常见焊接缺陷及X射线无损检测要点
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焊接缺陷的检测与修复技术引言焊接是金属加工领域中一种重要的连接工艺,但由于操作不当或材料问题,焊接过程中常常会出现一些缺陷,这些缺陷可能对焊接接头的强度和耐久性产生不利影响。
因此,及时检测和修复焊接缺陷是保证焊接接头质量和安全性的重要环节。
本文将介绍常见的焊接缺陷类型、检测方法以及相应的修复技术。
一、焊接缺陷类型在焊接过程中常见的缺陷类型包括气孔、夹渣、裂纹、焊缝不良形态等。
它们的形成原因各异,下面将逐一介绍:1. 气孔气孔是焊接缺陷中最常见的一种,指的是焊缝内部存在的小气泡。
气孔的形成原因主要有以下几点: - 动作不稳定:焊工操作时不稳定的手部动作会导致气体陷入焊缝中。
- 材料问题:焊接材料中的含氧量过高,或者含有水分等气体,也会导致气孔的产生。
- 焊接工艺参数不合理:焊接电流、电压、焊接速度等参数设置不合理会导致气孔的形成。
2. 夹渣夹渣是指焊缝中存在的夹杂物,主要是一些未熔化的焊接剂、氧化物等。
夹渣的形成原因主要有以下几点: - 渣池不稳定:焊工操作不当,焊接电流过大、速度过快等会导致焊缝中存在未熔化的焊接剂。
- 焊接材料不洁净:焊接材料表面存在油污、铁锈等,会导致未熔化的金属残留在焊缝中。
- 焊接工艺不合理:焊接参数设置不合理,如电流过小、焊枪摆动过快等,会导致夹渣的产生。
3. 裂纹裂纹是焊接缺陷中最为严重的一种,它会导致焊接接头的强度降低甚至完全破坏。
裂纹的形成原因主要有以下几点: - 焊接变形过大:焊接时由于热收缩或冷却速度过快等会导致焊接接头产生应力,进而引起裂纹。
- 硬化层过脆:焊接过程中产生的硬化层过脆,受到外力影响容易发生裂纹。
- 焊接材料质量问题:焊接材料含有质量问题,如材料中存在夹杂物、劣质金属等,会影响焊接接头的强度。
4. 焊缝不良形态焊缝不良形态是指焊接接头的形态与规定要求不符,例如焊缝过宽、过窄、过高、过低等。
不良形态会降低焊接接头的强度和耐久性,需要及时予以修复。
焊接工艺中的射线检测与无损检测焊接是一种常见的金属连接方法,广泛应用于建筑、制造业、航空航天等领域。
然而,焊接过程中常常存在焊缝质量问题,这对于相关产品的安全性和可靠性产生了重要影响。
为了确保焊缝的质量,射线检测与无损检测成为了必不可少的方法。
本文将重点讨论焊接工艺中的射线检测与无损检测。
一、射线检测在焊接工艺中的应用射线检测是一种利用射线通过被测对象来获取材料内部结构信息的方法。
在焊接工艺中,射线检测主要用于检测焊缝的质量,包括焊接接头的缺陷、孔洞、裂纹等问题。
常用的射线检测方法包括X射线检测和γ射线检测。
1. X射线检测X射线检测是利用X射线通过被测对象后形成的透射或散射图像来判断焊缝的质量。
这种方法具有迅速、高效的特点,能够有效发现焊缝中的各类缺陷。
X射线检测设备主要包括射线源、探测器和显像设备。
在进行X射线检测时,需要严格遵守相关的安全操作规程,以避免对人体造成伤害。
2. γ射线检测γ射线检测是利用γ射线通过被测对象后形成的透射或散射图像来检测焊缝的质量。
与X射线检测相比,γ射线的穿透能力更强,可以检测更厚的金属焊缝。
γ射线检测设备与X射线检测设备类似,但射线源的选择以及防护措施会有所不同。
二、无损检测在焊接工艺中的应用无损检测是一种在不破坏被测对象外部结构的前提下,通过检测技术来获取内部缺陷信息的方法。
在焊接工艺中,无损检测主要用于检测焊缝的质量以及焊接接头的可靠性。
1. 超声波检测超声波检测是利用超声波在材料中传播时受到材料内部结构变化的影响而产生回波信号的方法。
在焊接工艺中,超声波检测可以检测焊缝中的各类缺陷,如焊缝结构不均匀、气孔、裂纹等。
该方法非常灵敏,可以检测出微小的缺陷,并可定量评估焊缝的可靠性。
2. 磁粉检测磁粉检测是利用磁场在被测对象表面形成漏磁场,从而检测材料内部缺陷的方法。
在焊接工艺中,磁粉检测可以发现焊缝中的裂纹、缺陷等问题。
该方法操作简单,适用性广泛,并且对于表面缺陷的检测效果较好。
焊接过程的缺陷及检验方法1. 前言在工业生产中,焊接是一种非常重要的加工方式,但是焊接过程中难免会存在一些缺陷。
这些缺陷不仅会影响产品的质量,还可能会带来潜在的安全隐患。
