmd0.2s,最大2mmd0.2a,最大2mm不允许1.42025开口弧坑0,5-3h 0,2t不允许不允许3h0,2t, 最大2mmh0.1t,最大1mm不允许1.5401未熔合未完全熔合 0,5不允许不允许不允许微观未熔合允许允许不允许1.64021根部熔深不足只针对单面焊对接焊缝 0,5短缺欠：h0.2t, 最大2mm不允许不允许1.750115012

9、盖面咬边要圆滑过渡，不能是成簇缺陷0,5-3短缺欠：h0.2t短缺欠：h0.1t不允许3h0.2t, 最大1mmh0.1t, 最大0.5mmh0.05t, 最大0.5mm1.85013根部咬边要圆滑过渡0,5-3h0.2mm+0.1t短缺欠：h0.1t不允许3短缺欠：h0.2t, 最大2mm短缺欠：h0.1t,最大1mm短缺欠：h0.05t, 最大0.5mm1.9502余高过大（对接焊缝）要圆滑过渡 0,5h1mm+0.25b, 最大10mmh1mm+0.15b,最大7mmh1mm+0.1b,最大5mm1.10503盖面余高过大（角焊缝） 0,5h1mm+0.25b, 最大5mmh1mm+0.

10、15b,最大4mmh1mm+0.1b,最大3mm1.11504根部余高过大0,5-3h1mm+0.6bh1mm+0.3bh1mm+0.1b3h1mm+1.0b,最大5mmh1mm+0.6b, 最大4mmh1mm+0.2b, 最大3mm1.16512角焊缝过度不对称（焊角过度不等长）在要求对称角焊缝时 0,5h 2 mm+0,2h 2mm+ 0,15h1.5mm+0,15,1.17515根部凹陷要圆滑过渡0,5至 3h 0.2 mm + 0,1t短缺欠：h 0,1t不允许3短缺欠：h 0.2t最大2mm短缺欠：h0,1t最大1mm短缺欠：h 0,05t最大0,5mm1.18516根部弥散气孔结晶

11、时焊缝中的气泡在根部结成的海绵状分布的气孔（如，根部缺少气体保护时） 0,5局部允许不允许不允许1.19517接头缺欠 0,5欠缺极限值取决于再引弧位置出现的缺欠种类不允许不允许1.205213角焊缝厚度过小不适用于要求较大熔深的工艺0,5-3短缺欠：h 0.2 mm + 0,1短缺欠：h 0,2 mm不允许3短缺欠：h 0.3 mm + 0,1，最大2mm短缺欠：h0.3mm + 0,1最大1mm不允许1.215214角焊缝厚度过大角焊缝的实际厚度过大 0,5允许h1mm + 0,2最大4mmh1mm+0,15最大3mm1.22601引弧点 0,5允许，当不影响母材的性能不允许不允许1.23

12、602焊接飞溅 0,5允许与否取决于实际应用，如何种材料，是否有防腐保护要求等2内部缺欠2.1100裂纹除微观裂纹和弧坑裂纹以外的所有种类裂纹 0,5不允许不允许不允许2.21001微观裂纹一般在微观裂纹金相中才能发现的裂纹（50） 0,5允许允许与否取决于母材的种类，更主要是裂纹的聚集情况2.320112022气孔弥散气孔（均布）下列条件和缺欠的极限必须满足：见附录Ba1）缺欠的最大面积占投影面面积的百分比(包括成簇缺欠)注:投影面中的弥散气孔取决于焊层数量(焊缝容积) 0,5单层：2.5%多层：5%单层：1.5%多层：3%单层：1%多层：2%a1）截面上缺欠的最大面积占(包括成簇缺欠) 占

13、断裂面面积的百分比(只在生产领域及焊工考试及工艺评定时应用)b）单个气孔的最大尺寸对接焊缝角接焊缝 0,52.5%1.5%1% 0,5d0.4s,最大5 mmd0.4a,最大5 mmd0.3s,最大4 mmd0.3a,最大4 mmd0.2s,最大3d0.2a,最大32.620152016条状气孔虫状气孔对接焊缝 0,5h0.4s,最大4 mml s,最大75mmh0.3s,最大3mml s,最大50mmh0.2s,最大2ls,最大25mm角焊缝 0,5h0.4a,最大4mml a, 最大75mmh0.3a,最大3mmla,最大50mmh0.2a,最大2la,最大 25mm2.7202缩孔 0,

14、5允许短缺欠，但不允许至表面对接焊缝h 0.4 s,最大4 mm角焊缝h 0.4 a,最大4mm不允许不允许2.82024弧坑缩孔测量h或l尺寸中较大的一个0,5- 33h/l 0.2 th/l0.2 t,最大2mm不允许不允许2.9300301302303固体夹杂、夹渣、流动介质夹杂、氧化物夹杂对接焊缝 0,5h0.4s,最大4 mml s, 最大75mmh0.3s,最大3mmls, 最大50mmh0.2s,最大2 ls,最大25mm角焊缝 0,5h0.4s,最大4 mml a, 最大75mmh0.3s,最大3mmla,最大50mmh 0.2a,最大2la,最大25mm2.10304除铜以外

