焊接检验主要内容

第一章绪论焊接检验方法分类

1、按焊接的数量分类a）抽检b）全检

2、按是否要将被检件破坏可分为a）破坏性检验•力学性能实验化学分析试验金相检验b）非破坏性检验（无损检测）涡流探伤射线探伤超声探伤目视探伤外观检验渗透探伤焊接检验的依据

1、施工图样和订货合同（1可拆分为2点）

2、相关的技术标准或规范

3、检验的工艺性文件检验过程的5个基本环节:按焊接产品质量的形成过程与焊接质量管理的顺序可分为1,焊前检验2,焊接过程检验3,焊后检验4,安装调试质量检验5,产品服役质量检查第二章缺陷按缺陷性质将缺陷分为六大类裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷，其它缺陷（如电弧擦伤、飞溅、表面撕裂、磨痕等）

1、按焊接缺陷的形态可分为a平面缺陷，如裂纹、未熔合b体积缺陷如气孔、夹渣

2、按缺陷出现的位置可分为a表面缺陷（用外观或表面无损检测方式检测）b内部缺陷（用解剖、金相、内部无损检测方法检测）第三章射线探伤1,射线探伤原理；利用射线能穿透物质且其强度会被物质所衰减的特性检测物质内部损伤的方法称为射线检测射线探伤的实质是根据被检工件与其内部缺陷介质对射线能量衰减程度不同而引起射线透过工件后的强度差异，使缺陷能在射线底片或X光电视屏幕上显示出来2,X射线的种类1）、按其波长分为a）连续X射线波长在一定范围内连续变化的X射线称为连续X射线（或白色X射线）其强度与管电压和管电流有关b）标识X射线波长相对单一的X射线称为标识X射线（特征X射线）该波长与元素种类有关2）、按能量大小分a）普通X射线b）高能X射线指电子加速器中产生的能量在一百万电子伏特以上的X射线特点能量大，穿透能力强，散射线少，透照幅度宽3,射线的衰减方式电子对的产生和光电效应4,射线探伤系统组成1）射线源（X射线机、丫射线机或加速器）2）射线胶片3）增感屏作用

1、增感效应；

2、滤波作用总之提高胶片的感光速度和底片的成相质量胶片和增感屏的接触在透照过程中始终相互紧贴4）相质计象质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的，衡量该质量的数值是相质指数Z,相质指数的确定象质指数等于底片上能识别出的最细钢丝线的编号相质计的放置线型象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝一段（被检区长度1/4部位）钢丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直细钢丝至于外侧当射线源侧无法放置象质计时，可将其放在胶片侧的工件表面上（要求同上）同时必须在最粗钢丝的右下角（左型）或左下角（右型）放置一个铅字母，表示为胶片侧放置5）铅罩、铅光阑一一限制射线照射区域大小和得到合适的照射量6）铅遮板一一屏蔽前方散射7）底部铅板（又称背部防护铅板）一一防止背部散射8）滤板一一吸收掉射线中波长较大的谱线，减少散射9）暗盒（cassette）——保护胶片放置在透照过程中始终与工件紧贴10）标记带包括

1、定位标记包括中心标记和搭接标记t即有效区段标记.作用指明透照区段的界限1）定位标记应放置在被照工件上，不得放在铅字牌上2）中心标记离焊缝边缘5nlm处，纵箭头指向焊缝且位于被检区的中心，横箭头指向下一个透照位置

