文档介绍：第七章焊缝超声波探伤锅炉、压力容器、压力管道和各种钢结构主要是采用焊接方法制造的。为了保证焊接质量,超声检测是检测焊接接头缺陷并为焊接接头质量评价提供重要数据的主要无损检测手段之一。为了能够合理的选择检测方法和检测条件,不仅要求检测人员具备熟练的超声波探伤技术,检测人员还应了解有关焊接的基本知识,如焊接接头形式、焊接坡口形式、焊接方法及工艺、焊接缺陷等。只有这样,探伤人员才能针对各种不同的焊接接头,采用适当的检测方法,获得比较正确的检测结果。本章主要结合JB/-2005 来详细介绍焊接接头的超声波检测方法。 焊接加工及常见缺陷锅炉压力容器及一些钢结构主要是采用焊接加工成形的。焊缝内部质量一般利用射线和超声波了检测。对于焊缝中的裂纹、未熔合等危险缺陷,超声波探伤比射线更容易发现。 焊接加工 1)焊接过程常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊和电渣焊等。焊接过程实际上是一个冶炼和铸造过程,首先利用电能或其他形式的能产生高温使金属熔化,形成熔池,熔融金属在熔池中经过冶金反应后冷却, 将两母材牢固的结合在一起。为了防止空气中的氧、氮进入熔融金属,在焊接过程中通常有一定的保护措施。手工电弧焊是利用焊条外层药皮高温时分解产生的中性或还原性气体作保护层。埋弧自动焊和电渣焊是利用液体焊剂作保护层。气体保护焊是利用氩气或二氧化碳等保护气体作保护层。焊接是指通过加热或加压,或两者兼用,并且用或不用填充材料,使工件达到原子结合的一种加工方法。常用的焊接方法有熔焊、压焊、钎焊和特种焊接等。虽然新焊接方法不断出现,但应用最广泛的仍是熔焊,特别是在特中设备生产过程中。所以,超声检测的主要对象是熔焊焊接接头,如焊条电弧焊(Shielded Metal Arc Welding ),埋弧焊(Submerged Arc Welding )、气体保护焊( Gas Metai Arc Welding )、钨极氩弧焊( TIG )等形成的焊接接头。焊接过程实际上是一个冶炼和铸造过程, 首先利用电能或其他形式的能量产生高温是金属熔化, 形成熔池,熔融金属在熔池中经过冶金反应后冷却, 将两种工件牢固地结合在一起。焊条电弧焊( SMAW )是指用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。焊条由焊芯和药皮两部分组成,焊接时焊芯可作为电极和填充材料,药皮在高温下分解产生中性或还原性气体作为保护层,防止空气中的氧、氮进入熔融金属,同时药皮可对焊缝金属起脱氧、脱硫,向焊缝渗入合金元素,调节焊缝金属凝固和冷却速度等作用。焊条电弧焊应用广泛,主要不足是通常每条焊道焊后都必须清除熔渣,劳动强度大;焊接质量受焊工操作水平和体力影响严重。值得注意的是, 其形成的焊接接头是特种设备超声检测的重要对象埋弧焊( SAW )是利用焊剂做保护层,电弧在焊剂层下加热并熔化金属,利用电气和机械装置控制送丝和移动电弧的焊接方法。主要用于碳素钢、低合金钢、耐热钢及不锈钢焊缝的水平位置焊接,适用与厚度 20mm 以上的纵缝、环缝焊接,也可进行不锈钢和低合金钢的带极堆焊,在锅炉、压力容器和船舶制造中应用广泛。气体保护焊( GMAW )是利用氩气或二氧化碳等保护气体作保护层的电弧焊方法。其中,氩弧焊通常适用于 ~5mm 范围的薄板或管子的全位置焊接和堆焊, 还经常使用与锅炉及压力容器重要受压元件焊缝根部的打底焊,从而确保焊缝根部质量。用二氧化碳气体或其他混合气体作为保护气体的电弧焊,在锅炉、压力容器制造中,如一些支座角焊缝、容器附件、膜式水冷壁的焊接,已逐步取代电弧焊。 2)接头形式焊接接头形式主要有对接、角接、搭接和 T型接头等几种;如图 所示。在锅炉压力容器中,最常见的是对接,其次是角接和 T型接头,搭接少见。 3)坡口形式为保证两母材施焊后能完全熔合,焊前应把接合处的母材加工成一定的形状,这种加工后的形状称为坡口, 坡口各部分的名称如图 所示。根据板厚、焊接方法、接头形式和要求不同,可采用不同的坡口形式。常见对接和角接的坡口形式如图 所示。 焊缝中常见焊接缺陷焊缝中常见缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等,如图 所示。 ,在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝内形成的空穴。产生气孔的主要原因是焊条或焊剂在焊前未烘干,焊件表面污物清理不净等。气孔大多呈球形或椭圆形。气孔分为单个气孔、链状气孔和密集气孔。 。产生未焊透的主要原因是焊接电流过小,运条速度太快或焊接规范不当(如坡口角度过小,根部间隙过小或钝边过大等)。未焊透分为根部未焊透、中间未焊透和层间未焊透等。