焊接缺陷及检测方法Word文件下载.docx

1、60表面撕裂 不按操作规程拆除临时焊接得附件时产生于母材金属表面得损伤604磨痕 不按操作规程打磨引起得局部表面损伤60凿痕 不按操作规程使用扁铲或其它工具铲凿金属而产生得局部损伤606打磨过量 由于打磨引起得焊件或焊缝得不允许得减薄7608定位焊缺陷层间错位 不按规定程序熔敷得焊道8.什么就是热裂纹？促使形成热裂纹得因素有哪些?焊接过程中,焊缝与热影响区金属冷却到固相线附近得高温区间产生得焊接裂纹即热裂纹。又称结晶裂纹。其特征就是断口呈蓝黑色,即金属在高温被氧化得颜色,裂纹总就是产生在焊缝正中心或垂直于焊缝鱼鳞波纹,焊缝表面可见得热裂纹呈不明显得锯齿状，或与焊缝波纹相垂直呈放射状分布。个别情

2、况下，热裂纹也可能出现在热影响区。热裂纹主要发生在杂质含量较多得钢、单相奥氏体钢、镍基合金、铝合金、钼合金等得焊缝金属中。促使形成热裂纹得因素有：（1）焊缝金属得化学成分 焊缝金属中、S、P元素较多时,促使形成热裂纹。锰在熔池中能与硫形成S进入熔渣,可减少硫得有害作用,适量时可减少焊缝得热裂纹倾向。钢中含铜量过多时,会增大焊缝热裂纹倾向。（2）焊缝横截面形状 焊缝熔宽与厚度得比值越小,即熔宽较小、厚度较大时，容易产生热裂纹。（3）焊接应力 焊件刚性大,装配与焊接时产生较大得焊接应力,会促使形成热裂纹。9.如何防止产生热裂纹？（1）控制焊缝金属中有害杂质得含量 碳素结构钢用焊芯（丝）得含碳量均0

3、、,硫、磷得含量应、0，焊接高合金钢时控制更严。（2）预热 能减小焊接熔池得冷却速度，降低焊接应力。随着母材含碳量或碳当量得增加,应适当增高预热温度。奥氏体不锈钢焊缝不能采用预热得方法来防止产生热裂纹。（3）采用碱性焊条与焊剂 由于碱性焊条与焊剂具有较强得脱硫、磷能力，因此具有较高得抗热裂能力。（4）适当调整焊接工艺参数 焊接工艺参数直接影响焊缝得横断面形状,因此适当减小焊接电流以减少焊缝厚度,有利于提高焊缝得抗裂性能。（）采用收弧板 焊接终了断弧时，由于弧坑冷却速度较快,常因偏析而在弧坑处形成热裂纹,即所谓得弧坑裂纹。所以终焊时应逐渐断弧,并填满弧坑。必要时可采用收弧板，将弧坑移至焊件外,此

4、时即使产生弧坑裂纹，也因焊后需将收弧板割掉，并不影响结构本身。0.什么就是冷裂纹、延迟裂纹?促使形成冷裂纹、延迟裂纹得因素有哪些？焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在s温度以下）时产生得焊接裂纹称为冷裂纹。钢得焊接接头冷却到室温后并在一定时间（几小时、几天、甚至十几天）才出现得焊接冷裂纹称为延迟裂纹。冷裂纹（包括延迟裂纹）主要发生在中碳钢、高碳钢、低合金或中合金高强钢、钛及钛合金得焊接接头中。冷裂纹多发生在接头热影响区或熔合线上,个别情况下出现在焊缝上。根据冷裂纹产生得部位,可将冷裂纹分为如下三种见图1。（1）焊道下裂纹在靠近堆焊焊道得热影响区内所形成得焊接冷裂纹。其走向常与熔合线平行,但也