因此,对焊接产品进行检验是非常必要的。
本文将介绍焊接过程中的常见缺陷以及相应的检验方法。
2. 焊接过程的常见缺陷2.1 开裂焊接过程中,如果出现了应力集中的地方,就很容易造成开裂。
检验方法:•通过X射线对焊缝进行检测,发现有开裂的情况就需要重新焊接。
•检查焊接区域的金属表面是否有裂纹,如果有就要重新焊接或者用其它方法处理。
2.2 焊缝不牢焊缝不牢可以导致焊接的工件容易断裂。
检验方法:•用锤子轻敲焊缝,检查是否会出现明显声音。
如果没有,就说明焊缝牢固。
•使用金属探伤仪检查焊缝是否存在裂纹。
2.3 毛刺和飞溅焊接时,电弧熔化的金属会飞溅,形成很小的颗粒状物。
检验方法:•使用检查镜检查焊接表面,特别注意检查角部,看是否存在毛刺和飞溅。
2.4 焊缝不均匀焊接时,由于焊接过程中的热变形,导致焊缝不均匀。
检验方法:•使用金属探伤仪检测焊缝的深度,看是否均匀。
•进行外观检查,看焊缝是否整齐。
2.5 未熔合未熔合意味着金属没有完全熔化,导致焊接不牢固。
检验方法:•通过X射线或者超声波检测焊缝是否完整。
•利用金属探伤仪来确定焊接是否牢固。
3.在焊接过程中,不可避免的会出现各种缺陷。
我们需要通过专业的检验方法和工具来发现和处理这些问题,以确保焊接产品的质量和安全。
以上介绍的主要缺陷和检验方法仅是一部分,我们需要在实际操作中加强对焊接过程中的缺陷的认识和理解,不断提高自己的检验技能。
焊缝、铸件缺陷及伪缺陷在X 射线底片上影像特征的分析樊星明一 .单个气孔 (分散气孔 )1.特征和分布状态单个气孔缺陷在焊接内部多呈单一状态均匀分布,在焊缝上部,气孔体积不大 ,呈球状或椭圆形,外表光滑。
2.X 射线检测单个气孔与 X 射线底片上能清晰地显示出气孔的球状,椭圆状轮廓,由于经常采用射线方向与焊缝纵向垂直的透照方法,我们在底片上看到的都是气孔的正投影图象,所以,在 X 射线底片上都不能反映单个气孔缺陷在焊缝横向所处位置,即不能说明单个气孔是在焊缝的上部、中部或下部。
3.形成原因A焊接前未将焊缝坡口处金属上的铁锈、油污和油漆等清理干净。
B电焊条潮湿,水分在电弧高温作用下分解成氢气和氧气等气体,溶解于液态金属中,此时假设焊缝中液态金属凝固过快,熔解气休不能及时自焊缝中逸出。
C由于电弧加热母材温度不够高,焊接速度又过快等不合理工艺因素影响。
二 .链式气孔缺陷1.特征与分布状态链式乞孔在焊缝中呈一直线分布,气孔边沿相互衔接,状如链条,链的中心与焊缝轴线平行。
在埋弧焊中带出现在母材与焊缝之间。
在单面对接焊缝中常出现在焊接底部,链式乞孔缺陷很容易和未焊透缺陷混淆。
为了与未焊透缺陷区别,链状乞孔又称细线气孔。
在焊缝边沿的纵剖面上可以看到链状气孔,在母材与焊缝分界面上呈链环状影像。
在焊缝横剖面上链状气孔是呈单个分布,并有一定距离。
链状气孔之所以有以上所述的分布状态是由于母材与焊缝边界处冷却速度大,液态金属在此处受母材激冷,首先在此处凝固。
而氢气泡在固相外表上形成时消耗的功又小,因此氢气在熔池中析出即在此处元集形成气泡,来不及逸出。
2.X 射线检测链式气孔缺陷在X 射线底片上能清晰地显示出来,有的链环状分布,连续长度有30mm 以上有的那么呈断链状。
一段一段分布在焊缝与母材边沿部位底片上呈暗色图像,在链的边沿可清楚扯到气孔圆形轮廓。
3.形成原因主要是由氢引起的,氢来源于潮湿的助熔剂和没有充分枯燥的焊条涂料中的水分。
焊缝内部缺陷探伤,无损检测方法焊接缺陷是指焊接接头部位在焊接过程中形成的缺陷。
焊缝的内部缺陷有:1、气孔气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。
其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。
2、夹渣夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。
3、裂纹焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。
4、未焊透未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进入接头根部的现象。
