焊接检验课教案(第2次课)

1、焊接检验课教案2、第2次课章节名称第二章焊接缺陷教学时数2学时教学内容焊接缺陷的概念及分类焊接缺陷的特征及分布产生焊接缺陷的主要因素焊接缺陷的危害及对质量的影响时间2021.9.5教学要点通过讲授让学生了解1、补充：焊接缺欠与焊接缺陷的概念一一国际焊接界的最新观点.2、补充：按最新的国家标准GB/T6417.1-2005?金属熔化焊接头缺欠分类及说明?对缺陷的分类进行讲解,与课本/、同.2、裂纹、未熔合、未焊透、气孔、夹渣的产生原因和形态.重点难点不同裂纹的产生部位和产生温度.如结晶裂纹焊缝、液化裂纹热影响区、再热裂纹粗晶区、延迟裂纹熔合线及热影响区的产生部位和产生温度.教学方法以多媒体为主,

2、辅以板书课前回忆1、根据检测前是否要将被检件破坏可见焊接检验分为哪几类？一一可分为破坏性检验和无损检验2、无损检测方法的代号？涡流探伤ET,射线照相探伤RT,耐压试验PRT超声探伤UT,外观检验VT,渗透探伤PT声发射卞测AET屏幕上或板书展示给学生的教学内容及排版：1-52第2章焊接缺陷2.1 焊接缺陷的概念及分类一、焊接缺欠与焊接缺陷1、焊接缺欠weldimperfection在焊接接头中因焊接产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象称为焊接缺欠,简称“缺欠.2、焊接缺陷welddefect指超过规定限值的焊接缺欠.焊接缺欠的容限标准应该校正的方向不必修补周嫌蚣趾的方向用于旗量治理的质量标

3、准%谓合于使用目的的二、焊接缺欠的分类根据GB/T6417.1-2005?金属熔化焊接头缺欠分类及说明?规定,熔焊缺欠分为六大类：裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷、其它缺陷.2.2 焊接缺陷的特征及分布一、焊接裂纹焊接裂纹是一种在固态由局部断裂产生的缺欠,它可能源于冷却或应力效果.裂纹具有锋利的缺口和长宽比大的特征,是焊接结构件中最危险的缺陷.裂纹分类方法很多,其根本依据：裂纹产生的敏感温度区间裂纹的根本特征裂纹位于被焊材料的位置裂纹走向裂纹的外观形貌1、按裂纹产生的敏感温度区间及产生机理分,可分为：热裂纹结晶裂纹(solidifyingcrack)液化裂纹(liquefying

4、crack)高温低塑性裂纹冷裂纹氢致延迟裂纹(delayingcracking)淬火裂纹(脆硬脆化裂纹)(quenchcrack)低塑性脆化裂纹(lowplasticbrittlecrack)层状撕裂(lamellartear)冉热裂纹(stressreliefcracking)1)热裂纹产生：在固相线附近的高温区形成特征：与空气接触的开口部位呈蓝色或天蓝色分类：结晶裂纹、液化裂纹和高温失塑裂纹结晶裂纹：指在焊缝凝固过程的后期所形成的焊接裂纹,也称凝固裂纹.(1)沿焊缝的中央线呈纵向分布(2)沿焊缝金属的结晶方向呈斜向或人字形(3)在弧坑处呈横向、纵向和星状分布(4)发生在熔深大的对接接头以及

5、各种角接头(5)产生在含s、p杂质较多的碳钢、单相奥氏体钢、锲合金和某些铝合金的焊缝中液化裂纹：热影响区的母材金属中的低熔点杂质被熔融形成薄膜状晶界,凝固时在拉应力作用下出现的裂纹.(1)出现在多层焊的前层焊缝中(2)产生在含铭、锲的高强钢或奥氏体钢的近缝区或多道焊缝中(3)在热影响区呈不规那么的方向分布,有时与熔合线相连通特征：(1)起源于熔合线靠母材侧的粗大奥氏体晶界,沿晶界扩展,具有曲折的轮廓(2)在断口上能观察到各种共晶在晶界面上凝固的典型形态,有时能观察到类似结晶裂纹的石块状断口的形貌.高温失塑裂纹：在低于固相线温度下,焊缝金属凝固后的冷却过程中,由于焊接热循环的作用致使塑性陡降,在

6、拉伸应力下沿二次结晶晶界形成的一种热裂纹.(1)外表平整,有塑性变形留下来的痕迹(2)沿奥氏体晶界形成并扩展(3)断口呈晶界断裂形貌,与结晶裂纹的石块状断口形貌相似,但无液相存在的痕迹分布：(1)产生在单相合金与纯金属的焊缝金属中(2)热影响区或多层焊的前层焊缝中(3)发生在比液化裂纹距熔合线更远一点的部位上结晶裂纹液化裂纹高温失塑裂纹产生温度最局次之最低裂纹走向沿奥氏体晶界形成并扩展,产生部位焊缝靠近熔合线距熔合线更远一点断口形貌有液相存在痕迹、石有液相存在痕迹、石块无液相存在痕迹、石块块状断口状断口状断口产生机理焊缝中低熔共晶、拉应力热影响区中低熔共晶、拉应力焊接热循环导致塑性陡降、拉应力

