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焊接性能试验

第三部分高级焊接人员知识要求

第一章焊接接头试验方法

第一节焊接性试验方法

一、焊接冷裂纹试验方法

1、间接评定方法根据焊件材料的化学成分或焊接接头热影响区的最高硬度，进行材料冷裂纹的评定方法，叫间接评定法。

1）碳当量法将钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换算成碳的相当含量，叫该种材料的碳当量，常以符号CE表示。

国际焊接学会推荐的碳当量计算公式为：

CE=C+Mn/6+（Ni+Cu）/15+（Cr+Mo+V）/5（%）

碳当量CE值愈高，钢材淬硬倾向愈大，冷裂敏感性也愈大。

经验指出，当CE>0.45％～0.55%时，就容易产生冷裂纹。

利用碳当量只能在一定范围内，对钢材概括地、相对地评价其冷裂敏感性，因为：

①碳当量公式是在某种试验情况下得到的，所以对钢材的适用范围有限。

②碳当量计算值只表达了化学成分对冷裂倾向的影响。

实际上，除了化学成分以外，

对冷裂的影响相当大，不同的冷却速度，可以得到不同的组织，因而抗裂性也不一样。

确切地说，在刚性和扩散氢含量相同的情况下，应当主要是钢材的组织而不是碳当量确定冷裂敏感性。

③影响金属组织从而影响冷裂敏感性的因素，除了化学成分和冷却速度外，还有焊接热循环中的最高加热温度和高温停留时间等参数。

此外，钢材规定成分中没有表明微量合金元素和杂质元素的影响，也没有在碳当量计算公式中表示出来。

因此说，碳当量公式不能作为准确的评定指标。

（2）根部裂纹敏感性评定法这是专门评定根部裂纹的碳当量法，根据裂纹敏感指数PcM进行评定，计算公式为

PCm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B（%）

钢的PcM值越低，热影响区的冷裂纹敏感性越低。

为了克服单纯用碳当量评定冷裂倾向的缺点，可以进一步把氢和板厚（代表应力）作为延迟裂纹的三因素综合一起考虑，得到冷裂纹敏感性指数Pw，其计算公式为Pw=PCm+δ/600+H/60（%）

式中δ——板厚，mm；H一焊缝金属中扩散氢含量，mL／100g。

（3）热影响区最高硬度法（GB4675.5－84）试件的形状和尺寸，分别见图26—1和表26—1。

（P266）

试件的标准厚度为20mm。

1号试件在室温下，2号试件在预热温度下进行焊接。

焊后经12h，加工成如图26—2（P266）试样，在切点O及其两侧各7个以上的点作为硬度的测定点。

把点中维氏硬度最大值与该钢材规定的热影响区最大允许值作比较，若超过允许值，则材料冷裂敏感倾向大。

这种方法比较简便，对于判断热影响区冷裂倾向有一定价值。

但它只考虑了组织因素，没有涉及氢和应力，所以不能借以判断实际焊接产品的冷裂倾向，仅适用于相同试验条件下不同母材冷裂倾向的相对比较。

1、直接试验方法可分为两大类。

一类是自拘束试验，即试件焊接时，由试件本身的刚性而产生的拘束应力，试验时不必另外施加外载；另一类是外拘束试验，试验时外加巨大的拘束应力，来模拟焊接接头施焊时的应力状态、应变状态，甚至氢和组织状态。