5、未熔合未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。
按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合、根部未熔合三种。
无损检测(NDT或无损探伤)是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。
1、超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波,在荧光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。
2、射线探伤是利用某种射线来检查焊缝内部缺陷的一种方法。
常用的射线有X射线和γ射线两种。
X射线和γ射线能不同程度地透过金属材料,对照相胶片产生感光作用。
利用这种性能,当射线通过被检查的焊缝时,因焊缝缺陷对射线的吸收能力不同,使射线落在胶片上的强度不一样,胶片感光程度也不一样,这样就能准确、可靠、非破坏性地显示缺陷的形状、位置和大小。
3、磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用,它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷(如裂纹,夹渣,发纹等)磁导率和钢铁磁导率的差异,磁化后这些材料不连续处的磁场将发生畸变,形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场,从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕,在适当的光照条件下,显现出缺陷位置和形状,对这些磁粉的堆积加以观察和解释,就实现了磁粉探伤。
前言船舶制造业自20世纪初开始研究焊接应用技术,并于1920年以英国船厂首次采用焊接技术建造远洋船为标志,焊接技术逐渐在船厂得到推广应用,并迅速取代铆接技术。
由于焊接过程中各种参数的影响,焊缝中有时候不可避免地会出现裂纹、气孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。
为了保证焊接构件的产品质量,必须对其中的焊缝进行有效的检测和评价,尤其是在船舶压力管道、分段大接缝、外板及水密与强力接点等部位进行质量检测是十分必要的。
众所周知,船舶结构件发生焊接裂纹对结构强度和航行安全危害极大,特别是一些隐性裂纹不易发现,一旦船舶出厂,这些隐性裂纹后患无穷。
因此,船舶在建造焊接过程中产生的裂纹一经发现,就必须立即查明原因并采取果断的措施彻底根除。
焊接质量的检验方法,一般分无损检验和破坏检验两大类,采用何种方法,主要根据产品的技术要求和有关规范的规定。
无损探伤分渗透检验、磁粉探伤、超声波探伤和射线照相探伤。
破坏检验方法是用机械方法在焊接接头(或焊缝)上截取一部分金属,加工成规定的形状和尺寸,然后在专门的设备和仪器上进行破坏试验。
依据试验结果,可以了解焊接接头性能及内部缺陷情况,判断焊接工艺正确与否。
经检验,船体结构焊缝超过质量允许限值时,应首先查明产生缺陷的原因,确定缺陷在工件上的部位。
在确认允许修补时,再按规定对焊缝进行修补。
一、船舶焊接缺陷及无损探伤技术简介1、船舶焊接中的常见缺陷分析船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键,是保证船舶质量的关键,是保证船舶安全航行和作业的重要条件。
如果焊接存在着缺陷,就有可能造成结构断裂、渗漏,甚至引起船舶沉没。
因此,在船舶建造中焊接质量是重点验收工作之一,规范也明确规定,焊缝必须进行外观检查,外板对接焊缝必须进行内部检查。
船体焊缝内部检查,可采用射线探伤与超声探伤等办法。
射线探伤能直接判断船体焊缝中存在的缺陷的种类、大小、部位及分布情况,直观可靠,重复性好,容易保存,当前船厂普遍采用X射线探伤来进行船体焊缝的内部质量检查。
前言船舶制造业自20世纪初开始研究焊接应用技术,并于1920年以英国船厂首次采用焊接技术建造远洋船为标志,焊接技术逐渐在船厂得到推广应用,并迅速取代铆接技术。
由于焊接过程中各种参数的影响,焊缝中有时候不可避免地会出现裂纹、气孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。
