焊接質(zhì)量檢驗(yàn)1

焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良、防止廢品出廠的重耍措施。通過(guò)檢驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)

制造過(guò)程中發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題，找出原因，消除缺陷，使新產(chǎn)品或新工藝得到應(yīng)用，質(zhì)量得

到保證；在正常生產(chǎn)中，通過(guò)完善的質(zhì)量檢驗(yàn)制度，可以及時(shí)消除生產(chǎn)過(guò)程中的缺陷，防

止類(lèi)似的缺陷重復(fù)出現(xiàn)，減少返修次數(shù)，節(jié)約工時(shí)、材料，從而降低成本。所以說(shuō)焊接質(zhì)

量檢驗(yàn)是焊接生產(chǎn)必不可少的重要工序。

7.1焊接接頭質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容和方法

焊接質(zhì)量檢驗(yàn)貫穿整個(gè)焊接過(guò)程，包括焊前、焊接過(guò)程中和焊后成品檢驗(yàn)三個(gè)階段。

7.1.1焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容和要求

(1)焊前檢驗(yàn)

焊前檢驗(yàn)是指焊件投產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行的檢驗(yàn)工作，是焊接檢驗(yàn)的第一階段，其目的是預(yù)先防

止和減少焊接時(shí)產(chǎn)生缺陷的可能性。包括的項(xiàng)目有：

①檢驗(yàn)焊接基本金屬、焊絲、焊條的型號(hào)和材質(zhì)是否符合設(shè)計(jì)或規(guī)定的要求；②檢驗(yàn)

其他焊接材料，如埋弧自動(dòng)焊劑的牌號(hào)、氣體保護(hù)焊保護(hù)氣體的純度和配比等是否符合工

藝規(guī)程的要求

③對(duì)焊接工藝措施進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證焊接能順利進(jìn)行；

④檢驗(yàn)焊接坡口的加工質(zhì)量和焊接接頭的裝配質(zhì)量是否符合圖樣要求；⑤檢驗(yàn)焊接設(shè)

備及其輔助工具是否完好，接線(xiàn)和管道聯(lián)接是否合乎要求：⑥檢驗(yàn)焊接材料是否按照工

藝要求進(jìn)行去銹、烘干、預(yù)熱等；

⑦對(duì)焊工操作技術(shù)水平進(jìn)行鑒定；

⑧檢驗(yàn)焊接產(chǎn)品圖樣和焊接工藝規(guī)程等技術(shù)文件是否齊備。

(2)焊接生產(chǎn)過(guò)程中的檢驗(yàn)

焊接過(guò)程中的檢驗(yàn)是焊接檢驗(yàn)的第二階段，由焊工在操作過(guò)程中，其目的是為了防止由

于操作原因或其他特殊因索的影響而產(chǎn)生的焊接缺陷，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并加以解決。包

括：

①檢驗(yàn)在焊接過(guò)程中焊接設(shè)備的運(yùn)行情況是否正常；

②對(duì)焊接工藝規(guī)程和規(guī)范規(guī)定的執(zhí)行情況;

③焊接夾具在焊接過(guò)程中的夾緊情況是否牢固;

④操作過(guò)程中可能出現(xiàn)的未焊透、夾渣、氣孔、燒穿等焊接缺陷等；

⑤焊接接頭質(zhì)量的中間檢驗(yàn)，如厚壁焊件的中間檢驗(yàn)等。

焊前檢驗(yàn)和焊接過(guò)程中檢驗(yàn)，是防止產(chǎn)生缺陷、避免返修的重要環(huán)節(jié)。盡管多數(shù)焊接缺

陷可以通過(guò)返修來(lái)消除，但返修要消耗材料、能源、工時(shí)、增加產(chǎn)品成本。通常返修要求

采取更嚴(yán)格的工藝措施，造成工作的麻煩，而返修處可能產(chǎn)生更為復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，成為

新的影響結(jié)構(gòu)安全運(yùn)行的隱患。

（3）成品檢驗(yàn)

成品檢驗(yàn)是焊接檢驗(yàn)的最后階段，需按產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求逐項(xiàng)檢驗(yàn)。包括的項(xiàng)目主要有：

檢驗(yàn)焊縫尺寸、外觀及探傷情況是否合格；產(chǎn)品的外觀尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求；變形是否

控制在允許范圍內(nèi)；產(chǎn)品是否在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行了熱處理等。成品檢驗(yàn)方法有破壞性和

非破壞性?xún)纱箢?lèi)，有多種方法和手段，具體采用哪種方法，主要根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)

條件和用戶(hù)的要求來(lái)確定。

7.1.2焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的方法

焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)方法分為非破壞性和破壞性?xún)深?lèi)，見(jiàn)圖7-1?