（1）冷裂纹的自拘束试验

l）斜y形坡口焊接裂纹试验方法（GB4675.1－84）又称小铁研法适用于板厚≥12mm的冷裂纹及再热裂纹抗裂性能试验。

试件的形状及尺寸，见图26—3（P267）。

试验条件及步骤：

先将两端的固定焊缝焊好，再焊试验焊缝；单焊道，焊条直径Φ4，焊接规范为I=170A，U=26V，v=150mm／min。

焊后室温放置24h后，用肉眼或磁粉检查表面裂纹，然后沿垂直焊缝方向取五个横截面，检查内部裂纹。

评定方法：

表面裂纹率=Σι/L×100％

断面裂纹率＝Σh/H×100％

L为焊缝长度，Σι为裂纹总长度，H为焊肉厚度，Σh为裂纹总深度，见图26—4（P267）。

试验时需采用低氢型焊条，焊接试验焊缝时引弧、熄弧位置见图26—5、图26—6（P267）。

2）搭接接头（CTS）焊接裂纹试验方法（GB4675.2－84）本试验适用于低合金钢焊接热影响区，由于马氏体转变而引起的裂纹试验。

此方法未能推广使用。

3）T型接头焊接裂纹试验方法（GB4675.3—84）本试验适用于碳钢T形接头角焊缝的裂纹试验。

（2）冷裂纹的外拘束试验。

1）插销式试验本方法主要用来评价氢致延迟裂纹中的焊根裂纹。

插销试验施焊时焊缝位置见图26—9（P268）。

施焊完毕待焊件冷却到150℃时插销加载并保证

插销在熔合线附近的粗晶区即插销的缺口尖端断裂，记录加载至断裂的时间。

若插销刚好永不断裂，这个应力值就称为临界应力。

这是一个衡量氢致裂纹敏感性的定量指标。

临界应力愈大，氢致裂纹敏感性愈小。

一般认为，恒应力之下48h，甚至24h不断裂，这时的应力就定为临界应力。

插销试验包括了氢致延迟裂纹的三大要素：

组织、氢和应力。

2）拉伸拘束裂纹试验（TRC）本试验方法主要用来研究焊缝根部的冷裂纹，如图26—10（P269）所示。

试验时，对接试板在不加拉力的自由状态下焊接，焊后立即在焊缝横向施加一个选定的拉伸载荷，保持此载荷恒定不变，直到发生裂纹和断裂拉伸。

应力越小，裂纹开始发生所需时间越长。

当拉伸应力达到某一数值时，不再产生裂纹，此时的拉伸应力为临界应力。

临界应力值越大，氢致裂纹敏感性愈小。

3）刚性拘束裂纹试验（RRC）本试验用来研究高强度钢的延迟裂纹。

试验时将试样一端固定在夹头上，另一端固定在移动夹头上，焊接过程中要保持两固定端之间的距离L不变（即刚性拘束）。

L越大时，焊缝拘束应力降低，产生裂纹所需的时间也越长；当L为某一数值时，就不再出现裂纹，此时的拘束应力值为临界拘束应力。

RRC与TRC不同之处在于固定条件不同，所以RRC试验不仅可以用来研究延迟裂纹，还可以研究焊接接头冷却过程中产生的各种裂纹现象。

二、焊接热裂纹试验方法

1、压板对接（FISCO）焊接裂纹试验方法（GB4675.484）本试验方法适用于低碳钢和低合金高强度钢焊条、不锈钢焊条的焊接热裂纹试验。

试件由两块200mm×120mm的钢板组成，坡口形状为I型，将试件安装在如图26—11（P269）的装置内，固定F1、F2。

在试件上顺次焊接四条长约40mm的试验焊缝，焊缝间距为10mm，焊接弧坑不填满。

焊后立即从装置中取出试件，待冷却后对焊缝进行轴向弯断，观察断面有无裂纹及测量裂纹长度。

2、环形镶块裂纹试验方法试板尺寸及加工固定方式见图26—12（P270）。

在圆孔中央镶入另一块圆板，此圆板与圆孔间保持准确地3.2mm的间隙，可用不加填充焊丝的钨极氩弧焊熔焊一圈而形成对接环缝。

待试件冷却后，根据未产生明显裂纹的圆周角θ1来评定热裂纹敏感性。

θ1值愈大，抗裂性越好。

3、可变拘束试验方法试验装置示意图见图26—13（P270）。

当电弧经过图中A点时，利用一强有力的气压压头在试板左端施加压力F，使试板急剧地向下弯。

B是具有圆弧形表面的模块，试板被压弯后贴在模块表面，形成一定的弯曲半径，电弧继续前进至C处熄弧。

试板弯曲后，上表面产生纵向应变值ε，更换不同曲率半径的模块，可改变试板表面的拘束程度。

卸下试板后，检查焊缝表面和热影响区的裂纹。

试验中，如果是测定母材的热裂纹敏感性，可用不加填充焊丝的钨极氩弧焊熔敷焊道，如果是测定焊缝的热裂纹敏感性，则可用全熔质金属做成试件，再用不加填充焊丝的钨极氩弧焊熔敷焊道。

