无损检测常见的焊接缺陷

无损检测基础知识一．无损检测的定义、方法及目的二．焊接接头的缺陷及防止措施三．焊接接头射线检测质量分级四．焊接缺陷在底片上的形貌（一）无损检测的定义、方法和目的1.无损检测是在不损坏和不破坏材料及设备的情况下，对它们进行检测的一种方法。

2.无损检测的方法主要有：射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤等。

3.无损检测的目的确保工件或设备的质量，保证设备的安全运行。

（二）焊接接头的缺陷及防止措施1．缺陷的分类焊接接头缺陷类型很多，按在接头中的位置可分为外部缺陷和内部缺陷两大类。

1）外部缺陷位于接头的表面，用肉眼就可看到，如咬边、焊瘤、弧坑、表面气孔和裂纹等。

2）内部缺陷位于接头内部，必须通过各种无损检测方法才能发现。

内部缺陷有未焊透、未熔合、夹渣、气孔、裂纹等。

2.内部缺陷产生的原因及防止措施（一）未焊透----焊接时接头根部未完全融透的现象叫未焊透。

未焊透缺陷不仅降低了焊接接头的机械性能，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后往往会引起裂纹，是一种危险缺陷，这类缺陷一般是不允许存在的。

产生的原因:坡口钝边间隙太小，焊接电流太小或运条速度过快，坡口角度小，运条角度不对以及电弧偏吹等。

防止措施:合理选用坡口型式、对口间隙和采用正确的焊接工艺。

（二）未熔合----熔焊时，焊道于母材之间或焊道之间未完全熔化结合的部分，点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。

产生的原因：坡口不干净，焊速太快，电流过小或过大，焊条角度不对，电弧偏吹等。

预防措施：正确选用坡口和焊接电流，坡口清理干净，正确操作防止焊偏等。

（三）夹渣---是指焊后残留在焊缝中的熔渣、金属氧化物夹杂等。

夹钨---是指钨极局部气体保护焊时由于钨极局部熔化而坠入熔池留在焊缝的钨粒。

夹渣是焊缝常见的缺陷，其形状有条状和点状，外形不规则。

产生的原因：焊接电流太小，速度过快，熔渣来不及浮起，焊接坡口和各层焊缝清理不干净，基本金属和焊接材料化学成分不当，含硫、磷量较多等。

焊接缺陷超声波探伤施工工艺1. 简介超声波探伤是一种常用的无损检测方法，被广泛应用于焊接缺陷的检测。

本文档旨在介绍焊接缺陷超声波探伤的施工工艺，旨在帮助工程师和技术人员正确使用超声波探伤技术，准确检测焊接缺陷，确保焊接质量。

2. 焊接缺陷的常见类型在焊接过程中，常见的焊接缺陷包括焊接孔隙、夹渣、气体孔洞、裂纹等。

这些缺陷会影响焊接接头的强度和密封性，因此需要通过超声波探伤进行及时检测和修复。

3. 焊接缺陷超声波探伤施工流程3.1 准备工作在进行焊接缺陷超声波探伤之前，需要进行以下准备工作：- 确定探测区域：根据焊接图纸和焊接工艺要求，确定需要检测的焊接接头和焊缝位置；- 确定超声波探测仪器：选择适合的超声波探测仪器，包括超声波传感器、探头和信号处理设备；- 准备工作场所：确保施工现场的清洁、安全，以保证探测结果的准确性。

3.2 实施探测按照以下步骤进行焊接缺陷超声波探测：1. 清洁焊接接头表面，确保无杂质干扰；2. 安装超声波探测仪器，根据焊接接头的形状和尺寸选择合适的超声波传感器和探头；3. 设置探测参数，包括超声波频率、脉冲宽度、增益等；4. 对焊接接头进行扫描，记录探测数据，并标记发现的缺陷位置；5. 根据探测数据分析缺陷类型和严重程度，判断是否需要修复。

4. 结果分析与修复根据焊接缺陷超声波探测的结果，进行以下分析和修复工作：- 分析缺陷类型和严重程度，确定是否影响焊接接头的强度和密封性；- 基于分析结果，制定修复方案，包括补焊、磨光等；- 完成修复后，进行二次超声波探测，确保缺陷得到有效修复。

5. 安全注意事项在进行焊接缺陷超声波探测施工时，需要注意以下安全事项：- 确保工作场所通风良好，避免超声波探测仪器的信号受到干扰；- 使用个人防护装备，如手套、护目镜等；- 遵循超声波探测仪器的使用说明，确保操作安全。