［拉伸試驗(yàn)

彎曲試驗(yàn)

硬度試驗(yàn)

「力學(xué)性能檢驗(yàn)I沖擊試驗(yàn)

斷裂韌性試￥

疲勞試驗(yàn)

?他

「化學(xué)分析

「破壞性檢驗(yàn)《化學(xué)分析及試驗(yàn)腐蝕試驗(yàn)

I含氫量測(cè)5

宏觀組織

金相檢驗(yàn)｛

微觀組織

焊接性試驗(yàn)

其他檢驗(yàn)

焊接檢驗(yàn)L

「外觀檢驗(yàn)

.氣密性試驗(yàn)

氨氣試驗(yàn)

致密性檢驗(yàn)《燃油試驗(yàn)

水壓試驗(yàn)

'非破:壞性檢駛，

口板?蛤

圖7-1焊接檢驗(yàn)方法

7.1.2.1非破壞性檢驗(yàn)主要是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。

(1)外觀檢查

(2)無(wú)損檢驗(yàn)

①表面檢查：磁粉探傷(MT)；滲透探傷(PT),包括：著色和熒光檢驗(yàn)②內(nèi)部檢查：

超聲探傷(UT),射線(xiàn)探傷(RT),包括，X射線(xiàn)、Y射線(xiàn)和高能射線(xiàn)。

(3)接頭的強(qiáng)度試驗(yàn)：水壓試驗(yàn)；氣壓試驗(yàn)

(4)致密性檢驗(yàn)：氣密性試驗(yàn)；氨滲漏試驗(yàn)等。

(5)硬度檢驗(yàn)。

7.1.2.2破壞檢驗(yàn)

主要是對(duì)試樣進(jìn)行檢驗(yàn)。

(1)機(jī)械性能試驗(yàn)：拉伸(室溫、高溫)試驗(yàn)，彎曲試驗(yàn)；硬度試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)，斷

裂韌性試驗(yàn)，疲勞試驗(yàn)；其它試驗(yàn)。

(2)化學(xué)分析試驗(yàn)：化學(xué)成分分析試驗(yàn)；腐蝕試驗(yàn)；含氫量測(cè)定。

(3)金相檢驗(yàn)：宏觀組織檢驗(yàn)；微觀組織檢驗(yàn)，斷口分析(成分和形貌)檢驗(yàn)。

(4)其它：如焊接性試驗(yàn)、事故分析等。

7.2焊接接頭的非破壞性試驗(yàn)方法

7.2.1外觀檢查(VE)

是用肉眼借助樣板或用低倍(約10倍)放大鎊及量具觀察焊件，檢查焊縫的外形尺寸

合不合格，以及有無(wú)焊縫外氣孔、咬邊、滿(mǎn)溢以及焊接裂紋等表面缺陷的方法。所以也稱(chēng)

為目視檢查。

7.2.2表面及近表面缺陷的檢查

有滲透探傷和磁粉探傷兩種方法，不過(guò)磁粉探傷只適用于檢查碳鋼和低合金鋼等磁性材

料焊接接頭，滲透探傷則更適合于檢查奧氏體鋼、銀基合金等非磁性材料焊接接頭。

7.2.2.1滲透探傷(PT)

滲透法是利用毛細(xì)現(xiàn)象來(lái)檢查工件表面缺陷（主要是裂紋），包括著色法、熒光法、煤

汕滲透法等。一般可發(fā)現(xiàn)寬度0.01mm以上、深度0.03?0.04mm以上的表面缺陷。

（1）著色法

它的基本操作工序見(jiàn)圖7-3所示。被探表面先用清洗劑洗凈，烘干或晾干后噴上滲透劑

（一般為紅色），15?30分鐘后滲透劑就在毛細(xì)現(xiàn)象作用下滲人缺陷。清洗干凈表面多余

的滲透劑，待干燥后再?lài)娚巷@像劑（一般為白色），使殘留在缺陷中的滲透液吸出，有缺

陷處就顯示出缺陷圖像（紅色）。微小缺陷的顯影過(guò)程比較慢一般按規(guī)定要等15?30分

鐘。若噴滲透劑后沒(méi)有缺陷的地方清洗不徹底，可能出現(xiàn)偽缺陷。如手弧焊縫邊緣焊渣沒(méi)