2、识别标记（包括工件编号、焊缝编号、部位编号、返修标记）

3、B标记作用检查背部散射放置把B标记贴在暗盒背部（暗盒和防护铅板之间）的适当位置，不得与其它标志重合B标记在底片上的显示有三1）无显示——底片质量合格2）B标记黑度比周围背景黑度高一底片质量合格3）B标记黑度比周围背景黑度低一一底片质量不合格5,探伤条件的选择底片质量、射线源、透照几何参数的选择、曝光规范、透照方式的选择、胶片的暗室处理其中底片质量中象质等级A（适用锅炉）、AB、B级，B级需磨平加强高黑度D=lg（LO/L）强度为L0的可见光通过底片后，光强度减为L6,射线能量选择1）射线能量（P43）——指射线源的KV、MeV值或y源的种类在满足透照工件厚度条件下，应根据材质和成像质量要求，尽可能选择较低的射线能量2）射线强度:强度越高，透照时间越短3）焦点尺寸尽可能选择焦点小的射线源4）辐射角:指射线所构成的角度.x射线的辐射角分定向和周向，Y射线的辐射角分定向、周向和4兀立体角，分别适用于分段曝光、周向曝光和全景曝光7,几何不清晰度ug当焦点为非点状时，底片上高低黑度交界部位会出现一个黑度渐变的过渡区，该区宽度Ug称为“半影”，又称“几何不清晰度”影响几何不清晰度Ug的因素1）焦点焦点越大，ug越大2）焦距指焦点至胶片的距离L（又称透照距离）焦距越大ug越小3）缺陷至胶片距离越近，ug越小当缺陷位于工件表面时，Ug最大为了减小影象的几何不清晰度Ug,应当减小焦点尺寸d,或者增加焦距L,并尽量把底片贴紧工件8,射线入射方向的选择裂纹、未熔合等面积型缺陷，只有射线入射向与其深度方向一致时，射线底片上缺陷影象才最清晰透照厚度差的控制］应控制透照厚度比A=3/3o6边缘射线束穿透工件厚度,5中心射线束穿透工件厚度对透照厚度比A的限制，实际体现为对每次检验长度的控制9,焊缝射线底片的评定

（一）底片质量的评定合格的射线底片，其以下各项应符合GB3323—87的有关规定:⑴厚度值D（含灰雾度Do）

（2）相质指数Z

（3）检验标记齐全,正确

（4）B标记,⑸有效检验区内无有伪缺陷

（6）其它妨碍底片评定的缺陷质量不符合要求的底片必须重新拍照

（二）焊缝质量的评级

1、在射线探伤中所提到的缺陷有

（1）裂纹

（2）未熔合

（3）未焊透

（4）条状夹渣长宽比大于3的夹渣称为条状夹渣当气孔的长宽比大于3时其评级方法也按条状夹渣对待底片上夹渣黑度比气孔小

（5）圆形缺陷长宽比等于小于3的气孔、夹渣及夹鸨定义为圆形缺陷

2、焊缝评级GB3323—87标准中，根据缺陷的性质、缺陷的尺寸及数量将焊缝质量分为I、II、IIK IV共四级

（1）I级焊缝内不允许有裂纹、未熔合、未焊透、以及条状夹渣等四种缺陷存在允许有一定数量和一定尺寸的圆形缺陷存在

（2）H级焊缝内不允许有裂纹、未熔合、未焊透等三种缺陷存在允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷存在

（3）III级焊缝内不允许有裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透存在允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷及未焊透（指非氤弧焊封底的不加垫板的单面焊）存在

（4）iv级焊缝指焊缝缺陷超过in级者

3、圆形缺陷评级..1）、圆形缺陷在规定的评定区内进行评定，评定区应选择在缺陷最严重的部位2）、评定圆形缺陷应将缺陷换算成缺陷点数a）缺陷长径大于1/2T时评为IV级，小于1/2T时换算成缺陷点数，小于一定尺寸时不计点数（T——板厚）b）当缺陷与评定区边界相接时，应把它划为该评定区内计算点数3）、参考圆形缺陷的分级表4）、对不计点数缺陷的限制