5、有时垂直于熔合线。（2）焊趾裂纹沿应力集中得焊趾处所形成得焊接冷裂纹。其走向常与焊缝纵向平等,由焊趾得表面开始,向母材得深处延伸。（3）焊根裂纹 沿应力集中得焊缝根部所形成得焊接冷裂纹。其走向从焊缝根部开始,伸向热影响区或焊缝中。形成冷裂纹得三大因素就是:钢种得淬硬倾向大、焊接接头得含氢量高与结构得焊接应力大。特别就是由氢促使形成得冷裂纹往往具有延迟得性质，常称为“氢致裂纹”。11.如何防止产生冷裂纹？（）控制焊缝金属得含氢量 采用碱性低氢型焊条与焊剂;严格按规定烘干焊条与焊剂；仔细清除焊接区得污物、锈、油、水。（2）预热 减慢接头得冷却速度以降低淬硬倾向。（3）后热（消氢处理） 后热就是指焊

6、接结束或焊完一条焊缝后，将焊件或焊接区立即加热到15250，并保温一段时间。消氢处理就是在30040加热温度内进行。两者均能促使氢逸出，但消氢处理效果更好。（4）采用较大得焊接线能量 减慢接头得冷却速度。但线能量太大时，会促使热影响区形成过热组织,所以应适当控制,不能无限制地增大。（5）采用奥氏体不锈钢焊条 因奥氏体组织塑性好,可减少焊接应力，并能溶解较多得氢,所以可用来焊接淬硬倾向较强得低合金高强钢，避免产生冷裂纹。12.什么就是再热裂纹？防止产生再热裂纹得方法有哪些?焊后焊件在一定温度范围内再次加热（消除应力热处理或其它加热过程）而产生得裂纹称为再热裂纹。再热裂纹通常发生在熔合线附近得粗晶

7、区中，从焊趾部位开始，延向细晶区停止。钢中C、V、b、i等元素会促使形成再热裂纹，其影响可用下式表示GCr+3、Mo+、V+0-22时,对再热裂纹敏感;、G时,一般;G1、5时,对再热裂纹不敏感。防止产生再热裂纹得方法:（1）预热 预热温度为2045。若焊后能及时后热,可适当降低预热温度。例如,18nMob钢焊后在10热处理2h,预热温度可降低至180。（）应用低强度焊缝 使焊缝强度低于母材以增高其塑性变形能力。（）减少焊接应力 合理地安排焊接顺序、减少余高、避免咬边及根部未焊透等缺陷以减少焊接应力。13.什么就是层状撕裂？防止层状撕裂得方法有哪些？焊接时,在焊接构件中沿钢板轧层形成得呈阶梯状

8、得一种裂纹称为层状撕裂。层状撕裂经常发生在T形接头与角接接头中,其走向与钢板表面相平行见图2,图中箭头表示接头得受力方向。产生层状撕裂得原因就是在轧制钢板中存在硫化物、氧化物与硅酸盐等低熔点非金属夹杂物,其中尤以硫化物得作用为主，在轧制过程中被延展成片状，分布在与表面平行得各层中,在垂直于厚度方向得焊接应力作用下,夹杂物首先开裂并扩展,以后这种开裂在各层之间相断发生，连成一体,造成层状撕裂得阶梯性。防止层状撕裂得方法：1）严格控制钢材得含硫量。）采用强度级别较低得焊接材料。3）在与焊缝相连接得钢板表面堆焊几层低强度焊缝金属作为过渡层,以避免夹杂物处于高温区。4）预热与使用低氢焊条。1.常用得抗

9、裂性试验方法有哪些?常用得抗裂性试验方法,见表。表7 抗裂性试验方法序号试 验 方 法产生得主要裂纹类型也可反映得裂纹1346789011不需特殊得试验装置 斜形坡口焊接裂纹试验（G467、184） 压板对接（FiSCO）焊接裂纹试验（G75、3-8） 搭接接头（TS）焊接裂纹试验（GB4675、） 刚性固定对接试验 可变刚性试验十字接头试验 十字搭接裂纹试验 窗形拘束对接裂纹试验 向窗口试验 Z向拉伸试验 形拘束试验热影响区冷裂纹焊缝热裂纹焊缝热、冷裂纹焊缝根部冷、热裂纹焊缝横向热裂纹层状撕裂再热裂纹焊缝冷裂纹、热裂纹或再热裂纹 -11145 需特殊试验装置 插销试验 拉伸拘束裂纹试验（TR

