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焊缝质量检验与缺陷分析


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焊缝质量检验与缺陷分析

职业技能培训

焊缝质量检验与缺陷分析
模块一 焊缝质量检验<

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模块二 焊接缺陷分析

模块一 焊缝质量检验
一、无损探伤
(一)无损探伤的含义与分类

1.无损探伤的含义特点

无损探伤是不损伤被检测材料或产品的性能和完整性而检查其缺陷 的方法,又称为无损检测(NDT)。这是一项使用非常方便,检验迅 速,又不损伤成品的实用技术。 现代无损检测技术,不仅能判断缺陷是否存在,而且可以对缺陷的 性质、形状、大小、位置、取向等,作出定性、定量评定,还能借此分 析缺陷的危害程度。

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模块一 焊缝质量检验
一、无损探伤
(一)无损探伤的含义与分类

2.无损探伤的分类
能对材料或构件实行无损伤的各种力、声、光、热、电、 磁、化学、电磁波或核辐射等方法,广义上都可以认为是无损 检测方法。

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模块一 焊缝质量检验
2.无损探伤的分类 主要无损检测(NDT)方法及特点
序 检测方法 号 1 超声波探伤 缩写 代号 UT 适用的缺陷类型 表面及内部缺陷 基本特点 速度快,对平面性缺陷灵敏度 高

2 射线探伤
3 磁粉探伤

RT
MT

内部缺陷
表面缺陷

直观,对体积性缺陷灵敏度高
仅适用于铁磁性材料的构件

4 渗透探伤
5 涡流探伤 6 声发射检测

PT
ET AE

表面开口缺陷
表层缺陷 缺陷的萌生与扩展

操作简单
适用于导体材料的构件 动态检测与监测

通常情况下,人们将射线、磁粉、超声波、涡流、渗透这五种方法称为常 规无损检测法。此外,有声发射、激光全息、红外、微波等也是正在不断发展 的其他无损检测新技术。 1-3

模块一 焊缝质量检验
(二)各种具体的无损探伤法
1.射线探伤(RT)

(1)射线探伤的含义
采用X射线照射焊接接头,检查内部缺陷的无损检验方法,就是射线探伤。 目前,射线探伤应用的主要有透视法(荧光屏直接观察法),射线照相法和工业X射线电视法。其 中应用最广泛、灵敏度较高的是射线照相法。

(2)射线探伤的原理及缺陷分析 1)射线探伤的原理 X射线是波长很短的电磁波,具有穿透不透明物 体使照相胶片感光的特性。 射线探伤的主要原理为:射线探伤时,部分能量 被吸收,射线发生衰减,其衰减的大小与透过金 属的厚度(焊缝内部存在裂纹、气孔、未焊透等, 使金属变薄)、密度(存在夹渣等)有关。

在照相底片上,淡色影像焊缝中, 所显示的深色斑点和条纹即缺陷。 1-4

模块一 焊缝质量检验
(二)各种具体的无损探伤法
1.射线探伤(RT)
(2)射线探伤的原理及缺陷分析 2)缺陷分析

缺陷主要是因为气孔、裂纹或未焊透造成的。
①气孔 在底片上呈现圆形或椭圆形黑点,黑点在中心时较黑,均匀地向边缘变淡,分布不一致,有稀疏的也有有密集的。 ②未焊透 ? ? ? ? ? ? 在底片上呈现一条断断续续或连续的黑色直线,在不开坡口对接缝中,宽度较均匀且在焊缝中部。 V形坡口焊缝中部未焊透,在底片上偏离中心,呈断续状,宽度不均。 X形坡口双面焊缝中的中部未焊透,在底片为黑色较规则的线状。 角接头、T形接头、搭接头的未焊透呈断续线状。

③裂纹 在底片上是一条略带曲折波浪状的黑色条纹,有时也呈直线形,轮廓较分明,两端尖且色淡,中间稍宽色较深。 裂纹位置有时在焊缝纵向或横向上,有时存在焊缝金属内,有时在焊接热影响区。

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模块一 焊缝质量检验
(二)各种具体的无损探伤法
1.射线探伤(RT)
(2)射线探伤的原理及缺陷分析 3)焊缝质量缺陷的级别

根据GB3323——1997《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》的规定,
对焊缝质量,按缺陷性质和数量分为下列四级: I 级 II 级 III级 焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣; 焊 缝内应无裂纹、未熔合、未焊透; 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、不加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按条状夹渣长度 的III级进行 评定。 IV级 焊接缺陷超过III级者。

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模块一 焊缝质量检验
(二)各种具体的无损探伤法
1.射线探伤(RT)
4)圆形缺陷的分级