除清，滲透劑是難以洗去的，也會(huì)出現(xiàn)偽缺陷。所以對(duì)重要產(chǎn)品，焊工應(yīng)把焊渣除盡，以

免著色出現(xiàn)偽缺陷。

著色法探傷不需要大型設(shè)備，目前大多用噴罐著色探傷，使用方便，所以應(yīng)用十分廣

泛。

圖7-3滲透探傷基本操作過(guò)程

a）滲透山）水清洗sc）溶劑清洗;d）顯象田川

2.熒光法

將清潔后的工件被檢部位用煤油和礦物油混合成的熒光液浸涂5-10分鐘，使之在毛細(xì)

現(xiàn)象作用下滲入缺陷部位，然后撒上氧化鎂粉未，振動(dòng)幾下，使氧化鎂粉被缺陷中的浸

透，吹除多余的氧化鎂粉未。在暗室中用紫外線(xiàn)照射，即可發(fā)現(xiàn)缺陷處殘留的氧化鎂粉未

顯示出清晰的黃綠色圖像。若無(wú)暗室、無(wú)熒光照射設(shè)備，也可把焊縫用煤油浸涂后擦干表

面，撒上氧化鈣（石灰）粉，這樣也可顯示缺陷，這就是煤油滲透法。

圖7-4熒光檢驗(yàn)示意圖

7.2.2.2磁粉探傷（MT）

和滲透探傷一樣，磁粉探傷是對(duì)材料近表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)。不過(guò)，磁粉探傷只適于磁性

材料，而且它對(duì)裂紋、未焊透較靈敏，對(duì)氣孔、夾渣不太靈敏。

磁粉探傷是利用缺陷部位發(fā)生的漏磁吸引磁粉來(lái)進(jìn)行探傷的，它的原理見(jiàn)圖7-5o磁粉

探傷儀的觸頭接觸工件后，通電建立磁場(chǎng)（也可用其它方法建立磁場(chǎng)），如果材料沒(méi)有缺

陷，磁場(chǎng)是均勻的，磁力線(xiàn)均勻分布，當(dāng)有缺陷（如裂紋、未焊透、夾渣）時(shí)，磁阻變

化，磁力線(xiàn)也改變，繞過(guò)缺陷而聚集在材料表面，形成較強(qiáng)的漏磁場(chǎng)，事先撒在工件表面

的磁粉就會(huì)在漏磁處堆積，從而顯示缺陷的位置輪廓。

7.2.3內(nèi)部缺陷的檢查

常用的有射線(xiàn)探傷和超聲波探傷。

7.2.3.1射線(xiàn)探傷（RT）

射線(xiàn)可分為X射線(xiàn)、Y射線(xiàn)和高能射線(xiàn)三種。

X射線(xiàn)來(lái)自X射線(xiàn)管（為高真空二極管），是高速電子撞擊到陽(yáng)極金屬靶時(shí)產(chǎn)生的；Y

射線(xiàn)是放射性元素（工業(yè)探傷中常用的是人工放射性同位素鉆、鉞、的）的原子核裂變時(shí)

產(chǎn)生的；高能射線(xiàn)是指能量在106eV以上的X射線(xiàn)，是由電子感應(yīng)加速器、高能直線(xiàn)加速

器或電子回旋加速器產(chǎn)生的。射線(xiàn)探傷的物理基礎(chǔ)是射線(xiàn)具有可以穿透物質(zhì)、并因被物質(zhì)