为了保证焊接构件的产品质量,必须对其中的焊缝进行有效的检测和评价,尤其是在船舶压力管道、分段大接缝、外板及水密与强力接点等部位进行质量检测是十分必要的。
众所周知,船舶结构件发生焊接裂纹对结构强度和航行安全危害极大,特别是一些隐性裂纹不易发现,一旦船舶出厂,这些隐性裂纹后患无穷。
因此,船舶在建造焊接过程中产生的裂纹一经发现,就必须立即查明原因并采取果断的措施彻底根除。
焊接质量的检验方法,一般分无损检验和破坏检验两大类,采用何种方法,主要根据产品的技术要求和有关规范的规定。
无损探伤分渗透检验、磁粉探伤、超声波探伤和射线照相探伤。
破坏检验方法是用机械方法在焊接接头(或焊缝)上截取一部分金属,加工成规定的形状和尺寸,然后在专门的设备和仪器上进行破坏试验。
依据试验结果,可以了解焊接接头性能及内部缺陷情况,判断焊接工艺正确与否。
经检验,船体结构焊缝超过质量允许限值时,应首先查明产生缺陷的原因,确定缺陷在工件上的部位。
在确认允许修补时,再按规定对焊缝进行修补。
一、船舶焊接缺陷及无损探伤技术简介1、船舶焊接中的常见缺陷分析船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键,是保证船舶质量的关键,是保证船舶安全航行和作业的重要条件。
如果焊接存在着缺陷,就有可能造成结构断裂、渗漏,甚至引起船舶沉没。
因此,在船舶建造中焊接质量是重点验收工作之一,规范也明确规定,焊缝必须进行外观检查,外板对接焊缝必须进行内部检查。
船体焊缝内部检查,可采用射线探伤与超声探伤等办法。
射线探伤能直接判断船体焊缝中存在的缺陷的种类、大小、部位及分布情况,直观可靠,重复性好,容易保存,当前船厂普遍采用X射线探伤来进行船体焊缝的内部质量检查。
常见焊接缺陷及质量检验引言焊接是一种常用的连接金属构件的方法,广泛应用于各个行业。
然而,在焊接过程中常常会出现一些缺陷,这些缺陷对焊接接头的质量和性能产生影响。
因此,对焊接缺陷进行及时检验和处理是非常重要的。
本文将介绍一些常见的焊接缺陷,如气孔、夹杂物、未熔合等,并介绍相应的质量检验方法。
1.气孔气孔是焊接过程中最常见的缺陷之一,它是由于焊接区域存在气体或气体形成物引起的。
气孔会降低焊接接头的强度和密封性能。
1.1.检验方法气孔的质量检验可以通过目视检验、X射线检验、超声波检测等方法进行。
•目视检验:通过裸眼观察焊接区域是否存在气孔,判断气孔的大小和数量。
•X射线检验:利用X射线照射焊接接头,通过观察照片以及分析X 射线的反射、吸收情况,判断是否存在气孔缺陷。
•超声波检测:通过超声波的传播和反射,检测焊接接头中的气孔缺陷。
1.2.处理方法对于气孔缺陷,可以采取以下措施进行处理:•改善焊接方法和工艺,减少气孔的产生。
•增加保护气体的流量和纯度,防止空气进入焊接区域。
•使用合适的焊材和焊接设备,降低气孔的产生率。
2.夹杂物夹杂物是指焊接区域中存在的杂质,如氧化物、硫化物、金属屑等。
夹杂物会降低焊接接头的强度和可靠性。
2.1.检验方法夹杂物的质量检验可以通过目视检验、金相检测、化学分析等方法进行。
•目视检验:通过裸眼观察焊接区域是否存在夹杂物,判断夹杂物的类型和数量。
•金相检测:将焊接接头进行金相薄片制备,并以金相显微镜观察夹杂物的分布和形态。
•化学分析:通过对焊接接头进行化学成分分析,检测其中是否存在夹杂物。
2.2.处理方法对于夹杂物缺陷,可以采取以下措施进行处理:•提高焊接设备和工艺的清洁度,减少夹杂物的产生。
•使用纯净的焊接材料,降低夹杂物的含量。
•加强焊接接头的清洁工作,防止外部杂质进入焊接区域。
3.未熔合未熔合是指焊接区域中存在焊脚或母材未与填充材料充分熔合的现象。
未熔合会降低焊接接头的强度和密封性能。
前言船舶制造业自20世纪初开始研究焊接应用技术,并于1920年以英国船厂首次采用焊接技术建造远洋船为标志,焊接技术逐渐在船厂得到推广应用,并迅速取代铆接技术。
由于焊接过程中各种参数的影响,焊缝中有时候不可避免地会出现裂纹、气孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。
为了保证焊接构件的产品质量,必须对其中的焊缝进行有效的检测和评价,尤其是在船舶压力管道、分段大接缝、外板及水密与强力接点等部位进行质量检测是十分必要的。