6. 结论焊接缺陷超声波探伤施工工艺是一种重要的无损检测方法，可帮助工程师和技术人员准确检测焊接缺陷，并进行及时修复。

1．外部缺陷在焊缝的表面，用肉眼或低倍放大镜就可看到，如咬边，焊瘤，弧坑，表面气孔和裂纹等。

2．内部缺陷位于焊缝内部，必须通过各种无损检测方法或破坏性试验才能发现。

内部缺陷有未焊透，未熔合，夹渣，气孔，裂纹等，这些缺陷是我们无损检测人员检查的主要对象。

焊缝缺陷的危害性：1、由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载截面积，削弱了静力拉伸强度。

2、由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现象，容易产生裂纹并扩展。

3、缺陷可能穿透焊缝，发生泄漏，影响致密性。

焊缝纵向裂纹示意图一、焊缝纵向裂纹X光底片焊缝纵向裂纹1 焊缝纵向裂纹2焊缝纵向裂纹3 焊缝纵向裂纹4焊缝纵向裂纹5 焊缝纵向裂纹6焊缝纵向裂纹7 焊缝纵向裂纹8焊缝纵向裂纹9 焊缝纵向裂纹10焊缝纵向裂纹11 焊缝纵向裂纹12焊缝纵向裂纹13 焊缝纵向裂纹14焊缝纵向裂纹15 焊缝纵向裂纹16焊缝纵向裂纹17 焊缝纵向裂纹18焊缝纵向裂纹19 焊缝纵向裂纹20 纵向裂纹的表面特征是沿焊缝长度方向出现的黑线，它既可以是连续线条，也可以是间断线条。

纵向裂纹影像产生的原因是沿焊缝长度破裂而导致的不连续黑线。

二、热影响区纵向裂纹X光底片热影响区纵裂1 热影响区纵裂2 热影响区撕裂呈线性黑色锯齿状，平行于熔合线，穿晶扩展，表面无明显氧化色彩，属脆性断口的延迟裂纹。

焊缝横向裂纹示意图三、焊缝横向裂纹X光底片焊缝横向裂纹1 焊缝横向裂纹25焊缝横向裂纹3 焊缝横向裂纹4焊缝横向裂纹的表征是横在焊接影像上的一根细小黑线（直线或曲线），它产生的原因是由焊缝上的金属破裂引起的。

当焊接应力为拉应力并与氢的析集和淬火脆化同时发生时，极易产生冷裂纹。

四、母材裂纹X光底片母材裂纹1 母材裂纹2裂纹：材料局部断裂形成的缺陷。

裂纹的分类方法：按延伸方向可分为纵向裂纹、横向裂纹、辐射状裂纹；按发生部位可分为焊缝裂纹、热影响区裂纹、熔合区裂纹、焊趾裂纹、弧坑裂纹、母材裂纹；按发生条件和时机可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹。