吸收而衰減的特性。

X射線(xiàn)由高速運(yùn)動(dòng)著的帶電粒子與某種物質(zhì)相撞擊后猝然減速，且與該物質(zhì)中的內(nèi)層電

子相作用而產(chǎn)生的。

X射線(xiàn)產(chǎn)生的幾個(gè)基本條件：

1產(chǎn)生自由電子；

2使電子作定向高速運(yùn)動(dòng)；

3在電子運(yùn)動(dòng)的路徑上設(shè)置使其突

然減速的障礙物；

4將陰陽(yáng)極封閉在＞10-3Pa的高真空中，保持兩級(jí)純

潔，促使加速電子無(wú)阻地撞擊到陽(yáng)極靶上。

（1）RT原理和意義

射線(xiàn)探傷是利用射線(xiàn)能穿透金屬、使底片感光的原

理來(lái)檢驗(yàn)焊縫中的缺陷的（見(jiàn)圖7-6）。將射線(xiàn)源對(duì)準(zhǔn)受

檢部位，使射線(xiàn)透過(guò)焊件照射到膠片上。焊件的厚度或

組織不同，射線(xiàn)透過(guò)時(shí)的衰減程度也不同，膠片感光程度也不同。如焊縫內(nèi)存在缺陷

（比如氣孔），則由于缺陷處密度比金屬小，所以射線(xiàn)在有缺陷的地方透過(guò)的強(qiáng)度比沒(méi)有

缺陷的地方大。由于底片感光程度不同，有缺陷處顯得比較黑，沒(méi)有缺陷的地方就比較

亮，由此可發(fā)現(xiàn)缺陷的位置、大小和種類(lèi)。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)鍋爐、壓力容器等重要結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢驗(yàn)多側(cè)重用RT,除了可以直觀判斷缺

陷外，主要因?yàn)橛械灼涗浛纱鏅n備查。

(2)焊縫質(zhì)量分級(jí)

射線(xiàn)探傷質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)缺陷性質(zhì)和數(shù)量將焊縫質(zhì)量分為4級(jí)：

I級(jí)：應(yīng)無(wú)裂紋、未熔合、未焊透和條狀?yuàn)A渣；II級(jí)：應(yīng)無(wú)裂紋、未熔合和未焊透；

in級(jí)：應(yīng)無(wú)裂紋、未熔合及雙面焊或加墊板的單面焊縫中的未焊透，不加墊板的單面焊

中的未焊透允許長(zhǎng)度按條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度in級(jí)評(píng)定；

w級(jí)：焊縫缺陷超過(guò)in級(jí)者。

可以看出，I級(jí)焊縫缺陷最少，質(zhì)量最高。n級(jí)、in級(jí)、w級(jí)焊縫的內(nèi)部缺陷依次增

多，質(zhì)量逐漸下降。

（3）射線(xiàn)探傷的優(yōu)缺點(diǎn)

射線(xiàn)探傷的優(yōu)點(diǎn)是能從底片上直接形象的判斷缺陷的種類(lèi)和分布；缺點(diǎn)是射線(xiàn)對(duì)操作者

有危害，需要采取一定的防護(hù)措施，而且對(duì)平行于射線(xiàn)方向的平面形缺陷沒(méi)有超聲波靈

敏。

（4）底片上缺陷的識(shí)別

外部咬肉

高一低根部未熔合增強(qiáng)高

燒穿

內(nèi)部咬肉根部焊瘤根部凹陷

單個(gè)的夾渣線(xiàn)性?shī)A渣內(nèi)部未熔合內(nèi)側(cè)未熔合

氣孔鏈狀氣孔夾珠

橫向裂紋

中心線(xiàn)裂紋根部裂紋夾鐺

7.2.3.2超聲波探傷(UT)

超聲波是頻率超過(guò)20kHz的機(jī)械振動(dòng)波，具有能透入金屬材料深處的特性，而且由一種

介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，在界面發(fā)生反射和折射，同時(shí)在傳播中被介質(zhì)部分吸收，使能量

發(fā)生衰減。超聲波探傷就利用了超聲波的上述特性。

(1)超聲波的發(fā)生

磁致伸縮或電致伸縮都可產(chǎn)生超聲波，工業(yè)探傷一般采用電致伸縮探頭來(lái)發(fā)生和接收超

聲波。探頭內(nèi)的壓電晶片由鈦酸鋼或石英片制成。晶片兩面鍍銀形成兩個(gè)電極。壓電晶片

可將高頻電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槌暠?，即發(fā)射超聲波；也可將超聲波轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電壓，即接收超聲

波。

(2)超聲波探傷原理

超生波探傷通常采用的是脈沖反射式超聲波探傷儀，它是由脈沖超聲波發(fā)生器(高頻脈

沖發(fā)生器)、聲電換能器(探頭)、接收放大器和顯示器四大部分組成。其探傷原理是，

開(kāi)始掃描時(shí)，高頻脈沖發(fā)生器發(fā)出的電壓作用于探頭上的晶片，使晶片振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波

脈沖，向工件中傳播時(shí)遇到底面和不同聲阻抗的缺陷時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生反射波。反射波被晶片

接收后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖訊號(hào)，經(jīng)放大器送至示波管，在掃描線(xiàn)上相應(yīng)缺陷和底面位置的顯示

