焊接质量控制和检验

焊接质量控制和检验

上海市特种设备监督检验技术研究院顾福明

工学博士教授级高工,国家高级安全评价师,AWS焊接检验师,国际焊接工程师电话MAIL:gufuming1000@126.com

主要内容焊接设备的控制材料的控制焊接质量文件焊接检验焊接返修一、焊接设备控制1焊接电源是否完好、性能稳定、安全电压表、电流表是否准确灵敏；是否定期校验2焊接工装是否有适于生产的、有效保证质量的工装设施3烘干装置是否完好，性能稳定；温度表准确，校验4预热和焊后热处理装置二、材料控制焊条的检验为确保产品质量，新进厂的焊条应进行下列检验。1.外观检验;2.药皮强度检验;3.工艺性检验;4.理化检验1采购控制制订采购文件对供方评审：评价程序和标准、资质、资源、业绩、问题记录2进货检验验收质量证明书、合格证及技术文件；有验收合格入库及入库号编制规定。

实物验收检验和焊材复验：复验委托单，复验项目，复验报告，材料责任师审核确认，复验资料存档保存。

3保管发放和回收建立程序：存放、标识、分类，焊材库的条件(温、湿)，焊材发放程序：提供料单并签发，注明产品编号、牌号、标准、规格、数量等。

焊条的贮存与保管1.焊条必须在干燥通风良好的室内仓库中存放。焊条贮存库内，应设置温度计、湿度计。低氢焊条室内温度不低于5℃，相对空气湿度不大于60％。2．焊条应存放在架子上，架子离地面高度距离不小于600mm,离墙壁距离不小于300mm。架子下面应放置干燥剂，严防焊条受潮。3．焊条堆放时应按种类、牌号、批次、规格、入库时间分类存放。每垛应有明确标注，避免混乱。4．焊条在供给使用单位之后至少在6个月之内可保证继续使用。焊条发放应做到先入库的焊条先使用。5．受潮或包装损坏的焊条未经处理的以及复验不合格的焊条，不许入库。6.对于受潮、药皮变色、焊芯有锈迹的焊条须经烘干后进行质量评定。各项性能指示合格时方可入库，否则不准入库。7.存放一年以上的焊条，在发放前应重新做各种性能试验，符合要求时方可发放，否则不应出库。焊条使用前的烘干1．焊条在使用前，如焊条说明书无特殊规定时，一般应进行烘干。酸性焊条在130～180℃烘干1～2小时；碱性焊条应在350～430℃烘干2小时，烘干的焊条应放在100～150℃保温箱（筒）内，随用随取。2．低氢焊条一般在常温下超过4小时，应重新烘干。重复烘干次数不宜超过三次。3．烘干焊条时，禁止将焊条突然放进高温炉内，或从高温炉中突然取出冷却，防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象。4．烘干焊条时，焊条不应成垛或成捆地堆放，应铺放成坛状，每层焊条堆放不能太厚，一般1～3层。鉴别焊条变质的方法当焊工对使用的焊条质量发生怀疑时，可以用下述方法鉴别焊条质量。1．将几根焊条放在手掌上滚动，若焊条互相碰撞时发出清脆的金属声，则焊条药皮干燥可用；若发出低沉的沙沙声，则焊条药皮己受潮不能用。2．将焊条在焊接回路中短路数秒钟，若焊条表面出汗、出现颗粒状斑点，则焊条已受潮不能用。3．焊芯上有锈痕，则焊条已受潮不能用。4．将厚药皮焊条缓慢弯成120°角，若涂料大块脱落或药皮表面无裂纹，都是受潮焊条。干燥的焊条在缓慢弯曲时，有小的脆裂声，继续弯至120°，药皮受拉面出现小裂口。5．焊接时药皮成块脱落，产生大量水蒸气或有爆裂现象，说明焊条己受潮。已受潮的焊条，若药皮脱落，则应报废。若酸性焊条受潮不严重，或焊芯上有轻微锈痕，焊接时基本上能保证质量，烘干后可以再用，但不能用来焊接重要结构。若碱性焊条焊芯上有锈痕，则不能正常使用。制造的一个重要方面就是材料的识别及跟踪。检验师必须有能力正确识别材料，并能将材料的资料与有关文件作比较。订购焊接制品所需的材料要符合某个标准及技术规程的规定。供货商提供表明材料重要特性的文件资料。这些文件有材料试验报告（其英文缩写为“MTR”），或材料试验证明书（“MTC”）。