焊接檢驗與質(zhì)量管理培訓(xùn)(ppt 76頁)

1、焊接檢驗與質(zhì)量管理培訓(xùn)(ppt 76頁)焊接檢驗與質(zhì)量管理培訓(xùn)焊接檢驗與質(zhì)量管理培訓(xùn)一、焊接的基礎(chǔ)知識二、焊接缺陷的分類三、焊接檢驗 焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要地作用，在制造大型結(jié)構(gòu)或復(fù)雜地機(jī)器部件時，更顯優(yōu)越，因為它可以用化大為小，化復(fù)雜為簡單地方法準(zhǔn)備坯料，然后用逐次裝配焊接地方法拼小成大，這是其他工藝方法難以做到的。焊接概述1、焊接的應(yīng)用、焊接的應(yīng)用 應(yīng)用： （1）制造金屬結(jié)構(gòu)件，承壓設(shè)備； （2）制造機(jī)器零件和工具； （3）修復(fù)。 焊接在承壓類特種設(shè)備制造中也占有重要的地位。焊接質(zhì)量對承壓類特種設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量和使用安全可靠性有直接影響。許多承壓類特種設(shè)備事故源于焊接缺陷，因此，對

2、承壓類特種設(shè)備無損檢測人員來說，掌握焊接知識是非常必要的。焊接應(yīng)用概述 優(yōu)點(diǎn)： （1）節(jié)省材料，減輕質(zhì)量，生產(chǎn)成本低； （2）簡化復(fù)雜零件和大型零件的加工工藝，縮短加工周期； （3）適應(yīng)性好；可實現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)及不同材料間的連接成型； （4）整體性好，具有良好的氣密性、水密性； （5）降低勞動強(qiáng)度，改善勞動條件。 不足： 結(jié)構(gòu)無可拆性。 焊接時局部加熱，焊接接頭的組織和性能與母材相比發(fā)生變化，產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形。 焊接缺陷的隱蔽性，易導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的意外破壞。2、焊接特點(diǎn)（1）熔化焊熔化焊 將待焊處母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。 （2）壓力焊壓力焊 焊接過程中，必須對焊件施

3、加壓力（加熱或加熱），以完成焊接的方法稱為壓力焊。 （3）釬焊釬焊 釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。采用比母材金屬熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材溶化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實現(xiàn)連接焊件的方法。3、 焊接分類 按焊縫的空間位置不同可分為：、平焊：水平面的焊接。、立焊：垂直平面，垂直方向上的焊接。、橫焊：垂直平面，水平方向上的焊接。、仰焊：倒懸平面，水平方向上的焊接。 .平焊：手工平焊影像明顯可見的均勻分布的焊條運(yùn)行波紋，成形較規(guī)正，其波紋圖形如同水的波紋一樣 。 .立焊：手工立焊影像明顯可見魚鱗狀三角波紋，有時呈三角溝槽，成形較規(guī)正。

4、 .橫焊：手工橫焊影像明顯可見焊道與焊道之間的溝槽，橫焊時，焊條不上下擺動，故無運(yùn)條的波紋。 .仰焊：手工仰焊，由于焊條擺動方式與平、立、橫均不相同，其影像無平、立、橫的運(yùn)條波紋，如同許多個圓餅形紋組成的焊縫影像，黑度不均勻，若其背面為平焊縫，則還可見不太明顯的平焊波紋。 手工電弧焊 埋弧自動焊 氬弧焊 熔化極氣體保護(hù)焊 等離子弧焊 電渣焊承壓類特種設(shè)備常用的焊接方法 氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用u 可焊接各種鋼材、有色金屬和合金，焊接質(zhì)量優(yōu)良。u 可全位置自動焊接。u 焊接熱影響區(qū)小，焊件不易變形u 電弧穩(wěn)定，焊縫致密，成型美觀。u 氬氣貴，設(shè)備復(fù)雜，焊接成本高。 氬弧焊主要用于易氧

5、化的有色金屬和合金鋼的焊接,如鋁、鎂、鈦及其合金、耐熱鋼、不銹鋼等。適用于單面焊雙面成形，如打底焊和管子焊接；鎢極氬弧焊還適用于薄板焊接。一、氬弧焊熔化極氣體保護(hù)焊：熔化極惰性氣體保護(hù)焊ArHeAr+He熔化極活性氣體保護(hù)焊Ar+Co2Ar+O2Ar+CO2+O2CO2氣體保護(hù)焊CO2CO2+O2（GMAW）活性氣體：高溫時能分解出并與金屬起化學(xué)反應(yīng)或溶解于液態(tài)金屬的氣體。焊接中常用的有二氧化碳以及含有二氧化碳、氧的混合氣體等。氬氣是一種惰性氣體，它既不與金屬起化學(xué)作用，也不溶解于液態(tài)金屬中。氬氣+氧氣，目的是增加保護(hù)氣體的氧化性，細(xì)化熔滴，可消除電弧的漂移，改善熔池的流動性和電弧的穩(wěn)定性。1