出缺陷脈沖和底脈沖的波形，其波幅大小表示反射的強(qiáng)弱。因此，由示波管熒光屏上的圖

形，可判斷工件內(nèi)有無(wú)缺陷以及缺陷的位置和大小。

(3)影響探傷靈敏性的因素

①超聲波波長(zhǎng)和頻率②超聲波發(fā)射重復(fù)頻率

③探傷儀的盲區(qū)

④工件探傷面光潔度

(4)超聲波探傷方法

超聲波探傷方法分為脈沖反射法、穿透法和共振法三種。應(yīng)用最多的是單探頭式脈沖反

射法。超聲波脈沖反射法采用兩種探頭：直探頭和斜探頭。直探頭用縱波垂直入射，斜探

頭是用橫波斜射。縱波在固體、液體、氣體中都能傳播，而橫波只能在固體中傳播。橫波

斜探頭探傷是焊縫探傷的主要方法，下面主要討論橫波探傷。①探頭的移動(dòng)方式和范圍

探頭的移動(dòng)方式見(jiàn)圖7-10o移動(dòng)寬度按壓力容器殼體厚度1,而定。T為8?46mm時(shí)移動(dòng)

寬度不小于2TK+50nlm；T為46?120nlm時(shí)則不小于TK十50mln。K值的選擇見(jiàn)表7T。

②缺陷位置的確定

為確定缺陷在焊縫中的位置，必須識(shí)別缺陷波。首先用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)試塊（沒(méi)有缺陷）

標(biāo)定發(fā)射波、一次底波與二次底波的位置。（圖7T1）橫波由探頭進(jìn)入焊件，材料發(fā)生變

化，有一部分波被反射回探頭，所以在顯示器上巾現(xiàn)一個(gè)脈沖波（發(fā)射波）；橫波到達(dá)焊

件底面時(shí)，由于橫波不能在氣態(tài)傳播，所以幾乎所有的波都以一定的反射角反射到焊件

中，由于沒(méi)有波返回探頭，所以橫波探傷在顯示器上實(shí)際看不到底波。為了確定缺陷在焊

件中的位置要借助工件同質(zhì)同厚的標(biāo)準(zhǔn)試塊用正射波法或反射波法測(cè)定假想的底波（一次

底波和二次底波），方法是：使探頭對(duì)著與標(biāo)準(zhǔn)試塊的垂直端面由邊緣起慢慢向后移動(dòng)，

找到底角反射波（底角處橫波反射是向回反射，所以顯示器上出現(xiàn)一次底波），然后繼續(xù)

向后移動(dòng)探頭，由于折射角度發(fā)生變化，所以一次底波又看不見(jiàn)了，但是工件聲波入射點(diǎn)

到試塊底面的距離是不變的，也就是一次底波到發(fā)射波之間的距離能夠反映工件的厚度。

繼續(xù)向后移動(dòng)探頭，找到二次底波（在另一個(gè)角，波也被返回）。換上實(shí)際工件進(jìn)行測(cè)試

（圖7T1）,如果工件中存在缺陷，超聲波在傳播中正好遇到它，那么由于缺陷物質(zhì)和金

屬不同，就會(huì)有一部分波反射回來(lái)（當(dāng)然，界面與入射波越垂直，效果越好），在顯示器

上出現(xiàn)缺陷波。這樣就可以確定缺陷的位置。

IIIH刪11聊刪1刪1刪1111刪刪1冊(cè)1刪11刪刪訓(xùn)刪刪11剛訓(xùn)刪111111刪1刪1111刪刪11刪1皿11冊(cè)1刪1刪111卿1111111刪11

如果缺陷在發(fā)射波和一次底波之間，那么（圖7-11）：由于FG/FH

=AD/AE=AB/AC=BD/CE,所以，缺陷到探頭位置的距離

SX=AB=AC?FG/FH=htgP?.FG/FH

缺陷的深度Z=BD=CE?FG/FH=h?FG/FIL

如果缺陷在發(fā)射波和二次底波之間，那么：由于GH/FH=DC/CE=BC/AC=BD/AE,

所以:

SX=AB=AC-BC=AC-AC?.GH/FH=2h?tgP（l-GH/FH）Z=BD=2h?GH/FH

上面是準(zhǔn)確確定缺陷位置，如果是粗略判斷，那么：若在發(fā)射波與?次底波之間出現(xiàn)缺

陷波，則缺陷在焊縫下半部；在一次和二次底波之間出現(xiàn)的缺陷波，說(shuō)明缺陷在焊縫上半

部?？梢?jiàn)一次底波可探焊縫的下半部；二次底波可探焊縫的上半部。越近一次底波的缺陷

波說(shuō)明缺陷越靠近焊縫底部，越近二次底波的缺陷波說(shuō)明缺陷越靠近焊縫表面。

③缺陷大小的確定

缺陷大小是指缺陷對(duì)聲束反射的面積。在超聲波探傷中，實(shí)際測(cè)得的缺陷總是和實(shí)際缺

陷的大小有出入的。缺陷的定量可采用當(dāng)量法和半波高法。當(dāng)量法用于缺陷反射面小于聲

束截面的情況，二半波高法則用于缺陷反射面大于聲束截面的情況。

當(dāng)量法

當(dāng)量法是在測(cè)定缺陷之前，先做一批帶有人為缺陷的試塊（人為缺陷的面積和埋藏深度

已知），然后測(cè)出同一深度下不同大小的人為缺陷的對(duì)應(yīng)反射波高，制作某一深度下“人

為缺陷面積-缺陷波高度”曲線(xiàn)，然后改變深度再測(cè)一系列這種曲線(xiàn)，見(jiàn)圖7-12。當(dāng)實(shí)際

探傷時(shí)發(fā)現(xiàn)有缺陷存在，就可根據(jù)熒光屏上缺陷波的高度，就可根據(jù)曲線(xiàn)查出相應(yīng)的缺陷

Mmm（缺陷大?。?/p>

。）“面積一高度”曲線(xiàn)

圖7T2缺陷當(dāng)量日

半波高法

是當(dāng)缺陷面積大于聲束截面時(shí)采用的方法，見(jiàn)圖7-13。使用這種方法時(shí)先測(cè)出缺陷對(duì)聲

束全反射的高度A,然后將探頭作左右或前后移動(dòng)，使缺陷波的高度為1/2A,波高為一半

時(shí)相當(dāng)于探頭正對(duì)缺陷邊緣，那么這時(shí)缺陷的長(zhǎng)度h和探頭移動(dòng)的距離b之間的關(guān)系就是

h=b,ctgP<,

。）直探頭測(cè)定缺陷大小

圖7-13半高法測(cè)定缺陷大小

用“距離一波幅曲線(xiàn)”

如果探頭移動(dòng)時(shí)，缺陷波高度變化很大，很難找出固定的最高反射波，而且缺陷的范圍

大于該處聲束截面，典型的缺陷如氣孔群或夾渣群，此時(shí)應(yīng)用JB1152-81《壓力容器對(duì)接焊

縫探傷標(biāo)準(zhǔn)》，用距離一波幅曲線(xiàn)（圖7-14）對(duì)缺陷定量，曲線(xiàn)是按所用的探頭、儀器和

試塊實(shí)測(cè)繪制的，表示焊件的底波和各種缺陷波與探測(cè)距離之間的相對(duì)關(guān)系。曲線(xiàn)圖由判

廢線(xiàn)RL、定量線(xiàn)SL、評(píng)定線(xiàn)EL組成。EL與SL之間為I區(qū)，SL與RL之間為II區(qū)，判廢

線(xiàn)以上為HI區(qū)。

0

3

S

超

線(xiàn)

線(xiàn)

線(xiàn)

距離，mm

圖7-14距離一波幅曲線(xiàn)示意圖

缺陷的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(GB11345-89)：

a.超過(guò)評(píng)定線(xiàn)的缺陷波，應(yīng)判別是否具有裂紋等嚴(yán)重缺陷的特征?？梢愿亩忍筋^角度，

增加探傷面或配合其它檢驗(yàn)方法作出判定。

b.最大反射波幅不超過(guò)評(píng)定線(xiàn)的缺陷以及反射波幅位于I區(qū)的非裂紋性缺陷，均評(píng)為I

級(jí)。

c.最大反射波幅位于II區(qū)的缺陷，根據(jù)缺陷的指示長(zhǎng)度L評(píng)級(jí)(表7-2,根據(jù)質(zhì)量要

求，檢驗(yàn)等級(jí)分A、B、C三級(jí)。A級(jí)最低，B級(jí)一般，C級(jí)最高)

表7?2缺陷的等級(jí)分;

驗(yàn)等級(jí)①

A

定、^JILTCrniny*■

1

8?501

I1=2773,但最小可12Z?T/3,j

I/=3T/4,最小121=2773,

I，=T,最小20/=3T/4,

IV超過(guò)