众所周知,船舶结构件发生焊接裂纹对结构强度和航行安全危害极大,特别是一些隐性裂纹不易发现,一旦船舶出厂,这些隐性裂纹后患无穷。
因此,船舶在建造焊接过程中产生的裂纹一经发现,就必须立即查明原因并采取果断的措施彻底根除。
焊接质量的检验方法,一般分无损检验和破坏检验两大类,采用何种方法,主要根据产品的技术要求和有关规范的规定。
无损探伤分渗透检验、磁粉探伤、超声波探伤和射线照相探伤。
破坏检验方法是用机械方法在焊接接头(或焊缝)上截取一部分金属,加工成规定的形状和尺寸,然后在专门的设备和仪器上进行破坏试验。
依据试验结果,可以了解焊接接头性能及内部缺陷情况,判断焊接工艺正确与否。
经检验,船体结构焊缝超过质量允许限值时,应首先查明产生缺陷的原因,确定缺陷在工件上的部位。
在确认允许修补时,再按规定对焊缝进行修补。
一、船舶焊接缺陷及无损探伤技术简介1、船舶焊接中的常见缺陷分析船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键,是保证船舶质量的关键,是保证船舶安全航行和作业的重要条件。
如果焊接存在着缺陷,就有可能造成结构断裂、渗漏,甚至引起船舶沉没。
因此,在船舶建造中焊接质量是重点验收工作之一,规范也明确规定,焊缝必须进行外观检查,外板对接焊缝必须进行内部检查。
船体焊缝内部检查,可采用射线探伤与超声探伤等办法。
射线探伤能直接判断船体焊缝中存在的缺陷的种类、大小、部位及分布情况,直观可靠,重复性好,容易保存,当前船厂普遍采用X射线探伤来进行船体焊缝的内部质量检查。
船舶焊接缺陷种类很多,按其位置不同,可分为外部缺陷和内部缺陷。
常见缺陷有气孔、央渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等.2、焊接缺陷分类(1)气孔气孔是指在焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。
产生气孔的。
主要原因有:坡口边缘不清洁,有水份、油污和锈迹;焊条或焊剂未按规定进行焙烘,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。
由于气孔的存在,使焊缝的有效截面减小,过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。
预防产生气孔的办法是:选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。
严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。
(2)夹渣夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。
夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。
产生夹渣的原因主要是:焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;坡口角度或焊接电流太小,或焊接速度过快。
在使用酸性焊条时,由于电流太小或运条不当形成“糊渣”;使用碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。
防止产生夹渣的措施是:正确选取坡口尺寸,认真清理坡口边缘,选用合适的焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当。
(3)咬边焊缝边缘留下的凹陷,称为咬边。
产生咬边的原因:是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。
埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因,都会造成焊件被熔化去一定深度,而填充金属又未能及时填满而造成咬边。
防止产生咬边的办法是:选择合适的焊接电流和运条手法,随时注意控制焊条角度和电弧长度;埋弧焊工艺参数要合适,特别要注意焊接速度不宜过高,焊机轨道要平整。