（1）I级焊缝内不计点数的圆形缺陷，在评定区内不得多于10个，超过10个降为II级

（2）当TW5mni时，在H级焊缝内不计点数的圆形缺陷在评定区内也不得超过10个，否则降为IH级10射线探伤中的安全防护

1、距离防护实际中安全距离应通过剂量仪测量而确定

2、时间防护每人每天实际接受剂量不大于

17.4nirem

3、屏蔽防护际探伤中往往是三种防护方法同时使用在工地或车间探伤时还应注意必须设置危险区标记第四章超声波探伤1,超声波探伤原理

一、超声波的产生和接收超声波的产生一一压电效应，超声波的接收一一探头

二、超声波的性质a良好的指向性直线性和束射性b、能在弹性介质中传播，不能在真空中传播c界面的透射、反射、折射和波型转换2波型a纵波，用于钢板、锻件、焊缝探伤；b横波，用于焊缝钢管探伤c表面波（瑞利波R）用于钢板、钢管、锻件、复杂工件表面探伤d板波（兰姆波）P在极薄的板状介质中传播用于检测薄板及其构件内部缺陷3半扩散角=arc sinl.22X/D入-------波长（min）,D压电晶片直径（mm）越小，波束指向性越好，超声波能量集中，探伤灵敏度高，分辨力高和定位精确近场区长度N^D2/（4入）（mm）4垂直入射异质界面时的透射、反射和绕射反射系数K=W反/W入当缺陷尺寸小于入/2时，声波将绕过其边界继续前进，产生绕射，使反射波减弱因此，超声波能探测到的最小缺陷尺寸为df二人5倾斜入射异质界面时的反射、折射、波型转换第一临界角a1m二arcsin[（CL1/CL2）sin yL]第二临界角a2m=arcsin[（CL1/CS2）sin yS通常斜探头探伤时采用横波，入射角a二a1m a2m；而用〜表面波探伤时入射角aa2m6超sin asina sinflssinYt sinY减波衰L s介质I的声阻抗V介质II的声阻抗的方C CsiCL2CS2CL LI1）散射衰减频率越高、晶粒尺寸大，散射引起的衰减越大金属材料以散射衰减为主2）吸收衰减金属介质一吸收衰减可忽略不计，液体介质一吸收衰减是主要的3）扩散衰减7脉冲反射法超声波探伤基本原理A型显示超声波探伤原理一将一定频率间断发射的超声波（脉冲波）通过一定介质（耦合剂）的耦合传入工件，当遇到异质界面（缺陷或工件上下表面）时，超声波将产生反射,回波（即反射波）为仪器接收并以电脉冲信号在示波屏上显示出来，由此判断缺陷有无,以及进行定位、定量和评定反射波的位置反映声波传播的距离，故可以对缺陷定位;反射波幅度的高低可间接反映出缺陷的大小，故可对缺陷定量和评价*B型显示是脉冲回波超声波平面成象的一种它以亮点显示接收信号，以示波屏面代表被探伤对象由探头移动线和声束决定的截面，它可以显示出缺陷在横截面上的二维特征*C型显示也是脉冲回波超声波平面成象的一种它以亮点或暗点显示接收信号示波屏面所显示的是被探伤对象某一深度上与声束相垂直的一个平面投影象*3D显示技术能将B、C显示相结合产生一个准三维的投影图像，同时能表示出缺陷在空间的特征8探头的分类1）直探头

（2）斜探头

（3）水浸聚焦探头

（4）其它探头探头的主要性能

（1）折射角丫

（2）前沿长度

（3）声轴偏斜角探伤仪主要性能

（1）水平线性

（2）垂直线性

（3）动态范围

（4）衰减器精度

（5）灵敏度余量

（6）分辨力一有近场分辨力（如盲区就是一种近场分辨力）、远场分辨力

（7）盲区9直接接触法超声波探伤

1、垂直入射法（垂直法）

2、斜角探伤法（又称斜射法、横波法）1）跨距点P

0.5=6tgy Pl=25tgy2）直射法和一次反射法直射法又称正射波法（超声波不经底面反射而直接对准缺陷的探伤方法）直射法声程SO.5=5/cos y=P

0.5/sin y一次反射法又称一次反射波法（超声波只在底面反射一次而对准缺陷的探伤方法）一次反射法声程Sl=28/cos y二Pl/sin y10探伤条件的选择

