钢结构连接的检测-焊接连接的检测

常见焊接缺陷1授课内容01焊缝成形不良02夹渣03咬边04焊瘤01焊缝成形不良(1)缺陷形态增高过大、焊喉不足、焊脚尺寸不足或过大等(2)产生原因操作不熟练、焊接电流过大或过小、焊件坡口不正确等02夹渣(1)缺陷形态焊缝金属中残留有熔渣或其他非金属夹杂物(2)产生原因焊接材料质量不好，熔渣太稠；焊件上或坡口内有锈蚀或其他杂质未清理干净；各层熔渣在焊接过程中未彻底清除；电流太小，焊速太快；运条不当等。(3)防止措施选择合理的焊接工艺及坡口尺寸，掌握正确的操作工艺及使用工艺性能良好的焊条，坡口两侧要清理干净，多道、多层焊时要注意彻底清除每道和每层的熔渣03咬边(1)缺陷形态(2)产生原因电流太大、电弧过长运条角度不当焊接位置不当等(3)防止措施正确选择焊接电流和焊接速度，掌握正确的运条方法，采用合适的焊条角度和电弧长度。04焊瘤(1)缺陷形态熔化金属流淌到焊缝以外(2)产生原因焊条质量不好运条角度不当焊接位置不当等(3)防止措施尽可能使焊口处于平焊位置正确选择焊接工艺常见焊接缺陷2授课内容01气孔02裂纹03未焊透01气孔(1)缺陷形态近似圆球形或洞形的空穴(2)产生原因碱性焊条受潮；酸性焊条的烘焙温度太高；焊件不清洁；电流过大，使焊条发红；电弧太长，电弧保护失效；极性不对；气体保护焊时，保护气体不纯；焊丝有锈蚀。(3)防止措施焊前必须对焊缝坡口表面彻底清除水、油、锈等杂质；合理选择焊接工艺和运条方法；焊接材料必须按工艺规定的要求烘焙；在风速大的环境中施焊应使用防风措施。02裂纹1、根部裂纹-低温裂纹含氢量较高所致焊接接头的约束力较大2、焊道下梨状裂纹-高温裂纹电压过低、电流过高等3、弧坑裂纹-高温裂纹孤坑处的冷却速度过快弧坑处的凹形未充分填满03未焊透(1)缺陷形态焊缝与母材金属之间的局部未熔合焊缝层间的局部未熔合(2)产生原因焊接电流太小，焊接速度太快；坡口角度太小，焊条角度不当；焊条有偏心；焊件上有锈蚀等未清理干净的杂质。(3)防止措施正确选用坡口形式、尺寸、角度和间隙采用适当的焊接工艺焊缝质量等级和检测原则授课内容01质量等级的选用02检验的基本原则01质量等级的选用(1)选用依据(2)内部缺陷的质量等级选用原则(3)外观质量等级选用原则(1)选用依据《钢结构设计规范》(GB50017)结构的重要性荷载特性焊缝形式工作环境应力状态等(2)内部缺陷的质量等级选用原则①需要进行疲劳计算的构件作用力垂直于焊缝长度方向受压二级受拉一级作用力平行于焊缝长度方向二级②与母材等强的对接焊缝受拉应不低于二级受压宜为二级③吊车梁范围：重级工作制和不低于50t的中级工作制腹板与上翼缘之间吊车桁架上弦杆与节点板之间要求：均要求焊透不应低于二级(3)外观质量等级选用原则范围：不要求焊透的T形接头采用的角焊缝部分焊透的对接与角接组合焊缝搭接连接采用的角焊缝外观质量要求：直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构，二级吊车起重量不低于50t的中级工作制吊车梁，二级其他结构三级02检验的基本原则(1)基本规定(2)检测时间(3)检测结果及处理(1)基本规定三级焊缝只要求外观检验外观质量检验焊缝尺寸检验一级、二级外观检查一定量的超声波检验(2)检测时间碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度后进行焊缝检验低合金结构钢应在完成焊接24h以后进行焊缝检验无损检测应在外观检查合格后进行(3)检测结果及处理不合格率的规定小于2%，合格大于5%，不合格2%～5%，应加倍抽验小于3%，合格大于3%，不合格当批量验收定为不合格时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。裂纹缺陷的规定检查出一处裂纹缺陷，应加倍抽查检查出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷应对该批余下焊缝的全数进行检查焊缝外观检测授课内容01外观质量检测02焊缝尺寸检测01外观质量检测(1)外观质量标准(2)检查数量(3)检查方法(1)外观质量标准(2)检查数量每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5%，且不应少于1条；每条检查1处，总抽查数不应少于10处。(3)检查方法焊缝外观缺陷通过观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查，当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。02焊缝尺寸检测(1)质量标准(2)检查数量(3)检查方法(1)质量标准(2)检查数量要求熔透的焊缝资料全数检查同类焊缝抽查10%，且不应少于3条一般焊缝同类构件抽查10%，且不应少于3件被抽查构件中每一类型焊缝按条数抽查5%，且不应少于1条同类构件抽查10%，且不应少于3件(3)检查方法渗透探伤授课内容01渗透检测的适用范围02渗透检测的操作步骤01渗透检测的适用范围渗透检测可同时检出不同方向的各类表面缺陷，但是不能检出非表面缺陷以及用于多孔材料的检测。渗透检测的效果主要与各种试剂的性能、工件表面光洁度、缺陷的种类、检测温度以及各工序操作经验水平有关。02渗透检测的操作步骤1、预处理2、渗透3、乳化4、清洗5、干燥6、显象7、观察8、质量评定1、预处理在渗透探伤前，应对受检表面及附近30㎜范围内进行清理，不得有污垢、锈蚀、焊渣、氧化皮等。当受检表面妨碍显示时，应打磨或抛光处理。在喷、涂渗透剂之前，需清洗受检表面，如用丙酮干擦，再用清洗剂将受检表面洗净，然后烘干或晾干。2、渗透用浸浴、刷涂或喷涂等方法将渗透剂施加于受检表面。采用喷涂法时，喷嘴距受检表面宜为20～30㎜，渗透剂必须湿润全部受检表面，并保证足够的渗透时间（一般为15～30min）。若对细小的缺陷进行探测，可将工件预热到40～50℃然后进行渗透。3、乳化当使用后乳化型渗透剂时，应在渗透后清洗前用浸浴、刷涂或喷涂方法将乳化剂施加于受检表面。乳化剂的停留时间可根据受检表面的粗糙度及缺陷程度确定，一般为1～5min，然后用清水洗净。4、清洗施加的渗透剂达到规定的渗透时间后，可用布将表面多余的渗透剂除去，然后用清洗剂清洗，但需注意不要把缺陷里面的渗透剂洗掉。若采用水清洗渗透剂时，可用水喷法。水喷法的水管压力为0.2Mpa，水温不超过43℃，当采用荧光渗透剂时，对不宜在设备中洗涤的大型零件，可用带软管的管子喷洗，且应由上往下进行，以避免留下一层难以去除的荧光薄膜。当采用溶剂去除渗透剂时，需在受检表面喷涂溶剂，以去除多余的渗透剂，并用干净布擦干。5、干燥用清洗剂清洗时，应自然干燥或用布、纸擦干，不得加热干燥。在用干式或快干式显象剂显象前，或者在使用湿式显象剂以后的干燥处理中，被检工件表面的干燥温度应不大于52℃。6、显象清洗后，在受检表面上刷涂或喷涂一层薄而均匀的显象剂，厚度为0.05～0.07㎜，保持15～30min后进行观察。7、观察着色渗透法：应在350Lx以上的可见光下用肉眼观察，当受检表面有缺陷时，即可在白色的现象剂上显示出红色图象。荧光渗透：用黑光灯或紫外线灯在黑暗处进行照射，被检物表面上的标准荧光强度应大于50Lx，当有缺陷时，即显示出明亮的荧光图象。必要时可用5～10倍放大镜观察，以免遗漏微细裂纹。8、质量评定钢制压力容器不允许有任何裂纹和分层存在。发现裂纹或分层时应作好记录，并按GB－89《钢制压力容器技术条件》中的规定进行修磨和补焊。对于钢制压力容器的具体产品，其渗透探伤的质量评定应按相应的产品标准进行。磁粉探伤授课内容01磁粉探伤的原理02磁粉探伤的一般程序01磁粉探伤的原理外加磁场对工件(只能是铁磁性材料)进行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，则它各部位的磁特性基本一致，而存在裂纹、气孔或非金属物夹渣等缺陷时，由于它们会在工件上造成气隙或不导磁的间隙，使缺陷部位的磁阻大大增加，工件内磁力线的正常传播遭到阻隔，根据磁连续性原理，这时磁化场的磁力线就被迫改变路径而逸出工件，并在工件表面形成漏磁场，如下图。