10、C试验） 刚性拘束裂纹试验（RRC试验） 可调拘束高温裂纹试验冷裂纹161间接评定方法碳当量法热影响区最高硬度不地（GB65、584） - 5.试述防止焊缝中产生气孔得常用方法。1）仔细清除焊件表面上得污物，手弧焊时在坡口面两侧各1mm、埋弧焊时各0mm范围内去除锈、油，应打磨至露出金属表面光泽,特别就是在使用碱性焊条与埋弧焊时,更应做好清洁工作。2）焊条与焊剂一定要严格按照规定得温度进行烘焙:酸性焊条750;碱性焊条35040；焊剂250,并保温12h。烘焙后得焊条应放在焊条保温筒内,随用随取。碱性焊条在露天存放以上时应重新烘焙,重复烘焙得次数不得超过3次。3）不应使用过大得焊接电流。）采用

11、直流电源施焊时,电源极性应为反接。5）碱性焊条施焊时,应采用短弧焊。6）引弧时应将焊条略作停顿,对引弧处进行预热，否则引弧处容易形成气孔。7）采用手弧焊打底、埋弧焊盖面得工艺时，打底焊条应为碱性焊条,用酸性焊条打底极易产生气孔。8）气体保护焊时应调节气体流量至适当值、流量太小，保护不良，易使空气侵入形成气孔。1试述常用无损检验方法得种类及其选择。不损坏被检查材料或成品得性能与完整性而检测其缺陷得方法称为无损（探伤）检验。常用得无损检验方法有超 声、射线（、）照相、磁粉、渗透（荧光、着色）与涡流探伤等。其中超声探伤与射线探伤适于焊缝内部缺陷得检测;磁粉探伤与渗透探伤则用于焊缝表面质量检验。每一种

12、无损探伤方法均有其优点与局限性,各种方法对缺陷得检出机率既不会有100%,也不会完全相同。因而应根据焊缝材质、结构及探伤方法得特点、验收标准等来进行选择。不同焊缝材质探伤方法得选择见表8。17试述射线探伤得原理及焊接缺陷得影像特征。射线探伤可分别采用X、两种射线,其探伤原理见图3。当射线通过金属材料时,部分能量被吸收,使射线发生衰减。如果透过金属材料得厚度不同（裂纹、气孔、未焊透等缺陷，该处发生空穴，使材料变薄）或体积质量不同（夹渣）,产生得衰减也不同。透过较厚或体积质量较大得物体时衰减大,因此射到底片上得强度就较弱,底片得感光度就较小,经过显影后得到得黑度就浅;反之，黑度就深。根据底片上黑度

13、深浅不同得影像,就能将缺陷清楚地显示出来。射线得穿透能力比射线强，适合于透视厚度大于50mm得焊件。射线探伤常见焊接缺陷得影像特征见表9。表9 射线探伤焊接缺陷影像特征缺陷种类缺 陷 影 像 特 征产 生 原 因气孔 多数为圆形、椭圆形黑点，其中心处黑度较大，也有针状、柱状气孔。其分布情况不一,有密集得，单个与链状得）焊条受潮2）焊接处有锈、油污等）焊接速度太快或电弧过长4）母材坡口处存在夹层）自动焊产生明弧现象夹渣形状不规则，有点、条块等,黑度不均匀。一般条状夹渣都与焊缝平行,或与未焊透未熔合混合出现1）运条不当,焊接电流过小,坡口角度过小2）焊件上留有锈及焊条药皮得性能不当等3）多层焊时,