长宽比小于或等于3的缺陷定义为圆形缺陷。它们可以是圆形、椭圆形、
锥形或带有尾巴(在测定尺寸时应包括尾部)等的不规则形状,包括气孔、 夹渣或夹钨。 圆形缺陷以给定区域内缺陷点数进行分级,主要评定方法如下: 评定区域大小按母材厚度由表确定。

母材板厚/mm 评定区尺寸

≤24 10X10

25~100 10X20

>100 10X30

圆形缺陷的评定尺寸

缺陷长径/mm 点数

1 1

1~2 2

2~3 3

3~4 6

4~6 10

6~8 15

8~10 25

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(二)各种具体的无损探伤法
1.射线探伤(RT)
4)圆形缺陷的分级(因表中数据不准确,不再显示)

? 不计点数的缺陷尺寸
? 圆形缺陷的分级

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(二)各种具体的无损探伤法
2.磁粉探伤(MT)

(1)磁粉探伤的含义特征
磁粉探伤是指利用在强磁场中,铁磁性材料表层缺陷产生的漏磁吸附磁粉现象进行的无损检测方法。 磁粉探伤对表面缺陷具有较高的检测灵敏度,因此,适用于施焊前坡口面检验,焊接过程中焊道表 面检查以及焊后热处理、压力试验等。 (2)磁粉探伤缺陷磁痕等级分类 磁粉探伤缺陷等级分类,是根据GB/T6061—1992《焊缝磁 粉检验方法和缺陷磁痕的分级》的规定,按缺陷磁痕的形状, 分为圆形和线形两种。 凡长轴与短轴之比小于3的缺陷磁痕称为圆形磁痕;长轴与 短轴之比大于3的缺陷磁痕称为线形磁痕。然后根据缺陷磁痕的 类型、长度、间距以及缺陷性质,分为四个等级。

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(二)各种具体的无损探伤法
3.超声波探伤(UT)

(1)超声 波探伤的含义与原理
超声波探伤是利用超声波探测材料内部缺陷的特性,来 检测内部缺陷的一种方法。超声波探伤的优点 是:比射线探伤灵敏性高,并且灵活方便,周期短、成本低、效率高,对人体无害;特别适合大厚度工 件的探伤工作。 超声波探伤原理:超声波一般是指频率高于20000HZ的高频声

波,入耳不易听到。高频声波的波束具有与光波相近的指向性
并能在金属内传播,在界面上会产生反射和折射现象。超声波 探伤即以此原理来检查焊缝中的缺陷。

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模块一 焊缝质量检验
(二)各种具体的无损探伤法
3.超声波探伤(UT)
(3)超声波探伤的过程 ? 超声波探伤时,将高频脉冲发生器产生的高频脉冲电压,同时作用在探头 和接收放大器上,探头把接收的高频交流电压脉冲转换成超声振动(超声 波),并射向焊缝。 ? ? 作用在接收放大器上的高频脉冲信号经放大后,在指示器上显示出“始脉

冲”,它表示已向焊缝发射超声波。
进入焊缝内的超声波,是按直线传播的,若在传播方向上遇到缺陷时,则 会引起反射,反射波被探头接收,又把超声波振动变为交流电压,经接收 放大后在显示器上显示缺陷脉冲。 ? ? ? 另一部分超声波在焊件底部发生反射,经接收放大后也在显示器上显示底 脉冲。 由于产生反射的时间有先有后,所以,底脉冲、缺陷脉冲和始脉冲存在不 同的距离。 因此,可以根据缺陷脉冲的位置和特征,来确定焊接缺陷的位置、形状和 大小。

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模块一 焊缝质量检验
(二)各种具体的无损探伤法
4.涡流探伤(ET)
涡流探伤法的工作原理: ? 检测线圈流过交变电流时,会产生同频率的交流磁场,如果该磁场靠近金属 表面,则在工件中能感应出同频率的电流,简称涡流。 ? 涡流的尺寸与金属材料的导电性、导磁性、几何尺寸及缺陷形态有关。 ? 涡流本身也会产生同频率的磁场,其强度取决于涡流的尺寸,其方向与线圈 电流磁场方向相反,涡流磁场变化会引起线圈阻抗变化,测出该阻抗变化的 幅值与相位,即能间接的测量出工件表面缺陷尺寸,这就是涡流探伤(ET) 法。

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模块一 焊缝质量检验
(二)各种具体的无损探伤法
5.渗透探伤(PT) (1)渗透探伤的含义及适用范围 渗透探伤就是利用某些液体渗透的物理性能,来发现和显示缺 陷的无损检验方法。

渗透探伤法可检测表面开口缺陷,几乎适用于所有材料的各种
形状的表面缺陷检查。此法设备简单、操作方便、检测速度快、适 用范围广,因而被广泛应用。

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再见!


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