01磁粉探伤的原理漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对于磁化场垂直截面的影响程度。利用磁粉就可以将漏磁场给予显示或测量出来，从而分析判断出缺陷的存在与否及其位置和大小。将铁磁性材料的粉未撒在工件上，在有漏磁场的位置磁粉就被吸附，从而形成显示缺陷形状的磁痕，能比较直观地检出缺陷。这种方法是应用最早、最广的一种无损检测方法。01磁粉探伤的原理磁粉一般用工业纯铁或氧化铁制作，通常用四氧化三铁(Fe3O4)制成细微颗粒的粉末作为磁粉。磁粉可分为荧光磁粉和非荧光磁粉两大类，荧光磁粉是在普通磁粉的颗粒外表面涂上了一层荧光物质，使它在紫外线的照射下能发出荧光，主要的作用是提高了对比度，便于观察。磁粉检测又分干法和湿法两种：干法—将磁粉直接撒在被测工件表面。为便于磁粉颗粒向漏磁场滚动，通常干法检测所用的磁粉颗粒较大，所以检测灵敏度较低。但是在被测工件不允许采用湿法与水或油接触时，如温度较高的试件，则只能采用干湿法。01磁粉探伤的原理湿法—将磁粉悬浮于载液(水或煤油等)之中形成磁悬液喷撒于被测工件表面，这时磁粉借助液体流动性较好的特点，能够比较容易地向微弱的漏磁场移动，同时由于湿法流动性好就可以采用比干法更加细的磁粉，使磁粉更易于被微小的漏磁场所吸附，因此湿法比干法的检测灵敏度高。02磁粉探伤的一般程序(预处理－磁化－施加磁粉－观察记录)1.预处理将构件表面的油脂、涂料以及铁锈等去掉，以免影响磁粉附着在缺陷上。2.磁化选用适当的磁化方法和磁化电流，接通电源，对构件进行磁化。如下图02磁粉探伤的一般程序3.施加磁粉按所选的干法或湿法施加干粉或磁悬液。4.观察记录用非荧光磁粉擦伤时，在光线明亮的地方，用自然光或灯光进行观察；用荧光磁粉擦伤时，则在暗室等暗处用紫外灯进行观察。超声探伤授课内容01斜探头入射点与斜率的测定02检测前的准备03探伤作业04焊缝缺陷的评定05不合格焊缝的处理01斜探头入射点与斜率的测定斜探头声束轴线与探头楔块底面的交点称为斜探头的入射点，实际入射点往往与标志位置存在偏差，因此需经常测定，其测定方法如下：用CSK-ZB或ⅡW试块测定，将斜探头置于试块R100圆心处，探测R100圆弧。前后位移探头，使所获得的反射回波最高。此时探头壳侧面与R100圆心的刻度线所对应的点即为入射点。