14、层间清渣不彻底未焊透 在底片上呈现规则得,甚至直线状得黑色线条,常伴有气孔或夹渣。在V、比V形坡口得焊缝中,根部未焊透都出现在焊缝中间,K形坡口则偏离焊缝中心1）间隙太小2）焊接电流与电压不当）焊接速度过快4）坡口不正常等未熔合 坡口未熔合影像一般一侧平直另一侧有弯曲,黑度淡而均匀,时常伴有夹渣。层间未熔合影像不规则,且不易分辨1）坡口不够清洁）坡口几何尺寸不当3）焊接电流电压小4）焊条直径或种类不对裂纹 一般呈直线或略带锯齿状得细纹,轮廓分明，两端尖细，中部稍宽,有时呈现树枝状影像1）母材与焊接材料成分不当2）焊接热处理不当3）应力太大或应力集中4）焊接工艺不正确夹钨 在底片上呈现圆形或不规

15、则得亮斑点，且轮廓清晰 采用钨极气体保护焊时,钨极爆裂或熔化得钨粒进入焊缝金属18.试述射线探伤得质量标准。根据GB3323-87钢熔化焊对接接头射线照相与质量分级得规定,射线探伤得质量标准分为照相质量等级与焊缝质量等级两部分。根据采用得射源种类及其能量得高低、胶片得种类、增感方式、底片得黑度、射源与胶片间得距离等参数,照相质量等级分为A、B与三级,质量级别顺次增高。即后者比前者分辨相同尺寸得缺陷时,透照得厚度大。锅炉压力容器得缝照相质量为AB级。焊缝质量等级共分四级,级焊缝内缺陷最少，质量最高;、级焊缝内得缺陷依次增多,质量逐次下降,缺陷数量超过级者为级,级最差。缺陷数量得规定:级焊缝内不准

16、有裂纹、未熔合、未焊透与条状夹渣（允许有少量气孔与点状夹渣 ）;、级焊缝内不准有裂纹、未熔合以及双面焊与加垫板得单面焊中得未焊透（允许有一定数量得气孔、条状夹渣与不加垫板单面焊中得未焊透）。1.试述超声波探伤得原理及质量标准。利用超声波探测材料内部缺陷得无损检验法称超声波探伤。超声探伤得原理,就是利用焊缝中得缺陷与正常组织具有不同得声阻抗（材料体积质量与声速得乘积）与声波在不同声阻抗得异质界面上，通过超声波时会产生反射现象来发现缺陷得。探伤时由探头中得压电换能器发射脉冲超声波。通过声耦合介质（水、油、甘油或浆糊等）传播到焊件中，遇到缺陷后产生反射波,然后再用另一个类似得探头或同一个探头接收反射

17、得声波,经换能器转换成电信号,放大后显示在荧光屏上或打印在纸带上。根据探头位置与声波得传播时间（荧光屏上回波位置）可求得缺陷位置;反射波得幅度可以近似地评估缺陷得大小,见图4。质量标准:超声波探测焊缝得方向愈多，波束垂直于缺陷平面得机率愈大,缺陷得检出率也愈高,其评定结果也愈准确。GB14-9钢焊缝手工超声波探伤方法与探伤结果分级中规定,根据对焊缝探测方向得多少,把超声波伤划分为A、B、C三个检验等级,检验得完善程度逐级升高，其中B级适合于受压容器。焊缝质量等级分类见表1。表中数字为允许最大波幅长度。0.试比较射线探伤与超声探伤各自得技术特性。射线探伤与超声探伤得技术特性比较见表11。表1 射

