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          無損檢測里的焊接缺陷都包括哪些

          發布時間: 2018-03-23 12:46   3985 次瀏覽

          焊接無損檢測

          圖是采用X射線檢測壓力自密封平行板閘閥的閥體

            由于焊接過程中各種參數的影響,焊縫中有時候不可避免地會出現裂紋、氣孔、夾渣、未熔合和未焊透等缺陷。為了******焊接構件的產品質量,必須對其中的焊縫進行有效的檢測和評價。

            
            一、氣孔
            
            氣孔是指在焊接時,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而形成的空穴。產生氣孔的主要原因有:焊口邊緣不清潔,有水份、油污和銹跡;焊條或焊劑未按規定進行焙烘,焊芯銹蝕或藥皮變質、剝落等。此外,低氫型焊條焊接時,電弧過長,焊接速度過快;埋弧自動焊電壓過高等,都易在焊接過程中產生氣孔。由于氣孔的存在,使焊縫的有效截面減小,過大的氣孔會降低焊縫的強度,破壞焊縫金屬的致密性。預防產生氣孔的辦法是:選擇合適的焊接電流和焊接速度,認真清理坡口邊緣水份、油污和銹跡。嚴格按規定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用變質焊條,當發現焊條藥皮變質、剝落或焊芯銹蝕時,應嚴格控制使用范圍。埋弧焊時,應選用合適的焊接工藝參數,特別是薄板自動焊,焊接速度應盡可能小些。
            
            二、夾渣
            
            夾渣***是殘留在焊縫中的熔渣。夾渣也會降低焊縫的強度和致密性。產生夾渣的原因主要是焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣;坡口角度或焊接電流太小,或焊接速度過快。在使用酸性焊條時,由于電流太小或運條不當形成“糊渣”;使用堿性焊條時,由于電弧過長或極性不正確也會造成夾渣。進行埋弧焊封底時,焊絲偏離焊縫中心,也易形成夾渣。防止產生夾渣的措施是:正確選取坡口尺寸,認真清理坡口邊緣,選用合適的焊接電流和焊接速度,運條擺動要適當。多層焊時,應仔細觀察坡口兩側熔化情況,每一焊層都要認真清理焊渣。封底焊渣應******清除,埋弧焊要注意防止焊偏。
            
            三、咬邊
            
            焊縫邊緣留下的凹陷,稱為咬邊。產生咬邊的原因是由于焊接電流過大、運條速度快、電弧拉得太長或焊條角度不當等。埋弧焊的焊接速度過快或焊機軌道不平等原因,都會造成焊件被熔化去一定深度,而填充金屬又未能及時填滿而造成咬邊。咬邊減小了母材接頭的工作截面,從而在咬邊處造成應力集中,故在重要的結構或受動載荷結構中,一般是不允許咬邊存在的,或到咬邊深度有所限制。防止產生咬邊的辦法是:選擇合適的焊接電流和運條手法,隨時注意控制焊條角度和電弧長度;埋弧焊工藝參數要合適,特別要注意焊接速度不宜過高,焊機軌道要平整。
            
            四、未焊透、未熔合
            
            焊接時,接頭根部未完***熔透的現象,稱為未焊透;在焊件與焊縫金屬或焊縫層間有局部未熔透現象,稱為未熔合。未焊透或未熔合是一種比較嚴重的缺陷,由于未焊透或未熔合,焊縫會出現間斷或突變,焊縫強度大大降低,甚至引起裂紋。因此,在船體的重要結構部分均不允許存在未焊透、未熔合的情況。未焊透和未熔合的產生原因是焊件裝配間隙或坡口角度太小、鈍邊太厚、焊條直徑太大、電流過小、速度太快及電弧過長等。焊件坡口表面氧化膜、油污等沒有清除干凈,或在焊接時該處流入熔渣妨礙了金屬之間的熔合或運條手法不當,電弧偏在坡口一邊等原因,都會造成邊緣不熔合。防止未焊透或未熔合的方法是正確選取坡口尺寸,合理選用焊接電流和速度,坡口表面氧化皮和油污要清除干凈;封底焊清根要******,運條擺動要適當,密切注意坡口兩側的熔合情況。
            
            五、焊接裂紋
            
            焊接裂紋是一種非常嚴重的缺陷。結構的破壞多從裂紋處開始,在焊接過程中要采取一切必要的措施防止出現裂紋,在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經發現裂紋,應******清除,然后給予修補。
            
            焊接裂紋有熱裂紋、冷裂紋。焊縫金屬由液態到固態的結晶過程中產生的裂紋稱為熱裂紋,其特征是焊后立即可見,且多發生在焊縫中心,沿焊縫長度方向分布。熱裂紋的裂口多數貫穿表面,呈現氧化色彩,裂紋末端略呈圓形。產生熱裂紋的原因是焊接熔池中存有低熔點雜質(如FeS等)。由于這些雜質熔點低,結晶凝固晚,凝固后的塑性和強度又極低。因此,在外界結構拘束應力足夠大和焊縫金屬的凝固收縮作用下,熔池中這些低熔點雜質在凝固過程中被拉開,或在凝固后不久被拉開,造成晶間開裂。焊件及焊條內含硫、銅等雜質多時,也易產生熱裂紋。防止產生熱裂紋的措施是:一要嚴格控制焊接工藝參數,減慢冷卻速度,適當提高焊縫形狀系數,盡可能采用小電流多層多道焊,以避免焊縫中心產生裂紋;二是認真執行工藝規程,選取合理的焊接程序,以減小焊接應力。
            