6、.1.定義定義：利用CO2作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊，簡稱CO2焊。 CO2氣體 CO2氣體密度大，高溫體積膨脹大，保護(hù)效果好。但CO2在高溫下易分解為CO和O，導(dǎo)致合金元素的氧化，熔池金屬的飛濺和CO氣孔。焊接用CO2純度要大于99.8%。( (二二)CO)CO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 COCO2 2焊接時的飛濺焊接時的飛濺 CO2+Fe = FeO+CO FeO進(jìn)入熔池和熔滴，與熔池和熔滴中的碳反應(yīng)： FeO+C = Fe+CO 生成的CO在熔池和熔滴內(nèi)體積急劇膨脹而爆破，導(dǎo)致飛濺。防止飛濺的措施、防止飛濺的措施、CO2焊常用H08Mn2SiA焊絲來進(jìn)行脫氧，合金化。采用短路過渡和細(xì)顆粒過

7、渡。為使電弧穩(wěn)定，飛濺少，CO2焊采用直流反接。采用含硅、錳、鈦、鋁的焊絲，防止鐵的氧化。采用藥芯焊絲。 2. 2.二氧化碳焊特點(diǎn)二氧化碳焊特點(diǎn) 焊接成本低； 焊接熱影響區(qū)小，焊件不易變形，焊接質(zhì)量好； 電流密度大，生產(chǎn)效率高； 操作性能好，適于全位置焊接； 焊后不用清渣，又是明弧，便于監(jiān)視和控制； 采用大電流時，飛濺大，煙霧多； 電弧氣氛具有較強(qiáng)的氧化性，需采取含有脫氧劑的 焊絲。 CO2焊成本低，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量較好，主要用于低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，適用于各種厚度。應(yīng)用CO2氣體保護(hù)焊需要克服：氧化碳問題、氣孔問題、飛濺問題。1. 定義：借助水冷噴嘴對電弧的拘束作用，利用機(jī)械壓縮效應(yīng)（

8、電弧通過噴嘴細(xì)小孔道時的被迫收縮）、熱壓縮效應(yīng)（在冷氣流的強(qiáng)迫冷卻下，帶電粒子流離子和電子往弧柱中心集中）和電磁收縮效應(yīng)（弧柱帶電粒子的電流線為平行電流線，相互磁場作用使電流線產(chǎn)生相互吸引而收縮）將電弧壓縮為細(xì)小的等離子體，獲得較高能量密度的等離子弧進(jìn)行焊接的方法稱為等離子弧焊。 三、等離子弧焊等離子弧焊 一、焊接接頭形式 焊接接頭形式一般由被焊接兩金屬件的相互結(jié)構(gòu)位置來決定，通常分為對接接頭、搭接接頭、角接接頭及T字接頭等。這四種接頭形式中，對接接頭節(jié)省材料，容易保證質(zhì)量，應(yīng)力分布均勻，應(yīng)用最為廣泛，但焊前準(zhǔn)備及裝配質(zhì)量要求較高；搭接接頭兩焊件不在同一平面上，浪費(fèi)金屬且受力時將產(chǎn)生附加應(yīng)力，

9、適于薄板焊件焊件；角接接頭在構(gòu)成直角連接時采用，一般只起連接作用而不承受工作載荷；T形接頭是結(jié)構(gòu)非直線連接中應(yīng)用最廣泛的連接形式。 在結(jié)構(gòu)焊接時具體采用哪種形式焊接接頭，主要根據(jù)焊件結(jié)構(gòu)形狀、使用要求、焊件厚度進(jìn)行選擇；另外還應(yīng)考慮坡口加工難易程度，焊接方法的種類等其它因素的要求。焊接接頭1：焊縫的基本搭接形式一、對接：二、搭接：三、直角接：四、T形接頭：五、斜角接：2：焊縫的基本坡口形狀序號序號簡簡 圖圖坡口形式坡口形式焊接符號焊接符號1I 形坡口2 K形坡口 3 V形坡口 4 X形坡口5Y形坡口形坡口6X形（帶鈍邊）形（帶鈍邊）7斜斜V形坡口形坡口8 斜斜Y形坡口形坡口 9 搭接（三面焊）