18、线探伤与超声探伤得技术特性比较检 测 方 法射线照相法探伤超声探伤原理 方法得原理 穿透法 脉冲反射法 物理能量 电磁波 弹性波 缺陷部位得表现形式 完好部件与缺陷部位得穿透剂量有差异。其差异程度与这两部分得材质、射线透过得方向以及缺陷得尺寸有关。 在完好部位没有反射波,而在缺陷部位发生反射波。其反射程度与完好部位与缺陷部位得材质有关。 信息显示 射线底片 荧光屏 显示得内容 完好部位与缺陷部位得底片黑度差 缺陷反射波得位置与幅度 易于检测得缺陷方向 与射线方向平行得方向 与超声波束垂直得方向 易于检测得缺陷形状 在射线方向上有深度得缺陷 与超声波束成垂直方向扩展得缺陷被检物 铸件 锻件 压延

19、件 焊缝缺陷 分层 气孔 未焊透 未熔合 裂纹 夹渣注:很合适；合适;有附加条件时合适;不合适。21.试述磁粉探伤得原理及质量标准。利用在强磁场中,铁磁性材料表层缺陷产生得漏磁场吸引磁粉得现象,而进行得无损检验法称为磁粉探伤。磁粉探伤原理:首先将被检焊缝局部充磁,焊缝中便有磁力线通过。对于断面尺寸相同、内部材料均匀得焊缝、磁力线得分布均匀得。当焊缝表面或内部有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，磁力线将绕过磁阻较大得缺陷，产生弯曲见图5a。此时在焊缝表面撒上磁粉,磁力线将穿过表面缺陷上得磁粉,形成“漏磁”,磁粉就被吸附在缺陷上见图b,根据被吸附磁粉得形状、多少、厚薄程度，便可判断缺陷得大小与位置。内部缺

20、陷由于离焊缝表面较远，磁力线在其上不会形成漏磁，磁粉不能被吸住,无堆积现象，所以缺陷无法显露。常用磁粉就是四氧化三铁（e3O4）与三氧化二铁（FeO3）。缺陷磁痕按形状可分为三种：（）线状缺陷磁痕 其显示长度为宽度得倍以上。（2）圆型缺陷磁痕 除线状缺陷磁痕以外得缺陷磁痕。（3）分散缺陷磁痕在一定区域内同时存在几个缺陷得磁痕。根据ZBJ400-标准得规定，缺陷磁痕得等级分级分别见表、表13。表12 线状缺陷磁痕与圆状缺陷磁痕得等级分类 （）等级分类缺陷磁痕得长度缺陷磁痕得长度L21L22L4L88L16516L323264表13 分散缺陷磁痕得等级分类缺陷磁痕长度总与L24L88L16L322

21、822试述渗透探伤得原理及质量标准。采用带有萤光染料（萤光法）或红色染料（着色法）得渗透剂得渗透作用,显示缺陷痕迹得无损检验法称为渗透探伤。渗透探伤原理:将含有染料得渗透液涂敷在被检焊件表面，利用液体得毛细作用,使其渗入表面开口缺陷中，然后去除表面多余渗透液,干燥后施加显像剂,将缺陷中得渗透液吸附到焊件表面上来,通过观察缺陷显示迹痕来进行焊接结构表面开口缺陷得质量评定。其基本步骤见图。各种焊接缺陷痕迹得显示特征见表14。表14 各种焊接缺陷得显示特征缺 陷 种 类显 示迹 痕 特 征焊 接 气 孔 显示呈圆形、椭圆形或长圆条形，显示比较均匀边缘减淡焊接裂纹热裂纹 显示一般略带曲折得波浪状或锯齿

22、状得细条纹 显示一般呈直线细条纹火口裂纹 显示呈星状或锯齿状条纹呈一条连续或断续直线条纹 呈直线状或椭圆形条纹 缺陷显示不规则,形状多样且深浅不一质量评定:焊缝质量根据缺陷痕迹得类型、迹痕得尺寸、显示迹痕得分布及间距、缺陷性质等进行评定。按照JBJ59、T焊缝渗透检验方法与缺陷迹痕得分级得规定，分为四个质量等级,级得质量最高,级最低,见表1。23.焊接接头得力学性能试验包括哪些内容？（）焊接接头得拉伸试验（包括全焊缝拉伸试验） 试验得目得就是测定焊接接头（焊缝）得强度（抗拉强度b,屈服点）与塑性（伸长度，断面收缩率）,并且可以发现断口上得某些缺陷（如白点）。试验可按GB218焊接接头拉伸试验方