7、2)冷裂纹产生：焊接接头冷却到Ms温度以下形成特征：断口外表平整,无氧化特征分类：氢致裂纹、淬火裂纹、低塑性脆化裂纹氢致裂纹：具有延迟特征,即焊后经过数小时、数日或更长时间才出现的冷裂纹,亦称延迟裂纹.延迟裂纹产生的机理：焊缝附近区域由于快速冷却淬硬之后,受氢的侵袭和诱发,使之进一步脆化,在拘束应力的作用下形成了裂纹.延迟裂纹特征：发生的温度区间：室温发生的部位：焊接热影响区裂纹扩展方向：穿晶或沿晶易产生钢种：低合金高强钢断口形貌：晶粒状,有金属光泽淬硬脆化裂纹：淬硬脆化裂纹.又称淬火裂纹,一些淬硬倾向很大的钢种,焊接时即使没有氢的诱发,仅在拘束应力作用下就能导致开裂.(1)与氢无关,根本没有

8、延迟特性(2)沿晶断裂(3)产生温度低于Ms点易产生于高碳Ni-Cr-Mo钢、马氏体不锈钢、工具钢、异种钢的热影响区或焊缝中.产生机理：冷却时马氏体相变产生的脆性及拘束应力造成.预防举措：采用较高预热温度和使用高韧性焊条可预防.3层状撕裂由于多层焊角焊缝产生的过大的Z向应力以及在板内沿轧制方向存在非金属夹渣,在焊接构件中沿钢板轧层形成的呈阶梯状的一种裂纹.1多发生在角焊缝的厚板结构中4再热裂纹经消除剩余应力热处理或一定温度服役过程中产生的沿奥氏体晶间开展的裂纹1、通常发生在熔合线附近的粗晶区中,从焊趾部位开始,延向细品区停止.2、钢中Cr、Mo、V、Nb、Ti等沉淀强化元素会促使形成再热裂纹.

9、3、断口有被氧化的颜色.裂纹分类根本特征冷裂纹延迟裂纹在淬硬组织、氢和拘束应力的共同作用卜而产生的具有延迟特征的裂纹淬硬脆化裂纹主要是由于淬硬组织,在焊接应力作用下产生的裂纹低塑性脆化裂纹在较低温JTF,由于被焊材料的收缩应变超过了材料本身的塑性储藏而产生的裂纹层状撕裂主要是钢板的内部存在有分层的夹杂物沿轧制方向,在焊接时产生的垂直于专L制方向的应力,致使在热影响区或稍远的地方,产生台阶式层状开裂再热裂纹厚板焊接结构消除应力处理过程中,在热影响区的粗晶区存在应力集中时由于应力松弛产生的附加变形大于该部位的蠕变塑性,那么发生再热裂纹2,按外观形貌划分的裂纹特征和分布形故呈树枝状覆蚊长度方向q用缝

10、轴批相干行裂坟呈断裂状念3.间断裂纹4弧坨裂纹7放射状裂触胫貌有横向,纵向7典星.形状裂纹氏度方向与焊擀恸线相垂直从某点向四闷1放射的裂找T1-热影响区】5横向裂战LEGEHD1 Cratercrack2 FftcvCivCli：$Hoa<sffwctrd/orwcr-ack4hanwlltrtwMFMl力t司/3,R时vurfmcmk1THroitir触9TQtCfKk10TrarH-vc-r3vcracli1HUMvrbx.cok*12 WMrnrract£M<k13 WWnwtiicrwh二孔穴1、气孔指熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴.(1)氢气孔的断面形状有的为螺丝形,从焊缝外表上看,呈圆喇叭形,其四周有光滑的内壁,有的是球形.(2)氮气孔与蜂窝相似,常成堆出现(3)CO气孔的外表光滑,像条虫状(4)在含氢量较高的焊缝金属中出现的鱼眼状缺陷分布：(1)氢气孔出现在焊缝内部或外表上(2)氮气孔多出现在焊缝的外表(3)CO气孔多产生于焊缝内部,沿其结晶方向分布(4)横焊时,气孔常出现在坡口上部边缘,仰焊时常分布在焊缝底部或焊层中,有时也出现在焊道的接头部位及弧坑处.三固体夹杂1夹渣产生：焊后残留在焊缝中的熔渣特征：主要发生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位.2夹鸨产生：进行鸨极氮弧焊时,鸨极与熔池接触,鸨颗粒进入焊缝金