斜探头的标称K值为斜探头声束在钢中折射角的正切值。K值与入射点等参数的准确性对缺陷定位精度影响很大，因此需在使用前和使用中经常测定。K值的测定方法如下：用CSK-ZB或ⅡW试块测定，将被测探头置于试块上，探头沿试块侧面前后移动，当对应于φ50圆弧面所获得最高反射回波时，斜探头的入射点所对应的试块上的角度刻度或K值刻度指示即为该探头的折射角或K值。01斜探头入射点与斜率的测定斜探头斜率K与入射角β间的换算

K=t

g(β)

K11.522.53β45°56°63°68°72°02检测前的准备（探测面的修整－探头入射点a和斜率K的测定－时间基线的调整－距离波幅曲线的绘制）

1)探测面的修整探测面上的焊接飞溅、氧化皮、锈蚀和油垢等应清除掉，探头移动区的深坑应补焊后用砂轮打磨。探测面的修整宽度B应根据板厚t和探头的斜率K计算确定，一般不应小于2.5K•t。

2)斜探头入射点和斜率的测定(略)3)仪器时间基线的调整

时间基线的调整包括零点校正和扫描速度调整。

03探伤作业检验前，探伤人员应了解受检工件的材质、曲率、厚度、焊接方法、焊缝种类、坡口形式、焊缝余高及背面衬垫、沟槽等情况。探伤灵敏度不应低于评定线灵敏度，当受检工件的表面耦合损失及材质衰减与试块不一致时，应考虑探伤灵敏度的补偿。

探伤扫查速度不应大于150mm/s，相邻两次探头移动间隔要保证至少有10%的探头宽度重叠。为探测纵向缺陷，斜探头垂直于焊缝中心线放置在探伤面上，作锯齿形扫查如图。

04焊缝缺陷的评定超过评定线的信号，应注意其是否具有裂纹等危险性缺陷的特征，如有怀疑时应采取改变探头角度、增加探伤面、观察动态波形、结合结构工艺特征作判定，如对波形不能准确判断时，应辅以其他检验方法作综合判定。相邻两缺陷各向间距小于8mm时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度。最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷，其指示长度小于10mm时按5mm计。最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷，根据缺陷指示长度按下表的要求进行评定。04焊缝缺陷的评定最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评为Ⅰ级；最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者判定为裂纹、未焊透等危险性缺陷时，无论其波幅和长度如何，均评定为Ⅳ级；反射波幅位于Ⅰ区的非裂纹性缺陷，均评为Ⅰ级；反射波幅位于Ⅲ区的缺陷，无论其指示长度如何，均评定为Ⅳ级。05不合格焊缝的处理不合格的缺陷应返修。应用碳弧气刨刨去缺陷，为防止裂纹扩大或延伸，刨去长度应在缺陷两端各加50mm，刨削深度也应将缺陷完全彻底清除，露出金属母材，并经砂轮打磨后施焊，返修区域修补后应按原探伤要求进行复验。同一条焊缝一般只允许连续返修补焊2次。射线探伤授课内容01射线探伤法的概念02底片的识别03射线探伤的质量评定01射线探伤法的概念射线穿透物质时，由于物质完好部位和缺陷处对射线的吸收