10、搭接（三面焊） 10 U形坡口形坡口 U一、成形缺陷一、成形缺陷 1、 焊縫成形不良 焊縫成形是指焊接時，液態(tài)焊縫金屬冷凝后形成的外形。2、咬邊 、 咬邊是常見的焊縫外觀缺陷。它的產(chǎn)生是由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)或操作工藝不正確和技能水平不熟練，沿焊趾在母材上產(chǎn)生的溝槽或凹陷，對重要焊接結(jié)構(gòu)，咬邊是一種危險性較大的外觀缺陷。對重要焊接結(jié)構(gòu)，咬邊是一種危險性較大的外觀缺陷。它不但減少了母材金屬的有效截面，而且在咬邊根部往往形成較尖銳它不但減少了母材金屬的有效截面，而且在咬邊根部往往形成較尖銳的缺口，造成應(yīng)力集中，很容易形成應(yīng)力腐蝕裂紋和應(yīng)力集中裂紋。的缺口，造成應(yīng)力集中，很容易形成應(yīng)力腐蝕裂紋和應(yīng)力集

11、中裂紋。外部咬邊內(nèi)部咬邊1、電流過大2、焊接角度不合適。預(yù)防措施：立焊 仰焊時較易出現(xiàn)咬邊的情況，電流比平焊小20%左右。產(chǎn)生咬邊的原因：產(chǎn)生咬邊的原因： 3、焊瘤 、焊瘤是指在焊接過程中，熔化的金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。焊瘤不僅影響焊縫的外觀 ，而且也掩蓋了焊瘤處焊趾的焊接質(zhì)量情況，往往在這個部位上會出現(xiàn)未熔合缺陷。1、電流過大。2、速度太慢。防止措施：立焊、橫焊時看鐵水，防止熔敷金屬下墜。4、燒穿 、焊接過程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷就是燒穿。造成燒穿的原因主要是電流過大、間隙過大或突然改變了焊接位置。1、電流過大。2、速度過慢。3、坡口間隙過大。4、

12、鈍邊過薄。預(yù)防措施：電流不過大，提高焊工技能。產(chǎn)生燒穿的原因：（5）弧坑 焊縫尾部產(chǎn)生的凹坑：產(chǎn)生弧坑的原因：1、熄弧過快。2、薄板焊接時電流過大。3、收弧是沒有填滿弧坑。 防止措施延長收弧時間；采取正確的收弧方法。 5、凹坑 、凹坑是指焊后在焊縫表面或焊縫背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。產(chǎn)生焊縫表面凹坑的原因主要是坡口截面不均勻，在截面大處填充金屬未能填滿坡口而形成的凹坑。也可能是焊接速度控制不均勻或多層焊時焊接層數(shù)與焊接速度沒有配合好所致。 二、接合缺陷 1 1、 焊接裂紋的種類和特征焊接裂紋的種類和特征 1. 1.焊接熱裂紋焊接熱裂紋 (1)(1)結(jié)晶裂紋結(jié)晶裂紋 (2)(2)高溫

13、液化裂紋高溫液化裂紋 (3)(3)多邊化裂紋多邊化裂紋 2.2.焊接冷裂紋焊接冷裂紋 (2)(2)淬硬脆化裂紋淬硬脆化裂紋 (1) (1)延遲裂紋延遲裂紋 (3) (3)低塑性脆化裂紋低塑性脆化裂紋 3.3.其他裂紋其他裂紋 (1) (1)再熱裂紋再熱裂紋 (2) (2)層狀裂紋層狀裂紋 (3)(3)應(yīng)力腐蝕裂紋應(yīng)力腐蝕裂紋分配頭與外前封頭焊接處的熱影響區(qū)產(chǎn)生的裂紋分配頭與外前封頭焊接處的熱影響區(qū)產(chǎn)生的裂紋備注、該瓶已由返修車間將分配頭切除。分配頭與外前封頭焊接處的熱影響區(qū)產(chǎn)生的裂紋分配頭與外前封頭焊接處的熱影響區(qū)產(chǎn)生的裂紋 4. 4.結(jié)晶裂紋的防止措施結(jié)晶裂紋的防止措施 (1)(1)冶金措施