如果是测定焊接材料与母材配合性能，则可用需要测定的焊接材料和母材，以及打算采用的焊接方法进行试验。

4、鱼骨状可变拘束裂纹试验方法本试验方法适用于检测铝合金薄板的热裂纹敏感性，以及选用焊丝材料。

试件形状和尺寸见图26—14（P270）。

从A端到B端切口长度依次递增，拘束度逐渐减小。

焊接从A点开始，沿中心线向B点前进。

一般说来，焊炬到达某一位置以后裂纹就开始产生，随着焊件拘束度的逐渐减小，裂纹逐渐停止扩展，测量整个焊缝中裂纹长度作为裂纹敏感性的评定指标。

三、焊接再热裂纹试验方法

l、间接评定方法钢中的合金元素对钢材的再热裂纹敏感性有很大影响，尤其是铬、钼、钒、铌、钛等，都具有增加钢材再热裂纹倾向的作用。

根据合金元素的影响作用，可以用类似碳当量的公式，间接的评定材料对再热裂纹的敏感性。

（1）日本中村关系式

ΔG=Cr＋3.3Mo＋8.1V—1.39（％）

式中ΔG一再裂纹敏感性指数。

ΔG＞0时，再热裂纹敏感性较强。

通常，对于HT50级（日本钢号，相当于500MPa级）的合金结构钢：

ΔG=-1.4～-1.0。

对于HT60级（日本钢号，相当于600MPa级）的高强度结构钢：

ΔG=-1.4～0.6。

（2）日本伊藤关系式

PsR=Cr＋Cu＋2Mo＋7Nb十5Ti-2（％）

式中PsR一再热裂纹敏感系数。

PsR≤0时，再热裂纹敏感性不强。

此式适用于低合金结构钢，采用重量百分比计算，但不适用于含Cr量大于1.5％的钢。

上述两公式只能对钢材的再热裂纹作一个粗略的预测。

一些主要合金元素的影响作用仅是一个方面，还有许多其它的影响因素。

因此，单凭PsR或ΔG就断定钢种对再热裂纹是否敏感是不充分的。

例如：

合金元素铬的影响就有特殊之处：

当Cr＜1%时，随着Cr含量增加，再热裂纹敏感性也增加；而当Cr＞l%时，则随着Cr含量的增加，却导致再热裂纹敏感性下降。

2、直接试验方法

（1）斜y形坡口焊接裂纹试验方法试件尺寸及焊接工艺参数与冷裂敏感性测定方法相同。

不过，试验时必须有足够的预热温度，以保证不产生冷裂纹。

焊后还须进行消除应力热处理。

试件消除应力以后冷却至室温，再横跨焊缝把试件切成6个试片，检查裂纹情况。

（2）平板对接刚性板拘束法试件的坡口形式及尺寸见图26—15（P271）。

本试验方法通过变化拉紧焊缝的尺寸，按裂纹的严重程度，可对不同钢种的再热裂纹敏感性作定性的比较。

通过改变消除应力热处理的参数及焊接材料、焊接工艺，可以得出影响产生再热裂纹的因素，从而探索防止产生再热裂纹的可能性。

（3）反面拘束焊条再热裂纹试验试件的形状和尺寸见图26—16（P271）。

按照试验焊道处坡口形式的不同，可分为T形试板和Y形试板两种。

在如图所指示的位置先焊试验焊缝，随后再焊接拘束焊缝。

在保证没有冷裂纹的前提下，进行消除应力处理。

然后观察是否产生再热裂纹。

这样可以在不同母材、不同焊接材料、不同焊接条件，以及不同应力释放时的加热速度、温度和保温时间等情况下，确定在多少拘束焊道数目时引发再热裂纹。