①根據(jù)質(zhì)量要求，檢驗(yàn)等級(jí)分A、B、C、三級(jí).A緩最低,5級(jí)一般,C級(jí)最

d.最大反射波幅超過(guò)評(píng)定線(xiàn)的缺陷，當(dāng)判定為裂紋時(shí)，不論波幅和尺寸如何，均評(píng)為W

級(jí)。反射波幅位于ni區(qū)的缺陷，不論其指示長(zhǎng)度多少，也均評(píng)定為w級(jí)。壓力容器縱縫

中的缺陷按I級(jí)評(píng)定；環(huán)縫中的缺陷按H級(jí)評(píng)定，超過(guò)者評(píng)為不合格。不合格的缺陷應(yīng)返

修，然后再按原探傷條件復(fù)檢。

④缺陷性質(zhì)的確定

圖7-15給出了接頭中典型缺陷的波形特征。當(dāng)然，單從波形來(lái)分析缺陷性質(zhì)只能是一

個(gè)方面，最重要的還是根據(jù)材料的焊接性、結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、施工工藝等判斷容易出現(xiàn)哪種性

質(zhì)的缺陷，結(jié)合實(shí)測(cè)的結(jié)果（缺陷的位置、大小和方向等）對(duì)缺陷進(jìn)行綜合分析。對(duì)缺陷

定性往往要有經(jīng)驗(yàn)的人判斷才行。

a)氣孔波形b)裂紋波形

圖7-15各種缺陷的必

(5)超聲波探傷的應(yīng)用與特點(diǎn)

超聲波探傷是無(wú)損探傷技術(shù)中的一種主要檢測(cè)手段。不但可用于鍛件、鑄件和焊件等加

工產(chǎn)品的檢測(cè)；也可用于板材、管材等原材料的檢測(cè)。

超聲波探傷與X射線(xiàn)探傷相比，其優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)于平面形缺陷，當(dāng)聲束垂直于缺陷平面

時(shí)，UT比RT有較高的靈敏度。而且UT探傷周期短，對(duì)探傷人員無(wú)危害，費(fèi)用較低。缺點(diǎn)

是：不能直接記錄缺陷的形狀，對(duì)缺陷定性需有豐富的經(jīng)驗(yàn)，不適于檢測(cè)奧氏體鑄鋼件，

因?yàn)榇执蟮臉?shù)枝狀?yuàn)W氏體晶粒和晶問(wèn)沉淀物引起的散射會(huì)影響檢測(cè)的進(jìn)行。國(guó)外多偏重于

應(yīng)用RT,我國(guó)則看中UT的優(yōu)點(diǎn)多應(yīng)用UT。

7.2.4壓力容器焊接接頭強(qiáng)度試驗(yàn)

這是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行超載試驗(yàn)來(lái)判斷接頭強(qiáng)度以及受壓元件(-個(gè)結(jié)構(gòu)，比如整個(gè)容

器)合不合格。

(1)水壓試驗(yàn)

目的是檢查焊縫和密封元件的緊密性和接頭以及受壓元件的強(qiáng)度，所以試驗(yàn)應(yīng)在除最終

熱處理工序外所有生產(chǎn)工序完成后進(jìn)行。

(2)氣壓試驗(yàn)

用于對(duì)氣密性要求特別高的容器或排水困難的容器。

7.2.5致密性檢查(泄漏試驗(yàn))

主要是對(duì)焊縫致密性和結(jié)構(gòu)密封性進(jìn)行檢查，應(yīng)在外觀檢查后進(jìn)行，用于檢查容器焊縫

內(nèi)是否有貫穿性裂紋、氣孔、夾渣、未焊透等缺陷。按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求及制造條件可以有：

（1）氣密性試驗(yàn)

（2）氨滲漏試驗(yàn)

（3）煤油滲漏試驗(yàn)

（4）真空試漏法

7.2.6硬度檢驗(yàn)

作為無(wú)損檢測(cè)的硬度試驗(yàn)，是直接在產(chǎn)品的接頭區(qū)測(cè)硬度，目的是對(duì)產(chǎn)品直接檢測(cè)以檢

測(cè)焊工遵守工藝或制造過(guò)程（主要是熱處理）是否符合技術(shù)要求。這種檢測(cè)過(guò)去國(guó)內(nèi)很少

用，而國(guó)外則應(yīng)用較多。瑞士產(chǎn)的EQUOTIP便攜式數(shù)顯硬度計(jì)，象一支鋼筆可在工件上的

任意位置測(cè)硬度。接頭區(qū)的硬度一般測(cè)三個(gè)區(qū)：焊縫（WM）,熱影響區(qū)（HAZ）、母材

（BM）以茲比較。特別是局部返修后，測(cè)定硬度有助于判斷是否需要熱處理或判斷熱處理

效果是否良好。

7.3焊接接頭的破壞性試驗(yàn)方法破壞性檢驗(yàn)是指直接從產(chǎn)品的焊接接頭取樣進(jìn)行各種理

化性能檢驗(yàn)。

7.3.1力學(xué)性能試驗(yàn)