14、冶金措施 1)1)嚴(yán)格控制焊材中的硫、磷和碳的含量；嚴(yán)格控制焊材中的硫、磷和碳的含量； 2)2)改善焊縫的一次結(jié)晶組織改善焊縫的一次結(jié)晶組織, ,細(xì)化晶粒細(xì)化晶粒( ( 加入加入MoMo、V V、TiTi、NbNb、ZrZr和稀土等元素；焊接和稀土等元素；焊接 奧氏體不銹鋼時加入奧氏體不銹鋼時加入CrCr、MoMo、V V等鐵素體形成等鐵素體形成 元素）；元素）； 3)3)限制熔合比限制熔合比( (尤其是一些易向焊縫轉(zhuǎn)移尤其是一些易向焊縫轉(zhuǎn)移 某些有害雜質(zhì)的母材某些有害雜質(zhì)的母材) )； 4)4)利用利用“愈合作用愈合作用”（如鋁合金焊接）。（如鋁合金焊接）。 (2)(2)應(yīng)力控制應(yīng)力控制 1

15、)1)選擇合理的接頭形式選擇合理的接頭形式（使熔深減?。?；（使熔深減?。?； 2)2)確定合理的焊接順序確定合理的焊接順序 ( (盡量使焊縫處于較小的剛度下焊接盡量使焊縫處于較小的剛度下焊接) )； 3)3)確定合理的焊接參數(shù)確定合理的焊接參數(shù)（適當(dāng)增加焊接電流，使冷速下降；預(yù)熱等）。（適當(dāng)增加焊接電流，使冷速下降；預(yù)熱等）。 5. 應(yīng)力腐蝕裂紋應(yīng)力腐蝕裂紋 (1)(1)應(yīng)力腐蝕裂紋的形成機(jī)理應(yīng)力腐蝕裂紋的形成機(jī)理 活化通路應(yīng)力腐蝕理論活化通路應(yīng)力腐蝕理論 腐蝕電池是一個大陰極和小陽極時，腐蝕電池是一個大陰極和小陽極時， 陽極的溶解表現(xiàn)為集中性腐蝕損傷。只要在腐蝕過程中，陽極始終保持處陽極的溶解

16、表現(xiàn)為集中性腐蝕損傷。只要在腐蝕過程中，陽極始終保持處 于裂紋的最前沿，裂尖處于活化狀態(tài)而不鈍化，其他部位（裂紋端口兩側(cè)）發(fā)于裂紋的最前沿，裂尖處于活化狀態(tài)而不鈍化，其他部位（裂紋端口兩側(cè)）發(fā)生鈍化，使裂紋一直向前發(fā)展至斷裂。生鈍化，使裂紋一直向前發(fā)展至斷裂。 應(yīng)變產(chǎn)生活性通道應(yīng)力腐蝕理論應(yīng)變產(chǎn)生活性通道應(yīng)力腐蝕理論 鈍化膜在應(yīng)力作用下發(fā)生破裂，鈍化膜在應(yīng)力作用下發(fā)生破裂，裂隙處暴露出的金屬成為活化陽極，發(fā)生溶解。在腐蝕過程中，鈍化膜破裂裂隙處暴露出的金屬成為活化陽極，發(fā)生溶解。在腐蝕過程中，鈍化膜破裂的同時又發(fā)生破裂鈍化膜的修復(fù)，在連續(xù)發(fā)生應(yīng)變的條件下修復(fù)的鈍化膜又的同時又發(fā)生破裂鈍化膜的修

17、復(fù)，在連續(xù)發(fā)生應(yīng)變的條件下修復(fù)的鈍化膜又遭破壞，以致繼續(xù)腐蝕。遭破壞，以致繼續(xù)腐蝕。 氫脆型應(yīng)力腐蝕理論氫脆型應(yīng)力腐蝕理論 腐蝕電池是一個由小陰極和大陽極組成，大腐蝕電池是一個由小陰極和大陽極組成，大陽極發(fā)生溶解，表現(xiàn)為均勻性腐蝕。小陰極區(qū)如果發(fā)生析氫，將發(fā)生陰極區(qū)陽極發(fā)生溶解，表現(xiàn)為均勻性腐蝕。小陰極區(qū)如果發(fā)生析氫，將發(fā)生陰極區(qū)金屬的集中性滲氫，在持續(xù)載荷作用下導(dǎo)致脆斷，應(yīng)力腐蝕就會順利發(fā)展。金屬的集中性滲氫，在持續(xù)載荷作用下導(dǎo)致脆斷，應(yīng)力腐蝕就會順利發(fā)展。隨著裂紋的出現(xiàn)，裂紋尖端應(yīng)力、應(yīng)變集中促進(jìn)金屬中氫向裂紋尖端聚集，隨著裂紋的出現(xiàn)，裂紋尖端應(yīng)力、應(yīng)變集中促進(jìn)金屬中氫向裂紋尖端聚集，最終