拘束焊缝能够达到的数目愈多，拘束程度愈严重，则表示再热裂纹敏感性愈小。

这样，可以以“拘束焊道数”作为定量指标确定不同材料及其它情况的再热裂纹倾向。

四、层状撕裂试验方法

1、Z向窗口试验这是一种模拟实际焊接结构的层状撕裂试验方法，试件的外形和尺寸，见图26—17（P272）。

然后按图中顺序焊四条角焊缝，其中1和2为拘束焊缝，3和4为试验焊缝。

焊后在室温放置24h，切取试片，检查裂纹。

2、Z向拉伸试验本法是评定层状撕裂敏感性的最好方法。

根据拉伸试验结果，可以比较各种不同钢材的断面收缩率（Ψ），然后对其质量进行分类。

在拉伸试验的四大指标。

бs、бb、δ、Ψ中，断面收缩率是表示层状撕裂敏感性的最好指标。

层状撕裂大多数在Ψ≤15％的情况下发生，因此可根据Ψ值对钢材展状撕裂敏感性进行分类，见表26—2（P272）。

A级可用于一般拘束的结构；B级可用于大拘束的结构；而C级则可用于特大拘束的结构。

第二节焊接接头力学性能试验方法

一、拉伸试样

1、焊接接头的试样种类

（1）板形（条形）试样试样的宽度有10mm、15mm、25mm三种。

根据试板的厚度而定，其形状、尺寸和表面粗糙度，见图26—18和表26—3（P273）。

（2）圆形试样试样的直径d。

等于10mm。

其形状、尺寸和表面粗糙度，见图26—19（P273）和表26一4（P274）。

（3）管接头试样对于外径小于或等于30mm的管接头，可截取整个管段进行试验。

对于外径大于30mm的管接头，可剖管切取纵向板形试样（如条件许可，亦可截取整个管段进行试验），试样分条状和带肩板形两种，其形状、尺寸和表面粗糙度，见图26—20和表26—5（P274）。

2、试验评定

（1）常温拉伸试验的合格标准为：

焊接接头的抗拉强度不低于母材抗拉强度规定值的下限，异种钢焊接接头按抗拉强度规定值下限较低一侧的母材。

（2）高温拉伸试验的合格标准为：

焊接接头抗拉强度和屈服点不低于试验温度下母材规定值的下限。

（3）全焊缝金属拉伸试验合格标准为：

1）抗拉强度焊缝金属的抗拉强度不低于母材规定值的下限，如果母材抗拉强度规定值的下限大于490N／mm2，并且焊缝金属的屈服点高于母材规定值的下限，则允许焊缝金属抗拉强度比母材抗拉强度规定值的下限低19.6N／mm2。

2）伸长率焊缝金属的伸长率不小于母材规定值的80％。

二、弯曲试验

1、弯曲试样及其试验种类

（1）面弯试样弯曲后，其正面成为弯曲后的拉伸面叫面弯。

面弯可考核焊缝的塑性、正面焊缝和母材交界处熔合区的结合质量。

（2）背弯试样弯曲后，其背面成为弯曲的拉伸面叫背弯。

背弯可考核单面焊缝如管子对接、小直径容器纵、环缝的根部质量。

（3）侧弯试样弯曲后，其一个侧面成为弯曲后的拉伸面叫侧弯，侧弯能考核焊层与母材之间的结合强度、堆焊材里的过渡层、双金属焊接接头过渡层及异种钢接头的脆性、多层焊时的层间缺陷（如层间夹渣、裂纹、气孔）等。