1、选择原则

（1）检验等级A、B、C三级（C级的完善程度最高）

（2）探伤灵敏度的选择

（3）距离波幅曲线将不同距离处的波高连成一条光滑的曲线,即DAC基准线然后按检验级别根据DAC基准线下降一定分贝，得到评定线、定量线、判废线，统称DAC曲线

2、探头的选择

（1）探头形式

（2）晶片尺寸D大厚度工件或粗晶材料探伤一一用大晶片探头较薄工件或表面曲率较大的工件一一宜选用小晶片探头

（3）频率粗晶材料、厚大工件一一用较低频率细晶材料、薄壁工件一一宜用较高频率焊缝探伤时常选频率25MHz,推荐采用频率2-

2.5MHz

（4）探头角度或k值薄件大k值探头；大〜厚度件小k值的探头；要求严格的工件多K值、多探头扫查

3、耦合剂的选用

4、探伤面的选择与准备

（1）根据检验等级和板厚选择探伤面

（2）对探头需要接触的表面进行清理

5、探伤方法的选择

6、补偿11缺陷位置和大小的测定

1、垂直入射法时缺陷定位缺陷深度Zf=n・Tf其中工f二S屏伤一一缺陷波前沿所对水平刻度n——调节比例系数

2、斜角探伤时缺陷定位有声程、水平、深度三种调节方法

（1）声程定位法直射法缺陷深度h=Scos丫缺陷水平距离1二htg丫=Kh一次反射法h=26-Seos yh=26-y

（2）深度11调节定位法

（3）水平11调节法定位12缺陷大小的测定

1、当量法一一当缺陷大小小于声束截面时，采用当量法确定缺陷大小2探头移动法（测长法）一当缺陷尺寸大于声束截面时一般采用探头移动法测缺陷指示长度常用相对灵敏度测长法和绝对灵敏度测长法来测定缺陷指示长度△113缺陷质量评定1）最大反射波幅超过定量线的缺陷应测定其指示长度，其值少于lOmm时、按5nlm计2）相邻两缺陷各向间距小于8nini时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度3）最大反射波幅位于II区（定量线以上）的缺陷，根据其指示长度按下表规定予以评级4）、最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评为I级5）、最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如何，均评为IV级6）、反射波幅位于HI区的缺陷，无论其指示长度如何均评为IV级7）、反射波位于I区的非裂纹性缺陷均评为I级14液浸法超声波探伤通常液浸法是用水作耦合介质使探头发射的声波经过一段水后再进入工件的探伤方法称作水浸探伤法，简称水浸法水浸法特点

1、优点

（1）超声波的发射与接受比较稳定，受表面粗糙度影响较小

（2）探头角度可任意变更，可获几乎是任意折射角的横波

（3）盲区小，可探波长数量级的薄壁工件

（4）晶片损坏小，可采用高频薄晶片，灵敏度和分辩率高

2、缺点需要一些辅助设备、声能损失较大第五章•磁力探伤与涡流探伤定义磁力探伤是通过对铁磁材料进行磁化所产生的漏磁场来发现表面或近表面缺陷的无损检验方法磁力探伤分类据检测漏磁通的方法不同

1、磁粉法（干式磁粉、湿式磁粉）

2、磁敏探头法

3、录磁法磁力探伤基本原理铁磁材料的工件磁化后其内部就有磁力线通过当工件内部存在夹渣、裂纹、气孔等缺陷时，由于这些缺陷内部物质是非磁性的，磁阻很大，磁力线则绕过缺陷通过而发生弯曲如果缺陷位于工件表面或近表面，磁力线还会穿过工件表面形成漏磁利用磁粉显示漏磁则可确定缺陷所在漏磁场由于介质导磁率的变化而使磁通泄漏到缺陷附近的空气中所形成的磁场，称为漏磁场影响漏磁的因素