18、導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕斷裂。最終導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕斷裂。 (2) (2)應(yīng)力腐蝕裂紋的防止措施應(yīng)力腐蝕裂紋的防止措施 應(yīng)力腐蝕的形成必須同時具有三個因素的綜合作用應(yīng)力腐蝕的形成必須同時具有三個因素的綜合作用, ,即即材質(zhì)材質(zhì)、介介質(zhì)質(zhì)和和拉應(yīng)力拉應(yīng)力。因此，應(yīng)從三方面的影響因素著手，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)。因此，應(yīng)從三方面的影響因素著手，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝施工到生產(chǎn)管理各個環(huán)節(jié)采取相應(yīng)措施。計、安裝施工到生產(chǎn)管理各個環(huán)節(jié)采取相應(yīng)措施。 材質(zhì)：材質(zhì)：采用雙相不銹鋼材料；采用雙相不銹鋼材料； 選擇與母材的化學(xué)成分和組織基本一致的焊材（等成分選擇與母材的化學(xué)成分和組織基本一致的焊材（等成分原則）；原則）； 介質(zhì)：介質(zhì)：必須

19、具體考慮介質(zhì)對母材腐蝕的可能性，為了減輕或消必須具體考慮介質(zhì)對母材腐蝕的可能性，為了減輕或消除特定環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕，可在介質(zhì)中加緩蝕劑。也可采用表面除特定環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕，可在介質(zhì)中加緩蝕劑。也可采用表面處理技術(shù)，在構(gòu)件表面制備犧牲陽極涂層或物理隔離涂層。處理技術(shù)，在構(gòu)件表面制備犧牲陽極涂層或物理隔離涂層。 應(yīng)力：焊接過程中選擇合理的接頭形式，減小殘余應(yīng)力；應(yīng)力：焊接過程中選擇合理的接頭形式，減小殘余應(yīng)力； 正確的焊接順序；正確的焊接順序； 合適的熱輸入；合適的熱輸入； 焊后可以進(jìn)行進(jìn)行消除應(yīng)力處理。焊后可以進(jìn)行進(jìn)行消除應(yīng)力處理。（4）未焊透接頭根部沒有完全熔透未焊透 未焊透是指在焊接過程中接

20、頭的根部未完全熔透的現(xiàn)象。 1、電流過小。 2、速度過快。 3、焊接角度不正確。產(chǎn)生的原因：（3）夾渣 7 7、夾渣、夾渣 夾渣是指焊后殘留在焊縫中的熔渣。夾渣既存在于焊縫金屬的內(nèi)部，也可能存在于相鄰焊道之間。夾渣的存在，會降低焊縫金屬的強(qiáng)度。在焊縫金屬塑性較差、承受疲勞載荷的情況下，還有可能發(fā)展成裂紋。因此對焊縫內(nèi)部的夾渣必須給予限制。 1、焊道之間清理不干凈。 2、電流過小。 3、運(yùn)條方法不當(dāng)。 防止辦法：清理焊道、選擇合適的電流和 正確的運(yùn)條方法。產(chǎn)生夾渣的原因：（5）未熔合 1、電流過小。 2、焊條偏心。 3、坡口側(cè)有油、銹等贓物。產(chǎn)生未熔合的原因：（2）氣孔 焊縫中存在遺留氣體：密集

21、氣孔產(chǎn)生氣孔的原因： 1、焊條、焊件受潮。 氫氣孔 2、焊條、焊件表面有油、銹。 3、保護(hù)效果不好。 藥皮脫落、電弧過長、手法不穩(wěn)。 氮?dú)饪?防止方法：焊前去油、水、銹，氣體保護(hù)焊時做好防風(fēng)措施，提高操作技術(shù)。三、焊接檢驗三、焊接檢驗1、焊接檢驗的目的 焊接檢驗貫穿于整個焊接生產(chǎn)過程中。在不同階段焊接檢驗的目的也各不相同。按不同的焊接檢驗階段，焊接檢驗可分為焊前檢驗、焊接過程中的檢驗和焊后檢驗。 焊前檢驗可以減少和降低產(chǎn)生焊接缺陷的各種影響因素，對預(yù)防焊接缺陷的產(chǎn)生具有重要意義。 （一）焊前檢驗包括： 1）所用焊接材料和母材的檢查和驗收。 2）檢查焊接材料及母材的牌號和規(guī)格、焊接方式及尺寸是否與焊接工藝文件的要求一致，焊前清理是