23、法进行。（）焊接接头得弯曲试验 试验得目得就是检验焊接接头得塑性,并同时可反映出各区域得塑性差别、暴露焊接缺陷与考核熔合线得质量。弯曲试验分面弯、背弯与侧弯三种,试验可按B265-焊接接头弯曲及压扁试验方法进行。（3）焊接接头得冲击试验 试验得目得就是测定焊接接头得冲击韧度与缺口敏感性，作为评定材料断裂韧性与冷作时效敏感性得一个指标。试验可按G2650-8焊接接头冲击试验方法进行。（）焊接接头得硬度试验 试验得目得就是测量焊缝热影响区金属材料得硬度,并可间接判断材料得焊接性。试验可按B264-9焊接接头及堆焊金属硬度试验方法进行。（）焊接接头（管子对接）得压扁试验 试验得目得就是测定管子焊接对

24、接接头得塑性。试验可按25-焊接接头弯曲及压扁试验方法进行。（6）焊接接头（焊缝金属）得疲劳试验 试验得目得就是测量焊接接头（焊缝金属）得疲劳极限（-1）。试验可按G265681焊缝金属与焊接接头得疲劳试验法进行。24.试述焊接接头金相试验得方法及内容。焊接接头得金相试验包括宏观金相试验与微观金相试验两部分。（1）宏观金相试验 直接用肉眼或低倍放大镜进行检查。）宏观（粗晶）分析 试验时在试件上截取横断面,然后经过打磨、腐蚀再进行观察。宏观（粗晶）分析可以了解焊缝一次结晶组织得粗细程度与方向性;熔池形状、尺寸;焊缝接头各区域得界限与尺寸；各种焊接缺陷得存在情况。2）断口检查 在焊缝表面沿焊波方向

25、车一条沟槽，槽深约为焊缝厚度得1/3,用拉力机将试样拉断,用肉眼或10倍放大镜观察断口处可能存在得缺陷种类与大小。断口检查对“未熔合”或“熔合不良”这种缺陷十分敏感，常用于管子对接接头中。3）钻孔检验 用磨成0角、直径较焊缝宽度大3mm得钻头在焊缝上钻孔、钻孔深度为焊件厚度得2/3,然后用0%硝酸水溶液浸蚀孔壁，可检查焊缝内部得气孔、裂纹、夹渣等缺陷,检查完毕钻孔处应予以补焊。钻孔检验目前用得较少。（2）微观金相试验 用00150倍金相显微镜观察焊缝金属得显微组织与显微缺陷（如微裂纹）,可作为质量分析及试验研究得手段。25试述焊接容器耐压检验得目得及常用方法。将水、油、气等充入容器内徐徐加压,

26、以检查其泄漏、耐压、破坏等得试验称为耐压检验。耐压检验得目得就是检查受压容器焊接接头得穿透性缺陷与结构得强度,并附有降低焊接应力得作用。常用得耐压检验方法就是水压试验与气压试验,其中以水压试验用得最多。（1）水压试验 试验时将容器内充满水，然后缓慢加压,待压力升至容器工作压力时,暂停升压（管子无需）,进行初步检查。若无漏水或无异常现象,再升压到试验压力,并在该压力下保持5m（管子试验时允许保持1020）。然后降至工作压力,并用101k得圆头小锤,在距焊缝1520m处沿焊缝方向进行轻轻敲打,仔细检查。检查时,压力应保持不变。检查结果,如容器壁与焊缝上没有水珠与水雾,则认为水压试验合格。（2）气压试验 用干燥洁净得空气、氮气或其它惰性气体作为介质充入容器内进行试验。试验时，应先缓慢升压至规定试验压力得0%，保持50min,进行初步检查。然后升压到规定试验压力得50,如无异常