这些文件通常是由制造商提供的列出材料化学及物理性能的证明文件。材料属性通常是以典型值或实际值列出，或两者兼而有之。所谓典型值只是特定技术规程描述的极限值。所谓实际值就是已经实际测定并在MTR中逐条列出的材料性能。当材料到达达制造现场场时，检验验师要负责审核伴随而来的的MTR。必须要有材料控制体体系，以便在各各个制造阶阶段都能跟踪接收的的材料。在一些紧要要应用领域域如化工厂厂和精炼厂厂，材料要要100%检验以验证证其化学成成分,检验师可以以实际审核核文件的符符合性，或或作简单的的核对，以确保其其它人员已已经完成的的这项任务务。典型钢的技技术规程例如：ASTM技术规程A5l4，“适用于于焊接的高高屈服强度度淬火回火火合金钢板板的标准技技术规程””。来了解解技术规程程的基本格格式。范围准确地说明明了技术规规程所阐述述的内容。。即技术规规程覆盖的的范固。引用文件技术规程中中所要参考考的其他文文件的目录录。订货须知如果按照本本技术规程程订货，则则要说明材材料的所需需条件。通通常，不是是按照每个个独立的技技术规程，，而是依照照ASTMA6订购钢材。。制造工艺列出产品生生产已批准准的方法。。热处理对要求热处处理的合金金，列出合合金的热处处理细节。。化学成分为您提供一一张列有化化学成分要要求的表格格。通常应应列出几个个钢级，而而且每个钢钢级有各自自的化学成成分要求。。拉伸要求为您提供一一张列有合合金规定抗抗拉强度的的表格。对对于不同的的厚度范围围，要求的的抗拉强度度一般是不不同的。布氏硬度要要求对有布氏硬硬度要求的的材料，说说明试验的的范围及要要求。试样列出与试样样位置、制制备、处理理有关的任任何信息。。试验数量列出所要求求的试样数数量。重新试验如果有任何何一个试样样不合格，，本节要说说明继续试试验遵循的的程序。标记有关材料识识别说明。。增补要求列出所有买买方提出的的增补要求求细则。如如果买方在在采购单上上不作说明明。则不考考虑增补要要求。典型的填充充金属技术术规程AWSA5.1““碳钢药皮焊焊条技术规规程”一一些重要特特征说明如如下：范围说明技术规规程所涉及及的内容。。A部分—基本要求分类说明分类的的基础。根根据电流的的类型、药药皮的类型型、焊接位位置、化学学成分及力力学性能，，列出这些些分类的不不同表格。。验收如果焊条符符合AWSA5.01要求，就可可以验收。。证明说明生产商商必须用证证明书证明明他的产品品符合本技技术规程的的所有要求求。重新试验如果任何一一个试验失失败，必须须重做两个个试验，每每个试验必必须通过。。制造方法按照本技术术规程生产产产品的任任何制造方方法都要符符合要求。。标记说明每个包包装外的最最小标记都都应清晰可可见。包装说明合适的的包装，包包括标准尺尺寸及外形形。整圆方法说明怎样整整圆拉伸数数据接近于于l000psi。B部分—试验及试验验方法说明用来判判断填充金金属是否符符合技术规规程所需的的各种化学学成分及力力学性能试试验。试验验包括化学学成分、全全焊缝金属属拉伸、冲冲击、致密密性、横向向拉伸、纵纵向弯曲及及角焊缝试试验。C部分—制造、包装装及标识详细阐述技技术规程对对此部分的的要求。D部分—试验细节描述为验证证填充金属属符合技术术规程而进进行的各种种试验的具具体细节。。同时也说说明每种类类型的焊条条需要进行行哪些试验验。附录—包含技术规规程正文中中某些要求求的补充说说明。包括注意意和使用符符合本技术术规程的焊焊条有关资资料。三、焊接质质量文件质量手册程序文件焊接作业指指导书、焊焊接规程、、工艺卡质量计划流转卡焊接记录检验记录无损检测报报告焊接记录－－焊接是压压力管道安安装过程的的重要环节节。焊接过过程质量控控制及其见见证资料是是从事压力力管道安装装质量管理理人员普遍遍关心的问问题。通常常，轴侧图图和焊接工工作记录被被认为是压压力管道焊焊接和无损损检测工作作的重要质质量记录文文件，也是是压力管道道安装资格格审查和换换证工作中中不可缺少少的质量体体系运行见见证文件。。