弯曲试验的试样可分为平板和管子两种形式，截取位置见图26—21和图26—22（P275）。

弯曲试样的形状及尺寸见图26—23（P275）。

2、试样的评定弯曲试验的数值用弯曲角度来度量，试样的弯曲角度见图26—24（P275）。

试验方法按GB232的规定，弯芯直径为3倍的板厚，支辊间距离不大于6倍的板厚。

各种金属材料焊接接头弯曲试验的合格标准见表26—6（P276）。

当弯曲到规定角度后，焊缝拉伸面沿试样宽度方向上所允许出现的裂纹或缺陷不大于1.5mm，沿试样长度方向上为不大于3mm，试样四棱开裂不计，但确因夹渣或其它焊接缺陷引起的试样棱角开裂的长度应计入评定。

考核焊工技能应将试件进行弯曲试验，因为焊工操作时产生的缺陷，都将直接影响弯曲角度值。

而拉伸、冲击、硬度试验值主要取决于所用焊接材料及工艺，受焊工技能影响较小。

三、冲击试验

1、试样形式根据试样的缺口形式，可分为U形缺口和V形缺口两种形式，但为了充分反映焊件上如裂纹等尖锐缺陷破坏的特征，焊缝的冲击试样均采用V形缺口。

如图26—25所示（P276）。

常温冲击试样应从样坯上含最后焊层的焊缝中切取，试样的上表面离母材lmm～2mm。

根据试验要求，试样缺口可开在焊缝、熔合区或热影响区上。

焊缝金属试样的缺口轴线应当垂直干焊缝表面，见图26—26（P276）。

熔合区和热影响区试样的缺口轴线可垂直于焊缝表面（图26—27）或平行于焊缝表面（图26—28）（P277）。

2、试验的评定常温冲击试验的合格标准为：

每一部位3个试样冲击功的算术平均值不低于表26—7中的规定值，低于规定值但不低于规定值70％的试样数量不多于1个，异种钢焊接接头按抗拉强度较低一侧母材的冲击功规定值。