在國(guó)內(nèi)，對(duì)壓力容器等結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能以拉伸、彎曲、沖擊試驗(yàn)為主，取樣方法見(jiàn)圖7-

16?

d

Iii

I；11S?1------------------

廢"it?II，

棄il|213|1451i6|u|

i口I-J|

30

?600

圖7-16產(chǎn)品焊接試板的取樣方法

1、2-拉伸33、5-面彎$4、6-背彎門(mén)、8、9-沖擊1

10」1、12、13-焊縫金屬拉伸

7.3.1.1拉伸試驗(yàn)

（1）目的

拉伸試驗(yàn)是為了測(cè)定接頭或焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度、屈服極限、斷面收縮率和延伸率等力

學(xué)性能指標(biāo)。

（2）取樣

一般接頭拉伸試樣為垂直于焊縫的橫向板狀試樣（圖7-16）；焊縫金屬則為縱向圓試

樣。它們的形狀尺寸國(guó)標(biāo)都有規(guī)定。焊接接頭與焊縫金屬的高溫短時(shí)強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)采用圓試

樣。試驗(yàn)溫度為壓力容器的最高工作溫度。

在試板上截取試樣盡可能用機(jī)械加工方法。若用熱切割取樣，則劃線(xiàn)時(shí)必須留出氣割余

量，并將氣割面的熱影響區(qū)全部加工掉，以便真實(shí)地反映接頭的性能。

（3）評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

接頭的常溫抗拉強(qiáng)度與高溫強(qiáng)度均應(yīng)不低于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的下限。但應(yīng)指出，接頭延

伸率不能以均勻母材延伸率的合格標(biāo)準(zhǔn)作驗(yàn)收指標(biāo)。

7.3.1.2彎曲試驗(yàn)

（1）目的

是為了測(cè)定焊接接頭或焊縫金屬的塑性變形能力。

（2）取樣

（圖7-16）彎曲試樣也有縱、橫之分，一般用橫向試樣，其形狀尺寸國(guó)標(biāo)也有規(guī)定。由

于焊縫與母材強(qiáng)度不等，彎曲時(shí)塑性變形必然集中于低強(qiáng)區(qū)，因此對(duì)強(qiáng)度差別較大的異種

鋼接頭應(yīng)采用縱向試樣。焊縫金屬的彎曲試樣通常采用縱向試樣。

按彎曲試樣的受拉面在焊縫中的位置可分面彎、背彎和側(cè)彎。面彎與背彎時(shí)受拉面分別

在焊縫的表面層和底層。側(cè)彎則是焊縫的橫截面受彎，故可測(cè)定整個(gè)接頭的塑性變形能

力。

（3）合格標(biāo)準(zhǔn)

彎曲試驗(yàn)結(jié)果的合格標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)是按鋼種來(lái)定彎曲角度下限的。碳鋼、奧氏體鋼是

180°,低合金高強(qiáng)鋼和奧氏體不銹鋼為100°,銘鋁和格鋁鉞!耐熱鋼為50°。試樣彎至

上列角度后，其受拉面上如有長(zhǎng)度大于L5mm的橫向裂紋或缺陷，或者有大于3mm的縱向

裂紋或缺陷，就認(rèn)為不合格。

7.3.1.3沖擊試驗(yàn)

（1）目的

是測(cè)定焊接接頭各區(qū)的缺口韌性，從而檢驗(yàn)接頭的抗脆性斷裂能力。沖擊韌性試驗(yàn)對(duì)壓

力容器是必不可少的。

（2）試樣

（圖7-16）如果沒(méi)有明確規(guī)定，也是取橫向試樣，試樣的形狀尺寸國(guó)標(biāo)有規(guī)定。

由于焊接接頭的組織和性能不均勻，就有試樣截取部位和缺口位置問(wèn)題。對(duì)于薄壁試樣

可以在整個(gè)厚度上取樣，對(duì)于厚壁焊縫，則可從接頭的表層、中心部位或底層取樣。試樣

的缺口位置可開(kāi)在焊縫、熔合區(qū)和HAZ。缺口形式有U