(4)未焊透、未熔合焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透;在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象,称为未熔合。
未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷,由于未焊透或未熔合,焊缝会出现间断或突变,焊缝强度大大降低,甚至引起裂纹。
因此,在船体的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。
未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。
焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净,或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当,电弧偏在坡口一边等原因,都会造成边缘不熔合。
防止未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸,合理选用焊接电流和速度,坡口表面氧化皮和油污要清除干净;封底焊清根要彻底,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔合情况。
(5)焊接裂纹焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。
结构的破坏多从裂纹处开始,在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹,在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。
一经发现裂纹,应彻底清除,然后给予修补。
焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。
焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹,其特征是焊后立即可见,且多发生在焊缝中心,沿焊缝长度方向分布。
热裂纹的裂口多数贯穿表面,呈现氧化色彩,裂纹末端略呈圆形。
产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质(如FeS等)。
防止产生热裂纹的措施是:一要严格控制焊接工艺参数,减慢冷却速度,适当提高焊缝形状系数,尽可能采用小电流多层多道焊,以避免焊缝中心产生裂纹;二是认真执行工艺规程,选取合理的焊接程序,以减小焊接应力。
焊缝金属在冷却过程或冷却以后,在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。
这类裂纹有可能在焊后立即出现,也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。
冷裂纹产生的主要原因为:1)在焊接热循环的作用下,热影响区生成了淬硬组织;2)焊缝中存在有过量的扩散氢,且具有浓集的条件;3)接头承受有较大的拘束应力。
防止产生冷裂纹的措施有:1)选用低氢型焊条,减少焊缝中扩散氢的含量:2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的保管、烘焙、使用制度,谨防受潮;3)仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹,减少氢的来源;4)根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等,选择合理的焊接工艺参数和线能量,如焊前预热、焊后缓冷,采取多层多道焊接,控制一定的层问温度等;3、缺陷修正有些缺陷的存在对船舶安全航行是非常危险的,因此一旦发现缺陷要及时进行修正。
对于气孔的修正,特别是对于内部气孔,确认部位后,应用风铲或碳弧气刨清除全部气孔缺陷,并使其形成相应坡口,然后再进行焊补;对于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷,也是要先用同样的方法清除缺陷,然后按规定进行焊补。