四、硬度试验

将被试的焊接接头按规定制成一定形状和尺寸的试样，放在专门的硬度机上打上硬度的试验叫硬度试验。

焊接接头的硬度试验应在其横截面上进行，在横截面上划上标线及测点位置，进行试验，见图26—29（P277）。

厚度小于3mm的焊接接头允许在其表面测定硬度。

进行硬度试验时，如果在测点出现焊接缺陷时，则试验结果无效。

硬度试验的评定方法根据给定的技术文件和材料允许硬度范围进行。

五、压扁试验

带纵焊缝和环焊缝的小直径管接头，不能取样进行弯曲试验时，可将管子的焊接接头制成一定尺寸的试管，在压力机下进行压启试验。

压扁试验的试管分环缝压扁和纵缝压扁两种，见图26－30（P278）。

试验时，将管子接头外壁压至s值时，如试样拉伸部位的裂纹长度不超过3mm时，则认为压扁试验合格，见图26—31（P278）。

两压板间距离S按下式计算：

s=（1+e）δ/（e+δ/D）

式中δ一管壁厚，mm；D一管子外径，mm；

e一单位伸长的变形系数，碳钢、合金钢均取0.08。

第三节焊接接头无损检验方法

一、焊接接头的射线探伤

1、探伤原理详见中级工部分。

X射线与γ射线检验示意图见图26一32（P278）。

2、底片上缺陷的辨别经射线照射后，在胶片上一条淡色影像即是焊缝，在焊缝部位中显示的深色条纹或斑点就是焊接缺陷，其尺寸、形状与焊缝内部实际存在的缺陷相当。

图26—33（P278）为几种常见焊接缺陷在胶片中显示的情况。

底片上焊缝缺陷一般分为下述六类：

①裂纹；②气孔；③夹渣；④未熔合和未焊透；⑤形状缺陷；③其它缺陷。

常见焊接缺陷影像特征见表26—8（P279）。

3、质量评定——按GB3323－87的规定，焊缝质量根据缺陷性质和数量分为四级。

I级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。

Ⅱ级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。

Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。

焊缝缺陷超过Ⅲ级者为IV级。

各级气孔（包括点状夹渣）和限量，见表26—9（P280）。

表中的数字指照片上的任何10mm2×50mm2的焊缝区域内（宽度小于10mm的焊缝仍以50mm长度计）I、Ⅱ、Ⅲ级焊缝中的气孔数。

多者用于厚度上限，少者用于厚度下限，中间厚度的气孔数用插入法决定。

如果单个气孔的尺寸超过母材厚度的1／2时，即作为IV级。

对于不同尺寸的气孔换算，见表26—10（P280）。

当气孔尺寸在0.5mm以下时，不计点数。

钨极夹渣按表26—9气孔数量评级，但按表26—10数值的1／2核算。

条状夹渣的分级规定见表26—11（P280）。

条状夹渣必须同时满足单个条状夹渣长度、条状夹渣

群总长度及条状夹渣间距的规定。

设计焊缝系数等于或低于0.7时，I级焊缝内存在的单面未焊透，其深度不应超过壁厚的15％，最深不超过1.5mm；Ⅲ级焊缝内存在的单面未焊透，其深度不应超过壁厚的20％，最深不超过2mm。

各级焊缝内单面未焊透的长度不能超过该级焊缝夹渣群总长度的规定。

二、焊接接头的超声探伤

1、探伤原理及特点

1）原理超声波探伤仪由高频脉冲发生器、探头、接收放大器和指示器四部分组成，见图26—34（P281）。

高频发生器产生的高频电压同时作用在探头和接收放大器上。

由探头将其电压变成超声波向焊件放射。

放大器将信号放大后，在指示荧光屏上显示出“始脉冲a”表示已向焊件发射超声波，始脉冲a即为焊件表面的位置。

进入焊件内部的超声波按直线方向传播，遇到缺陷时，就会引起反射，由探头接受经放大器放大后，在荧光屏上产生“缺陷脉冲C”，另一部分超声波在焊件底部发生反射，产生“底脉冲b”。