15、的金属夹杂对接焊缝 0,5h0.4a,最大4 mmh0.3a,最大3mmh 0.,2 a, 最大2 mm2.113042夹铜角焊缝 0,5不允许不允许不允许2.12401401140124013未熔合(未完全熔合)坡口未熔合层间未熔合根部未熔合 0,5允许短缺欠，但不允许至表面对接焊缝h0.4 s,最大4 mm角焊缝h0.4 a,最大4mm不允许不允许2.13402未焊透 T型接头（角焊缝）0,5短缺欠：h0.2a,最大2 mm不允许不允许T型接头（未完全焊透）对接接头（未完全焊透） 0,5短缺欠：对接焊缝h0.2s,最大2 mmT型接头h0.2a,最大2mm短缺欠：对接焊缝h0.1s,最大1

16、.5 mm角焊缝h0.1a, 最大1.5 mm不允许未焊透对接接头（完全焊透） 0,5短缺欠：h 0.2t, 最大2mm不允许不允许3.焊缝的几何形状缺欠3.1507错边偏差的极限值基于无缺欠的位置。如果没有规定其它值，中心线相吻合，只体现无缺欠位置(见第1节)。T是指较小的厚度。给出的极限值内的错边，不作为成簇缺欠看待(见图A和图B)图A：板纵缝0.5-3h 0.2 mm+0.25th 0.2 mm+0.15 th0.2 mm+0.1 t3h0.25t,最大5mmh0.15t,最大4mmh 0.1t, 最大3 mm图B：环缝 0,5h0.5t,最大4 mmh 0.5 t,最大3 mmh 0.

17、5 t, 最大2 mm3.2508角变形 0,5 4° 2° 1°3.3617角焊缝第5节的限制条件中，关于成簇缺欠不适合0.5-3h 0.5mm + 0.1ah0.3mm+ 0.1ah0.2mm+0.1a3h 1mm + 0.3a最大4mmh0.5mm+ 0.2a最大3mmh0.5mm+0.1a最大2mm4多重缺欠4.1无在任意截面中的多种缺欠在最不利焊缝处的截面（宏观金相）0.5- 33不允许缺欠总高度的最大值h0.4t或0.25 a 不允许缺欠总高度的最大值h 0.3t或0.2 a不允许缺欠总高度的最大值h0.2 t或0.15 a见附录A附录A确定缺欠的百分

18、比举例3、ISO10042：2005铝及其合金的熔化焊接头缺欠质量分级摘要介绍3.1 应用范围 该国际标准作为0.5mm以上铝及其合金熔化焊接头缺欠的质量等级标准。 本标准适用于： 铝及其合金； 手工焊、机械焊接和自动焊接； 所有的焊接位置； 所有焊接接头，例如：对接、角接和支管连接； 下面所讲的与国际标准ISO4063编号一致的焊接方法： 131 熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）； 141 钨极惰性气体保护焊（TIG焊）；15 等离子弧焊。 3.2 缩写下列缩写在表1（见表9）中使用：A气体夹杂的面积；a角焊缝的标称厚度（参见ISO 2553）；b焊缝余高的宽度；d气孔的直径；dA气孔周围区

19、域的直径 dAc整个气孔区域的圆周直径h缺欠的高度或宽度；l缺欠的长度；lp投影面积或横截面面积；s标称对接焊缝厚度（参见ISO 2553）；t管壁厚度或板厚（标称尺寸）；Wp焊缝宽度或断口面积的宽度或长度；z角焊缝的焊脚长度（参见ISO 2553）。 表10 缺欠的限值表10 缺欠的限值（续）4、IIW-图集表11 IIW图集底片中不同缺陷所对应的颜色颜色底片中的缺陷黑色均匀的焊缝或焊缝中只有几个个别的气孔兰色焊缝均匀性稍差一些，有一个或若干个下列缺陷：气孔夹渣咬边绿色焊缝的均匀性差一些，有一个或若干个下列缺陷：气孔夹渣咬边弧坑未焊透褐色焊缝的均匀性明显地差一些，有一个或若干个下列缺陷：气孔

20、夹渣咬边弧坑未焊透未熔合红色较大的焊缝不均匀性，有一个或若干个下列缺陷：气孔夹渣咬边弧坑未焊透未熔合裂纹5、无损检测方法的选择表12 不同材料及制造工艺所适用的无损检测方法材料制造工艺检测方法表面缺陷内部缺陷PTMTUTRT奥氏体X（X）X铁素体XXXX奥氏体/铁素体X（X）（X）X铝X（X）X塑料（X）X铸铁（X）X（X）X锻件/毛坯XXXXX=检测方法不加限制地应用 （X）=检测方法加限制地应用（X）=检测方法只有在加上很多限制以后才应用 =检测方法不适用或无意义表13 不同缺陷所适用的无损检测方法缺陷种类检测方法表面缺陷内部缺陷PTMTUTRT未熔合（X）（X）（X）（X）裂纹（X）X（