除了单线图图的内容有有明确规定定外，焊接接施焊记录录的格式在在压力管道道施工的有有关标准规规范中并无无明确规定定。所以，，根据上述述标准中的的规定，对对焊接施焊焊记录的内内容应有如如下要求：：焊接日期期、焊缝缝编号、、焊工姓姓名或代代号、焊焊接方法法、焊接接材料及及其批号号（或其其他可追追溯性标标识）、、焊缝检检验方法法及检验验结果（（包括返返修焊缝缝的编号号及其检检验结果果）。对于焊焊接工艺艺中有焊焊接线能能量要求求的焊接接工作，，除了上上述要求求的焊接接工作记记录外，，还应有有实际焊焊接时的的电流、电电压、焊焊接速度度（或以经经过验证证的焊道道长度和和厚度表表示）等等原始记记录。对对有层间间温度要要求或焊焊接层次次要求的的焊缝,原始记录录中还应应有层间温度度或焊接接层次。其他焊焊缝则只只要求记记录对焊焊接工艺艺纪律进进行抽查查时的焊焊接电流流、电弧弧电压的的记录数数据。1环境控制制确保环境境适于焊焊接，并并不影响响焊接质质量，如如风速、、温度、、湿度等等。2焊接试板板3焊工资质质与项目目的对应应4焊接工艺艺的执行行5焊接施工工体系控控制6-1坡口预制制、尺寸寸、质量量，焊口口组对，，焊缝清清理6-2焊缝定位位焊，焊焊接线能能量控制制6-3焊缝层间间质量控控制7焊材的准准备、烘烘焙8焊接顺序序四、焊接接检验外观检查查：是否否有缺陷陷成形检查查：余高高、宽度度、棱角角度、均均匀性表面检测测：表面面或近表表面缺陷陷内部检测测：内部部及内表表面缺陷陷1焊接检验验过程1.1焊前检验验1.2过程检验验1.3焊后检验验2外观检验验2.1成形（高高度、宽宽度、直直线度、、棱角度度、均匀匀度、错错边等））表面缺陷陷（气孔孔、夹渣渣、裂纹纹、咬边边、焊瘤瘤、未熔熔合、未未焊满、、未焊透透等）或或飞溅溅物2.2目视、PT、MT、MMT、ET3内部检验验3.1气孔、夹夹渣、裂裂纹、未未熔合、、未焊透透，背面面各类缺缺陷等3.2UT、RT、AUT、TOFT、PhaseArray焊前检验验审查应用用的资料料检查焊接接工艺检查每个个焊工的的资格建立检验验停止点点编制检查查计划编制记录录检验结结果和保保存这些些记录的的计划建立标识识不合格格品的体体系目视检测测(VT)检查焊接接设备状状态检查所要要使用的的母材和和焊材的的质量及及状态检查焊接接准备检查接头头装配情情况检查对中中（直））设备的的适用性性检查焊接接接头的的干净情情况当有要求求时，检检查预热热条件焊接过程程中检验验检查焊接接参数是是否符合合焊接工工艺检查每条条焊道的的焊接质质量检查焊道道之间的的清理检查道间间温度检查每道道焊缝的的位置及及其焊接接次序检查背面面清根表表面如有要求求，监督督制造过过程中的的无损检检测（NDT）焊后检验验检查完成成的焊缝缝的外观观情况检查焊缝缝尺寸检查焊缝缝长度检查焊接接件的尺尺寸精确确度如有要求求，监督督增加的的无损检检测（NDT）如有要求求，监督督焊后热热处理准备检验验报告目视检验验工具阅审与实实际焊接接相关的的所有资资料。包包括：图图纸、规规范、技技术要求求、工艺艺等,通通过审阅阅资料，，根据所所指定的的材料型型号，可可以了解解是否有有特殊的的焊接要要求。例如，如如果指明明要使用用调质钢钢，则通通常要控控制焊接接热输入入。这就就要求焊焊接检验验师记住住此处而而监控焊焊接。焊接前检检验检查焊接接工艺评评定是否否能够覆覆盖所要要求焊接接的工艺艺,有时时可能还还要求焊焊接检验验师负责责工艺评评定过程程中的监监督、试试验、评评定和记记录。有必要对对每个焊焊工的资资格证书书进行审审核,对那些些没有合合适的资资质和证证书的焊焊工必须须进行考考核焊接前检检验根据情况况建立““检验停止止点”，要要求生产产过程到到达这些些点时必必须停下下来，等等待检验验师对已已经完成成的作业业进行审审查。