对于裂纹,应先仔细检查船舶焊接缺陷及无损探伤研究裂纹的始、末端和裂纹的深度,然后再清除缺陷。
用风铲消除裂纹缺陷时,应先在裂纹两端钻止裂孔,防止裂纹延长。
钻孔时采用8~12ram钻头,深度应大于裂纹深度2~3mm。
用碳弧气刨消除裂纹时,应先从裂纹两端进行刨削,直至裂纹消除,然后进行整段裂纹的刨除。
无论采用何种方法消除裂纹缺陷,都应使其形成相应坡口,按规定进行焊补。
3.1、对焊缝缺陷进行修正时应注意(1)缺陷补焊时,宣采用小电流、不摆动、多层多道焊,禁止用过大的电流补(2)对刚性大的结构进行补焊时,除第一层和最后一层焊道外,均可在焊后热状态下进行锤击。
每层焊道的起弧和收弧应尽量错开;(3)对要求预热的材质,对工作环境气温低于0℃时,应采取相应的预热措施:(4)对要求进行热处理的焊件,应在热处理前进行缺陷修正;(5)对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷,用手工电弧焊焊补时,应采用控制线能量施焊法。
每一缺陷应一次焊补完成,不允许中途停顿。
预热温度和层间温度,均应保持在60℃以上。
(6)焊缝缺陷的消除的焊补,不允许在带压和背水情况下进行;(7)修正过的焊缝,应按原焊缝的探伤要求重新检查,若再次发现超过允许限值的缺陷,应重新修正,直至合格。
焊补次数不得超过规定的返修次数。
4、无损检测4.1、无损检测的定义现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。
无损检测是在现代科学技术发展的基础上产生的。
例如,用于探测工业产品缺陷的X射线是在德国物理科学家伦琴发现X射线基础上发生的,超声波检测是在二次世界大战中迅速发展的声纳技术和雷达技术的基础上开发出来的,磁粉检测建立在电磁学理论的基础上,而渗透检测得益于物理化学的进展,等等。
长期以来,无损检测技术主要应用于工业材料和制品的质量监测,在接下来的章节中,我将对船舶焊缝中无损探伤的展开研究。
4.2、无损检测的背景及发展随着工业生产的发展,无损检测的发展大致经历了三个阶段,即无损探伤NDI(Non —destruetiveInspeetion),无损检验NDT(Non—destruetiveTesting)及无损评价NDE(Non--destruetiveEvaluation),目前一般统称为无损检测NDT。
其中,NDI是在不损坏产品的前提下,发现人眼无法直接观察到的缺陷;NDT是不但检验最终产品,而且要测量过程的工艺参数:NDE是不仅要探出缺陷的有无及位置,而且还要测出缺陷的类型、尺寸、形状、取向以及对力学行为的影响等,以便用断裂力学的方法对被测产品作出检修周期和使用安全性的结论。
因此,NDE包括NDI及NDT的内容,更具有综合性。
材料和工件的无损检测和评价,对于控制和改进生产过程和产品的质量,保证材料、零部件、产品的可靠性和生产过程的安全性,以及提高劳动生产率等都起着关键性的作用.无损检测作为一项工业技术,被应用于产品的整个制造、服役过程中,是现代工业发展必不可少的有效工具。
因此世界各国对无损检测技术的研究都非常重视,大力开展了无损检测技术的研究工作。
可以说,无损检测与评价技术的发展标志着一个国家的现代化工业水平,其复杂系统集成技术己经广泛应用于交通、制造、石油、核发电站以及国防等工业领域,渗透到各:I二业结构与产品的全寿命质量控制和质量管理中,并利用最低的成本来获取最大的效益。
其中在船舶焊缝探伤中,也有了很好的应用4.3、无损检测的分类无损检测具有悠久的历史,长期以来人们在实践中形成了许多实用的无损检测方法,而且随着各种新技术的出现还在逐步增加,典型的方法如下:(1)目视检测(visualTesting)1)原理:由人眼或光敏设备对被检测物体的反射光或发射光成像2)应用范围:许多工业领域和场合都可以用,从原材料到成品到使用检查3)优点:廉价、简单、培训很少、范围广、优点多4)缺点:只能评价表面状态,需要光源,必须能接近,如图2.1。
注:目视检测无法看到下面裂纹(2)射线检钡I(Radi ograPhicTesting)射线探伤法是利用射线透过物体时,会发生吸收和散射这一特性,通过测量材料中因缺陷存在而影响射线的吸收来探测缺陷的,以胶片作为记录信息器材的无损检测方法。