（1）外加磁场的影响一一缺陷漏磁通密度随着工件磁感应强度的增加而增加

（2）工件材料及状态的影响

（3）缺陷位置和形状的影响一一位于表面漏磁通多;缺陷深宽比越大漏磁场越强；缺陷表面垂直于磁力线时，漏磁场最强；若与磁力线平行,则几乎不产生漏磁通

一、磁粉探伤技术

1、磁化与退磁

（1）磁化方法磁力探伤时需在被检工件内或在其周围建立磁场的过程称为磁化磁化方法有1）周向磁化2）纵向磁化3）复合磁化4）旋转磁化

（2）磁化磁场的方向通常在被探工件上至少使用两个近似相互垂直方向的磁化（包括使用旋转磁化）

（3）退磁使工件剩磁回零的过程叫退磁退磁的方法1）将工件从交流磁化线圈中移开•将磁化了的工件放在通有交变电流的磁化线圈中,然后缓慢地将工件从线圈中移出2）减小交流电•把工件放入磁场中其位置不变，逐渐减小交流电，把磁场降低到规定值3）直流换向衰减退磁由于直流磁化比交流磁化穿透得深，所以直流退磁比交流退磁效果要好4）振荡电流退磁5）加热（将工件加热到居里点以上也可达到退磁的目的铁769℃,钻H31C,3580c，轧约20℃）磁粉探伤器材和设备磁粉、磁悬液、灵敏度试块及附件、磁粉探伤设备湿法比干法具有更高的检验灵敏度，特别适合于探测表面微小缺陷，常用于大批量工件探伤涡流探伤涡流探伤是利用电磁感应原理，使金属材料在交变磁场作用下产生涡流，根据涡流大小和分布来探测磁性和非磁性材料表面和近表面缺陷的无损检验法影响涡流的大小和分布的因素一次线圈（激励线圈）的形状和尺寸、交流电频率、金属块的导电率、磁导率、金属块与线圈的距离、金属块表层的缺陷等因素集肤效应交流电通过导体时，表面的电流密度最大，越到圆柱中心就越小，这种现象称为集肤效应涡流探伤基本原理涡流的大小影响到激励线圈的电流使其发生变化如果施加的交流电压不变，则这种影响可等效于激励线圈的阻抗发生了变化当试件（工件）表面近表面存在缺陷时，涡流的流动发生了畸变，通过仪器检测出这种畸变的信息，就能判定试件中有关缺陷的情况涡流探伤的应用范围由于集肤效应，涡流检验只能检测金属材料表面或近表面的缺陷,而对内部缺陷的检测灵敏度太低涡流探伤设备

1、涡流检验线圈

2、涡流探伤仪

3、对比试样第六章•渗透探伤定义渗透探伤是利用带有荧光染料（荧光法）或红色染料（着色法）渗透剂的渗透作用，显示缺陷痕迹的无损检验方法，可用于各种金属材料和非金属材料构件表面开口缺陷的质量检验渗透探伤原理

一、渗透探伤的理化基础一一

1、毛细作用

（1）圆柱形细管内液体的毛细现象有两个过程共同作用1）润湿一靠近壁管的液面上升形成凹面2）表面张力一使液面产生附加压力向上收缩成平面液体表面张力系数越大，或者液体的密度、毛细管的半径越小则液面上升越高

（2）两平行板间的毛细现象，渗透液对缺陷的渗透作用，本质上就是毛细作用在实际探伤中，渗透液对表面开口的点状缺陷（如气孔）的渗透，相当于渗透液在圆柱形管内的毛细作用；对表面条状缺陷（如裂纹、夹渣等）的渗透，相当于渗透液在间距很小的两平板间的毛细作用

（3）液体的渗透深度

2、乳化作用

（1）乳化现象由于表面活性剂的作用，使本来不能混合在一起两种液体能均匀地混合在一起的现象称为乳化现象具有乳化作用的表面活性剂称为乳化剂

（2）乳化机理及表面活性剂的亲水性

3、荧光现象及机理许多原来在白光下不发光的物质在紫外光的照射下能够发光，这种现象称为光致发光光致发光的物质在外界光源移开后立即停止发光的物质称为荧光物质渗透探伤的种类着色探伤一一着色法荧光探伤一一荧光法着色探伤六个基本步骤1,预清洗2,渗透3,中间清洗4,干燥5,显像6,观察渗透探伤的应用范围渗透探伤可以用来检查非松孔性材料（金属和非金属）表面开口缺陷。