开展检验验以及记记录和保保存结果果制订一一个适当当的计划划。检验报告告和文件件体系的的编写,检验报告告的格式式及其内内容、检检验报告告的发放放、以及及保存检检验报告告，以便便其他熟熟悉本工工作的人人员进行行查阅,要符合文文件体系系要求。。焊接前检检验不合格品品的标识识及其处处理评估焊接接设备的的性能及及状态。。内容包包括：焊焊接电源源、送丝丝设备、、接地电电缆及接接地夹、、焊剂及及焊条的的储存设设备、传传输保护护气体的的软管及及其备件件等。进行材料料及其形形状的焊焊前检查查。步骤骤之一是是评估母母材和焊焊材的质质量。母材的检检验既可可以金属属表面的的目视检检测，也也可以是是无损检检测方法法检验所使使用的焊焊接材料料焊接前检检验检查焊接接接头的的准备质质量及其其精度。。诸如坡坡口面角角度、坡坡口深度度、钝边边尺寸和和坡口曲曲率半径径(指J型和U型坡口口)进行行目视检检测。检查焊接接接头的的装配情情况,项目包包括：根根部间隙隙、装配配角度对对准情况况、装配配面对准准情况(高．低低)、坡坡口角度度等。焊接前检检验接头装配配的精度度会影响响焊接件件的最终终尺寸。。例如，，如果坡坡口角度度或根部部间隙不不够，无无法使焊焊缝金属属与坡口口面相熔熔。过大大的坡口口角度或或根部间间隙导致致过大的的焊接变变形。根部间隙隙大，熔敷规规定尺寸寸的焊缝缝就会变变得焊缝缝的有效厚度度小于设设计人员员所要求求的焊缝缝计算厚厚度检查在装装配过程程中使用用的装配配架、夹夹具和其其他的对对准设备备，检查焊接接区域的的清洁。。表面污污物和水水分。诸诸如水汽汽、油类类、脂类类、机油油、黄油油、油漆漆、锈蚀蚀、氧化化皮、镀镀锌层等等的存在在会引入入焊缝不不容许的的杂物。。预热（如如果要求求预热)检查,应当沿着着接头整整个长度度检查规规定的预预热温度度，检查查位置要要离开接接头不小于3英寸的距离，，或者不小于母母材的厚厚度值，采用二者的较较大值。。焊接前检检验典型的温温度指示示笔测量温度度的数字字式高温温计红红外线线温度指指示计须按照焊焊接工艺艺的规定定进行检检验,包括：焊焊接方法法、焊接接材料、、规定的的技术、、预热及及道间温温度监控生产产焊接，，以确保保按照相相关工艺艺的要求求进行当熔敷焊焊道时要要目视检检测每一一条焊道道，能够够发现任任何表面面不连续续性并进进行修补补。对根根部焊道道或根部部焊层进进行检验验是关键键,检查道间间清理,彻底清理理两条单单独焊道道之间的的焊道，，否则导导致夹渣渣或未熔熔合道间清理理用敲渣渣用的手手工尖头头锤、气气动尖头头锤、砂砂轮机、、手动钢钢丝刷和和电动钢钢丝刷等等焊接过程程中检验验需要控制制道间温温度的焊焊接工艺艺要进行行监督，，可以规规定道间间温度的的最小值值或最大大值，或或两者兼兼有。测测量道间间温度应应该在接头外面面，典型情况况是离开接头头大约1英寸，而不是是在焊接接接头本本身内部部。测量量时间是是在下一一焊道或或下一焊焊层开始始之前。。焊接过程程中检验验在焊接操操作过程程中，焊焊接检验验师还要要检查多多道焊的的单个焊焊道的布布置。留下的窄窄缝隙焊接过程程中检验验监督焊缝缝各段的的焊接顺顺序和位位置，控控制焊接接变形双面V型坡口的的焊接顺顺序焊接过程程中检验验T型接头头双面面角焊焊缝的的焊接接顺序序分段退退焊技技术当设计计要求求从接接头的的两面面进行行全焊焊透坡坡口焊焊缝的的焊接接时，，则必必须有有某种种方法法清根根，检验师师应当当检查查清根根后的的焊缝缝表面面。检验师师不仅仅要确确保反反面清清根去去除了了所有有的不不连续续，而而且还还要检检查清清根后后的外外形恰恰当，，以确确保有有足够够的开开口尺尺寸，，为后后续焊焊缝能能够成成功地地熔敷敷。焊接过过程中中检验验焊后检检验焊后目目视检检测就就是对对完工工焊缝缝的外外观进进行检检查,发现现焊缝缝及母母材的的表面面不连连续性性对坡口口焊缝缝,坡坡口是是否被被填充充到与与母