文档介绍：四川东科管道制造有限公司
质检部宋煜珑
2011-11-15
焊缝超声检测
焊接加工及常见缺陷
锅炉压力容器及一些钢结构件主要是采用焊接加工成形的,因此作为焊缝检验人员了解一些焊接有关知识是有必要的。
利用电能或其他形式的能转化成热能,使接头的金属形成熔化或半熔化状态,通过熔化金属的冶金反应或施加外力等将两母材牢固结合在一起的过程,叫做焊接。
熔化焊焊接方法常见有:
手工电弧焊;
埋弧自动焊;
气体保护焊;
电渣焊;
坡口型式和接头形式:
焊接接头形式:主要有对接、角接、搭接和T型接头等几种。
常见的坡口型式:Ⅰ型、V型、单V型、U型、X型、双U型、K型等。
坡口各部分名称见右图:
焊缝中常见缺陷-气孔
气孔:是在焊接过程中焊接熔池吸收了过量的气体或治金反应产生的气体,在冷却之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。产生气孔的主要原因:焊接前焊条或焊剂未烘干;焊件表面污物清理不净;焊接过程中熔池保护不良等。
气孔形状:大多呈球形或椭圆形,也有针孔等其他形状的气孔。
气孔种类:单个气孔、链状气孔(多发生在自动焊中)、密集气孔。
焊缝中常见缺陷-未焊透
未焊透:是指母材金属之间未熔化焊合。
未焊透产生的主要原因:焊接电流过小、运条速度过快或焊接规范不当(如坡角度过小、根部间隙过小或钝边过大)等。
未焊透存在的部位:双面焊中间,单面焊根部,即钝边与钝边之间的未熔化焊合。
焊缝中常见缺陷-未熔合
未熔合:是指填充金属与母材之间或填充金属与填充金属之间未熔化焊合。
产生未熔合的主要原因:坡口清理不干净、运条速度过快、焊接电流过小、焊条角度不当等。
未熔合存在的部位:坡口未熔合、根部未熔合和层间未熔合。
焊缝中常见缺陷-夹渣
夹渣:是指焊后残留在焊缝金属内部的熔渣或非金属夹杂物。
产生夹渣的主要原因:焊接电流过小、焊速过快、焊接过程清渣不干净等。
夹渣的存在形式:点状夹渣和条状夹渣。
焊缝中常见缺陷-裂纹
裂纹:是指在焊接过程中或焊后或焊后热处理中,在焊缝或焊接接头热影响区产生的局部破裂或缝隙。
按裂纹成因分为:热裂纹、冷裂纹和再热裂纹等。热裂纹是由于焊缝中的低熔点物质在焊接应力作用下产生的;冷裂纹是由于焊缝中存在淬硬组织、焊接应力过高、焊条焊剂中含氢量过高造成的,常在焊缝冷却到一定温度后产生,因此又称为延迟裂纹:再热裂纹一般是焊件在焊后再次加热(消除应力或改善组织的加热过程)而产生的。
按裂纹的取向分为:纵向裂纹、横向裂纹、星形裂纹。
焊缝中常见缺陷的危害性
裂纹、未熔合和未焊透均为平面型缺陷,应力集中程度高,易造成焊接接头破坏,因此危害性较大。而气孔和夹渣是体积型缺陷应力集中程度较低,危害性较小。
焊缝中常见缺陷的危害程度的顺序为:裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔。
对接焊缝超声波检测
超声检测技术等级
分为A、B、C三个检测级别。原则上根据承压设备产品的重要程度决定。检出概率大小是不同的。A级适用于承压设备有关的支承件和结构件焊接接头检测;B级适用于一般承压设备对接焊接接头检测;C级适用于重要承压设备对接焊接接头检测。A、B、C三种级别主要不同点:
适用的厚度范围,A级适用于母材厚度≥8mm~46mm,B级和C级适用于母材厚度≥8mm~400mm。
使用的探头数量,A级用1种K值探头,B级用1种或2种K值探头,C级用2种K值探头。
检测面,A级为单面单侧,B级C级为单面双侧或双面双侧。
对横向缺陷的检测,A级一般不需检测横向缺陷,B级、C级应检测横向缺陷。
对焊接接头余高的要求,A级、B级不要求将焊接接头的余高磨平,而C级要求磨平。
对扫查区母材的检测,C级要求用直探头对斜探头扫查经过的母材区域进行检测。A级和B级则不需要。
检测前准备工作
检测前应了解被检对象名称、材质、规格、焊接工艺、热处理情况坡口型式等,并对焊接接头中心位置进行标定。
焊接接头外观质量及对接焊缝超声波检测外形尺寸需经检验合格。对有影响检验结果评定的表面形状突变应进行适当的修磨,并做到圆滑过渡。
检验面焊接移动区应清除焊接飞溅、锈蚀、氧化物及污垢,必要时,表面进行打磨平滑,打磨宽度至少为探头移动范围。
采用一次反射法或串列式扫查探测时,;
采用直射法探测时,;
P=2Ttgβ=2TK 式中:P-跨距;T-工件厚度;β-探头折射角;K=tgβ。
需要除去余高的焊缝,应将焊缝打磨到与邻近母材平齐。
检验区域
焊接接头检验区域的宽度应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一段区域,这个区域最小5mm,最大为10mm。
确定检验区域的目的是检验的范围应包括整个焊缝和热影响区。
探头扫查速度