21、X）（X）夹渣（X）（X）气孔X（X）（X）X未焊透（X）X咬边（X）（X）（X）X根部塌陷（X）X根部凹陷（X）XX=检测方法不加限制地应用 （X）=检测方法加限制地应用（X）=检测方法只有在加上很多限制以后才应用 =检测方法不适用或无意义6、ISO 9712（EN 473：2008）无损检测人员的培训与鉴定一般情况摘要介绍6.1 方法外观检测 （VT）渗透检测 （PT）磁力检测 （MT）射线检测 （RT）超声检测 （UT）密封性检测（LT）涡流检测 （ET）声发射 （ET）6.2 资格等级人员资格等级分1级（初级）、2级（中级）和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

22、级别可指导和监督较低级别人员的工作，其培训、工作经验要求见表14、表15。表14培训最低要求无损检测工艺1级2级3级（小时）beg（小时）abeg（小时）egAT646448ET404040LTA基础知识888B压力测量法162424cdC检测气体法163232cdMT162432PT162424RT7280f72cdUT648072cdVT162424基础知识（直接进入3级）80a 直接进入2级考试，需要达到1级和2级规定的课时数目要求之和。b 如果申请的认证在某些方面受到限制，培训时间可以减少到50%。在适用范围方面（例如，较长产品，管材和线材的自动化ET，MT和UT检测，轧制板材超声波壁

23、厚测量的垂直入射和夹层检测）在检测技术方面（例如，只使用X光透视的RT检测）在只在一个生产门类中应用的1级RT和UT检测中。c 如果考生针对此工艺具有2级认证资格，培训时间可以减少到50%。d 按照与认证机构的约定，要求的培训时间的50%应为实际操作。e 如果考生拥有技术大学的毕业证书或至少完成两年工程师或自然科学大学课程，认证机构可以将其必须的培训时间减少50%。f 如果认证限制在胶片解释，并仅针对某一个工业门类，直接参加的最低要求为56小时。脚注a不再适用。g 减少最高可达50%。表15 工业无损检测工作经验最低要求无损检测工艺工作经验（月）acdef1级2级b3级ghAT3918ET39

24、18LT总工作经验3918压力测量法工作经验3918检测气体法工作经验3918MT1312PT1312RT3918UT3918VT1312a 工作经验中所说的月，以每周工作40小时，或以法定每周工作时间为基础。如果每周工作的时间超过40小时，可以对其的工作时间进行累积计算，但是考生有义务对此工作检验进行证明。b 在此欧洲标准中，工作经验时长包含1级工作经验。如果有人没有1级工作经验，直接参加2级考核，则要求其具备1级和2级要求的工作经验时长之和。c 如果所申请的认证受到适用范围的限制（例如自动检测），工作经验时长可以减少到50%，但是不能少于一个月。d 按照此欧洲标准，在同时对两个或更多无损检

25、测工艺计算工作经验时长时，可以按照下面的方法减少总的工作经验时长： 两个无损检测工艺总的必要工作间经验时长减少25%； 三个无损检测工艺总的必要工作间经验时长减少33%； 四个或更多无损检测工艺总的必要工作间经验时长减少50%。e 实际操作经验的50%可以通过相同时间的实习来获得，同时将这一持续时间通过最高因数5进行加权。这种方法不与脚注c共同使用。实习必须着力于实际操作中常见的检测问题，其程序必须由认证机构或授权考核机构认可。f 减少最高可达50%。g 按照此欧洲标准，考生作为2级检验员所积累的经验将计入工作经验。如果没有2级的经验直接参加3级考核，要求的工作经验时长应计为2级和3级工作经验

26、的总和。上文所属的工作经验缩减不适用于此。h 前提是，考生经过技术员的培训，或者在一所获得承认的大学完成两年的技术或自然科学课程。如果不满足这一前提，须将持续时间乘以因数2。6.3对视力的要求考生必须按照下述要求提供合格的书面视力证明：a）不论是否经过矫正，至少有一只眼睛在距离>= 30cm的条件下进行近视力检查时，能够能读出Jaeger视力表上的1号或Times Roman N 4.5或等效尺寸的视力检查符号（高1.6mm）；b）报考人的彩色视觉应足以辨别和区分如雇主所规定的在涉及的无损检测方法中所使用到的颜色对比或灰度。所提及的视力检查必须每年至少进行一次。6.4考核6.4.1通用考试和专项考试针对1级和2级，通用考试主要考某项无损检测方法的基础理论知识，专项考试主要考相关检测标准