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。

无损检测技术中的焊接缺陷检测方法在工业领域中，焊接是一项常见且关键的技术。

然而，焊接过程中可能会产生各种焊接缺陷，这对产品质量和安全性造成了潜在威胁。

因此，针对焊接缺陷的快速、准确的检测方法至关重要。

无损检测技术作为一种非破坏性的检测方法，在焊接缺陷检测中起着重要的作用。

本文将介绍几种常用的无损检测技术中的焊接缺陷检测方法。

首先，常用的一种方法是超声波检测。

超声波检测通过将高频声波传播到焊接接头内部，利用声波的传播和反射特性来检测缺陷。

超声波检测可以检测出焊接中的孔洞、夹杂物、裂纹等缺陷。

它具有技术可行性高、检测效果好和操作相对简单等优点。

然而，超声波检测对设备和人员的要求较高，且对材料的传导性能有一定要求。

其次，涡流检测也是一种常用的无损检测方法。

涡流检测是通过在焊接接头上施加交变电磁场，利用焊接缺陷产生的涡流信号进行检测。

涡流检测主要用于检测表面缺陷，如焊缝错边、裂纹、包气孔等。

该方法对于高导电性材料的检测效果较好，但对于低导电性材料的检测能力较弱。

另外，磁粉检测也是焊接缺陷检测的一种常用方法。

磁粉检测通过在焊接接头上施加磁场，使得磁性颗粒集聚在缺陷处，从而通过观察颗粒呈现的形态和位置来判断缺陷的存在与否。

磁粉检测适用于铁磁材料的检测，对于裂纹和夹杂物等缺陷具有较高的敏感性。

然而，该方法在应用过程中需要密封环境，并且对于焊接接头的表面清洁度要求较高。

此外，X射线检测也是一种常用的无损检测技术。

X射线检测可以通过透射X射线或散射X射线来检测焊接接头的缺陷。

透射X射线检测可以检测较大的缺陷，如包气孔、夹杂物等，而散射X射线检测可以检测出较小的缺陷，如微裂纹。

X射线检测仪器的成本较高，且需要密封防护措施，对操作人员的辐射安全要求也较高。

最后，热红外检测是一种新兴的无损检测技术，也可用于焊接缺陷的检测。

热红外检测通过红外热像仪来检测焊接接头表面的温度分布，从而判断是否存在缺陷。

热红外检测具有操作简单、实时性好和对材料无特殊要求等优点。

无损检测常见的焊接缺陷A外部缺陷一、焊缝成型差1、现象焊缝波纹粗劣，焊缝不均匀、不整齐，焊缝与母材不圆滑过渡，焊接接头差，焊缝高低不平。

2、原因分析焊缝成型差的原因有：焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀；焊口清理不干净；焊接电流过大或过小；焊接中运条（枪）速度过快或过慢；焊条（枪）摆动幅度过大或过小；焊条（枪）施焊角度选择不当等。

3、防治措施⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。

⑵焊件坡口打磨清理干净，无锈、无垢、无脂等污物杂质，露出金属光泽。

⑶加强焊接联系，提高焊接操作水平，熟悉焊接施工环境。

⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等，按照焊接工艺卡和操作技能要求，选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条（枪）的角度。

4、治理措施⑴加强焊后自检和专检，发现问题及时处理；⑵对于焊缝成型差的焊缝，进行打磨、补焊；⑶达不到验收标准要求，成型太差的焊缝实行割口或换件重焊；⑷加强焊接验收标准的学习，严格按照标准施工。

二、焊缝余高不合格1、现象管道焊口和板对接焊缝余高大于3㎜；局部出现负余高；余高差过大；角焊缝高度不够或焊角尺寸过大，余高差过大。

2、原因分析焊接电流选择不当；运条（枪）速度不均匀，过快或过慢；焊条（枪）摆动幅度不均匀；焊条（枪）施焊角度选择不当等。

3、防治措施⑴根据不同焊接位置、焊接方法，选择合理的焊接电流参数；⑵增强焊工责任心，焊接速度适合所选的焊接电流，运条（枪）速度均匀，避免忽快忽慢；⑶焊条（枪）摆动幅度不一致，摆动速度合理、均匀；⑷注意保持正确的焊条（枪）角度。

4、治理措施⑴加强焊工操作技能培训，提高焊缝盖面水平；⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊；⑶加强焊后检查，发现问题及时处理；⑷技术员的交底中，对焊角角度要求做详细说明。

三、焊缝宽窄差不合格1、现象焊缝边缘不匀直，焊缝宽窄差大于3㎜。

2、原因分析焊条（枪）摆动幅度不一致，部分地方幅度过大，部分地方摆动过小；焊条（枪）角度不合适；焊接位置困难，妨碍焊接人员视线。

焊接缺陷及焊接质量检验1. 焊接缺陷:按焊接缺陷在焊缝中的位置，可分为外部缺陷和内部缺陷两大类。

外部缺陷位于焊缝区的外表面，用肉眼或低倍放大镜。

例如：焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、烧穿、下塌、表面气孔、表面裂纹等。

内部缺陷位于焊缝内部，需用破坏性实验或无损探伤方法来发现。

例如：未焊透、未熔合、夹渣、内部气孔、内部裂纹等。

2. 常见电焊缺陷：(1) 焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过高等。

焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度；尺寸过大将增加结构的应力和变形，造成应力集中，还增加焊接工作量。

(2) 咬边由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凸陷即为咬边。

咬边使母材金属的有效截面减少，减弱了焊接接头的强度，而且在咬边处易引起应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。