            焊縫金屬在冷卻過程或冷卻以后,在母材或母材與焊縫交界的熔合線上產生的裂紋稱為冷裂紋。這類裂紋有可能在焊后立即出現,也有可能在焊后幾小時、幾天甚至更長時間才出現。冷裂紋產生的主要原因為:
            
            1)在焊接熱循環的作用下,熱影響區生成了淬硬組織;
            
            2)焊縫中存在有過量的擴散氫,且具有濃集的條件;
            
            3)接頭承受有較大的拘束應力。
            
            六、其他缺陷
            
            焊接中還常見到一些焊瘤、弧坑及焊縫外形尺寸和形狀上的缺陷。產生焊瘤的主要原因是運條不均,造成熔池溫度過高,液態金屬凝固緩慢下墜,因而在焊縫表面形成金屬瘤。立、仰焊時,采用過大的焊接電流和弧長,也有可能出現焊瘤。產生弧坑的原因是熄弧時間過短,或焊接突然中斷,或焊接薄板時電流過大等。焊縫表面存在焊瘤影響美觀,并易造成表面夾渣;弧坑常伴有裂紋和氣孔,嚴重削弱焊接強度。防止產生焊瘤的主要措施嚴格控制熔池溫度,立、仰焊時,焊接電流應比平焊小10-15%,使用堿性焊條時,應采用短弧焊接,保持均勻運條。防止產生弧坑的主要措施是在手工焊收弧時,焊條應作短時間停留或作幾次環形運條。
            
            有些缺陷的存在對船舶安***航行是非常危險的,因此一旦發現缺陷要及時進行修正。對于氣孔的修正,特別是對于內部氣孔,確認部位后,應用風鏟或碳弧氣刨清除***部氣孔缺陷,并使其形成相應坡口,然后再進行焊補;對于夾渣、未焊透、未熔合的缺陷,也是要先用同樣的方法清除缺陷,然后按規定進行焊補。對于裂紋,應先仔細檢查裂紋的始、末端和裂紋的深度,然后再清除缺陷。用風鏟消除裂紋缺陷時,應先在裂紋兩端鉆止裂孔,防止裂紋延長。鉆孔時采用8~12mm鉆頭,深度應大于裂紋深度2~3mm。用碳弧氣刨消除裂紋時,應先從裂紋兩端進行刨削,直至裂紋消除,然后進行整段裂紋的刨除。無論采用何種方法消除裂紋缺陷,都應使其形成相應坡口,按規定進行焊補。
            
            對焊縫缺陷進行修正時應注意:
            
            1)缺陷補焊時,宜采用小電流、不擺動、多層多道焊,禁止用過大的電流補焊;
            
            2)對剛性大的結構進行補焊時,可在焊后熱狀態下進行錘擊。每層焊道的起弧和收弧應盡量錯開;
            
            3)對要求預熱的材質,對工作環境氣溫低于0℃時,應采取相應的預熱措施;
            
            4)對要求進行熱處理的焊件,應在熱處理前進行缺陷修正;
            
            5)對D級、E級鋼和高強度結構鋼焊縫缺陷,用手工電弧焊焊補時,應采用控制線能量施焊法。每一缺陷應一次焊補完成,不允許中途停頓。預熱溫度和層間溫度,均應保持在60℃以上。
            
            6)焊縫缺陷的消除的焊補,不允許在帶壓和背水情況下進行;
            
            7)修正過的焊縫,應按原焊縫的探傷要求重新檢查,若再次發現超過允許限值的缺陷,應重新修正,直至合格。焊補次數不得超過規定的返修次數。
            
            焊接的檢驗
            
            對焊接接頭進行必要的檢驗是******焊接質量的重要措施。因此,工件焊完后應根據產品技術要求對焊縫進行相應的檢驗,凡不符合技術要求所允許的缺陷,需及時進行返修。焊接質量的檢驗包括外觀檢查、無損探傷和機械性能試驗三個方面。這三者是互相補充的,而以無損探傷為主。
            
            1、外觀檢查
            
            外觀檢查一般以肉眼觀察為主,有時用5-20倍的放大鏡進行觀察。通過外觀檢查,可發現焊縫表面缺陷,如咬邊、焊瘤、表面裂紋、氣孔、夾渣及焊穿等。焊縫的外形尺寸還可采用焊口檢測器或樣板進行測量。
            
            2、無損探傷
            
            隱藏在焊縫內部的夾渣、氣孔、裂紋等缺陷的檢驗。目前使用普遍的是采用X射線檢驗,還有超聲波探傷和磁力探傷。
            
            X射線檢驗是利用X射線對焊縫照相,根據底片影像來判斷內部有無缺陷、缺陷多少和類型。再根據產品技術要求評定焊縫是否合格。超聲波束由探頭發出,傳到金屬中,當超聲波束傳到金屬與空氣界面時,它***折射而通過焊縫。如果焊縫中有缺陷,超聲波束***反射到探頭而被接受,這時熒光屏上***出現了反射波。根據這些反射波與正常波比較、鑒別,***可以確定缺陷的大小及位置。超聲波探傷比X光照相簡便得多,因而得到廣泛應用。但超聲波探傷往往只能憑操作經驗作出判斷,而且不能留下檢驗根據。
            
            對于離焊縫表面不深的內部缺陷和表面極微小的裂紋,還可采用磁力探傷。
            
            3、水壓試驗和氣壓試驗
            
            對于要求密封性的受壓容器,須進行水壓試驗和(或)進行氣壓試驗,以檢查焊縫的密封性和承壓能力。其方法是向容器內注入1.25-1.5 倍工作壓力的清水或等于工作壓力的氣體(多數用空氣),停留一定的時間,然后觀察容器內的壓力下降情況,并在外部觀察有無滲漏現象,根據這些可評定焊縫是否合格。
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