这种探伤方法采用的探头叫直探头。

斜探头的探伤原理见图26—35（P281）。

此时超声波是以某一角度γ射入焊件，若超声波没有碰到缺陷，传播到K处后继续向前，探头收不到反射波，所以荧光屏上仅出现“始脉冲a”。

当探头移到N处后，超声波碰到缺陷C就被反射回来，探头接收后，在荧光屏上就出现缺陷脉冲C。

缺陷位置可按下式计算：

h=accosγ。

（2）特点超声探伤和射线探伤相比，具有以下特点：

1）只能用于厚度在5mm以上焊件的探伤。

2）超声探伤适用于厚焊件，如厚度超过300mm时，即使采用γ射线探伤灵敏度也很低，但超声波却不受限制。

3）探伤周期短，成本低，设备简单，对人体无害。

4）判别缺陷类别的能力差。

2、探伤技术

（1）采用斜探头时，应首先选择探头角度。

探头角度有30°、40°、50°三种，选择时，将斜探头紧贴于焊缝垂直位置，以声速中心刚好穿过钢板厚度的1／2处最为适宜。

（2）探伤表面应清除飞溅、锈蚀、油污及其它污物。

探头移动区的深坑应补焊，然后打磨平滑，露出金属光泽，以保持良好的声学接触。

（3）探伤时探头在焊缝两侧作有规则的移动，以保证焊缝截面和焊缝长度上全部探到。

移动方式见图26—36（P282）。

角焊缝可用直探头按图26—36所示的位置进行探伤，也可用斜探头进行。

探头移动方式与对接焊缝探伤相同。

三、焊接接头的表面探伤

1、磁粉探伤探伤时，缺陷的显露和缺陷与磁力线的相对位置有关。

与磁力线相垂直的缺陷显现得最清楚；若缺陷与磁力线平行，则显露不出来。

因此，磁粉探伤时，应从两个不同的方向进行充磁探测。

探伤方法有干法和湿法两种。

用干法时，在焊缝充磁后直接撒上干的磁粉进行检验；用湿法时，则在磁化的焊缝表面上涂上磁混浊液进行检验。

用这两种方法检查焊缝近表面缺陷时，区别不大，只是在采用湿法检验时使用的磁化电流较干法时大些。

2、渗透探伤

（1）荧光探伤通常，渗透液主要是煤油。

发光亮度是显现缺陷灵敏度高低的标志，发光亮度强，则能发现微小的缺陷。

常用苯甲酸二丁酯作为荧光增白剂的助溶剂。

发光颜色若为黄绿色的可见光，有助于发现微小的缺陷。

清洗液的洗涤能力越强，越易辨别缺陷。

目前，荧光探伤的灵敏度可发现宽度为0.01mm、长度不小于2mm～3mm的裂纹。

使用恰当时，能发现宽度为0.006mm、长度近10mm的裂纹。

（2）着色探伤探伤的灵敏度在很大程度上决定于渗透液的性质。

常用的渗透液是煤油、变压器油和苯等为基础，再加入饱和量的苏丹4号红色染料配制而成。

显像剂一般是由氧化镁、氧化锌、二氧化钛等白色粉末和其它容易挥发的化学剂组成。

着色检验的灵敏度比荧光检验高，其灵敏度一般为0.01mm，深度不小于0.03mm～0.04mm。

几种无损探伤检验方法的比较，见表26—12（P282）。

第四节焊接接头的理化试验方法

一、焊接接头的金相试验法

金相检查的主要内容是：

检查焊缝的中心、过热区，或淬火区的金相组织；检查焊缝金属树枝状偏析、层状偏析和区域偏析；不同组织特征区域的组织结构；异类接头熔合线两侧组织和性能的变化；不锈钢焊缝中铁素体的含量。

1、宏观金相试验

（1）宏观检验管件金相试样应沿试件的长度方向切取，管接头试样应沿试件纵向切取并通过试件的中心线。

试样应包括焊缝金属、热影响区和母材金属。

试样磨光浸蚀后用肉眼或低倍放大镜检查。

以管板为试件应符合下列要求：

1）没有裂纹和未熔合；

2）骑座式管板试件未焊透的深度不大于15％δ（氩弧焊打底的试件不允许未焊透）；插入式管板试件在接头根部熔深不小于0.5mm；

3）气孔或夹渣的最大尺寸不超过1.5mm；且大于0.5mm小于1.5mm的数量不多于1个，当只有小于或等于0.5mm的气孔或夹渣时，其数量不多于3个。

（2）断口检验焊缝的断口检查方法简单、迅速、易行，不需要特殊仪器、设备，因此，生产中和安装工地现场都广泛地采用。

检查时，为保证焊缝纵剖面处断开，可先在焊缝表面沿焊波方向加工一断面形状为30°的V形沟槽，槽深约为焊缝厚度的1／3，然后用拉刀机或锤子将试样折断。

在折断面上用肉眼或5～10倍放大镜观察焊缝金属的内部缺陷，如气孔、夹渣、未焊透和裂缝等。

还可判断断口是韧性破坏还是脆性破坏。

注意折断时切忌反复弯折韧性断口，因为断裂前产生的塑性变形将歪曲缺陷的真实情况，当断口位于母材时试验无效，应重新取样试验。

（3）钻孔检验对焊缝进行局部钻孔，可检查焊缝内部的气孔、裂纹、夹渣等缺陷。

在不便用其它方法检验的产品部位，才有钻孔检验，它只能在不得已的情况下偶然使用。

2、微观金相检验微观试样可从宏观试样上切取。

合格标准规定如下：

（1）淬火硬化焊缝金属和热影响区内不得有淬硬性马氏体组织。

（2）显微裂纹或过烧焊缝金属和热影响区内不得有裂纹和过烧组织。

二、焊缝金属扩散氢含量的测定

1、目的焊缝含氢量的测定是评定焊接方法或焊接材料质量好坏的一个重要手段。

氢主要来自焊接材料和焊接区域周围的气氛，在焊接过程中，氢