(3) 焊瘤焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤。

焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。

(4) 烧穿焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。

烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。

(5) 未焊透焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透。

未焊透常出现在单面焊根部和双面焊的中部。

未焊透不仅使焊接接头的机械性能降低，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后会引起裂纹。

(6) 未熔合未熔合指焊接时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。

未熔合的危害大致与未焊透相同。

(7) 凹坑凹坑、塌陷及未焊满凹坑指在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。

塌陷指单面熔化焊时，由于焊接工艺不当，造成焊缝金属过量透过背面，使焊缝正面塌陷，背面凸起的现象。

由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽，这种现象即未焊满。

上述缺陷削弱了焊缝的有效截面，容易造成应力集中，并使焊缝的强度严重减弱。

焊接缺陷#11、底切2、大多数的结构损害来自于焊缝，原因是不连续或者是有缺口。

最容易目测到的的缺陷是底切，如图1所示。

底切通常是由于电弧焊的过载电流。

过载电流由于熔化带在基底金属但是不能够全部覆盖缺口。

焊接速度快也会形成焊接缺陷。

为了避免造成缺口，焊接工和检测员必须观察初始焊圈是否设置成合适的电流。

焊接检验会变得棘手还来自于焊接工使用低品质的焊条和弱电流来焊接。

底切是很危险的，因为它放大应力流致使减少截面面积和应力集中在凹口处。

图1.底切和焊瘤2、未充满和未焊透另一个明显的焊接缺陷是未充满和未焊透，如图2所示。

未充满就可以很容易发现和处理。

未焊透也是很明显的，如果焊接工和检查员检查背后的焊缝。

问题出现在焊接一个闭式组织结构或者狭窄部位时，检查员不能检查板上的焊接质量和狭窄部位的内部。

这就需要小心地深思熟虑地设计和准备制造流程。

如果可以的话，提供内部检查口，就像留检查孔给焊接工使其可以双面焊接，特别是焊接厚板的时候。

图2 未充满和未焊透3、不完全熔合第三个焊接缺陷是不完全熔合，起因于低电流。

电弧焊利用集中高温电弧来熔化基底金属和焊条。

这些熔化了的基底金属和焊条混合熔合在焊池，然后与基底金属凝固在一起。

如果焊接电流设定得太低，不能获得理想的熔解温度，基底金属就不能完全地熔化。

此外，焊池材料不充分和在相邻的基底金属之间形成间隙都是不适当的。

这样会留下空洞在焊缝里面或外面，如图3所示。

图3 不完全熔合4、检测缺陷：无损检测大多数的不完全焊透在内部和极细微的，眼睛难以察觉的。

因此，我们需要无损检测来检测焊接质量。

现在有很多种的无损检测，每一种都有各自的优势和局限性。

图4所示的是一位技师在展示磁粉探伤法来检测焊缝。

无损检测是基于鉴定焊缝，无损检测的花费，探测精度，探测深度，等等。

图4 磁粉探伤法5、设计中的焊接缺陷在很多时候，我们应该承认一个事实，焊接缺陷存在于它的结构。

这是需要小心的经过深思熟虑的在设计阶段就应该把缺陷覆盖。

无损检测试题库一、是非题 (每题 1.5 分)无损检测基础1 ．《特种设备安全监察条例》规定，从事本条例规定的监督检验、定期检验、型式试验和无损检测的特种设备检验检测人员应当经国务院特种设备安全监督管理部门组织考核合格，取得检验检测人员证书，方可从事检验检测工作。

( √ )2．《特种设备安全监察条例》规定，特种设备检验检测人员从事检验检测工作，必须在特种设备检验检测机构执业，但不得同时在两个以上检验检测机构中执业。

( √ )3．《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定，焊缝用超声波和射线两种方法进行探伤时，按其中一种标准合格者，可认为焊缝探伤合格。

(×)4．《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定，受压管道和管子对接接头做探伤抽查时，如发现有不合格的缺陷，应做抽查数量的双倍数目的补充探伤检查。

如补充检查仍不合格，应对该焊工焊接的全部对接接头做探伤检查。

( √ )5．《电力工业锅炉压力容器监察规程》规定，从事受压元件焊接质量检验的无损检测人员，按部颁《电力工业无损检测人员资格考核规则》和劳动部《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》进行考试。

经取得相应技术等级的资格证书后，方可进行该技术等级的检验工作。

( √ )6．《电力工业锅炉压力容器监察规程》规定，受压元件焊接接头的分类方法、各类别焊接接头的检验项目和抽检百分比及质量标准，按 DL5007 《电力建设施工及验收技术规范》 (火力发电厂焊接篇)(现已修订为《火力发电厂焊接技术规程》) 执行。

但对超临界压力锅炉的受热面和一次门内管子的Ⅰ类焊接接头，应进行100%无损探伤，其中超声波检测不少于 50% 。

(×)7．《电力工业锅炉压力容器监察规程》规定，无损探伤检查不合格的焊缝，除对不合格的焊缝返修外，在同一批焊缝中应加倍抽查。

若仍有不合格者，则该批焊缝以不合格论。

应在查明原因后返工。

( √ )8．《火力发电厂焊接技术规程》规定，对修复后的焊接接头，应 100% 进行无损检验。