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环球网校一级建造师《机电实务》知识点：1H412034 焊接质量检验方法
焊接质量的优劣直接关系到了机电工程装置的运行安全和人民生命财产的安全，因此焊接的检验必须从焊前各项准备、焊接过程中的检验和焊后对焊缝的检验等各个环节严格地进行。本条主要知识点是：焊前检查;焊接中检验;焊后检验。
一、焊前检查
从人、机、料、法、环、检六个方面进行检查。
(一)焊工资格检查
检查焊工资格是否在有效期限内，考试项目是否与实际焊接相适应。例如，焊工操作证(合格项目)有效期为4年。若在焊工操作证有效期内中断焊接工作达6个月，也需重新进行焊工的资格考试。
(二)焊接设备检查
焊接设备质量检查包括焊接设备型号、电源极性是否符合工艺要求，焊炬、电缆、气管和焊接辅助工具，安全防护等是否齐全。
(三)原材料检查
原材料检查包括对母材、焊条(焊丝)、焊剂、保护气体、电极等进行检查，是否与合格证及国家标准相符合，及检查包装是否破损、过期等。
(四)技术文件的检查
对焊接结构设计及施焊技术文件的检查要审查焊件结构是否设计合理、便于施焊、易保证焊接质量;检查工艺文件上工艺要求是否齐全、表达清楚;新材料、新产品、新工艺施焊前应检查是否进行了焊接工艺试验。
(五)焊接环境检查
对焊接场所可能遭遇的环境温度、湿度、风、雨等不利条件，检查是否采取可靠防护措施。
例如，出现下列情况之一时，如没采取适当的防护措施，应立即停止焊接工作。
1.采用电弧焊焊接时，风速等于或大于8m/s;
2.气体保护焊接时，风速等于或大于2m/s;
3.相对湿度大于90%;
4.采用低氢型焊条电弧焊时，风速等于或大于5m/s;
5.下雨或下雪;
6.管子焊接时未垫牢，管子悬空或处于外力作用下;
7.打底焊时，施焊环境处于强振动或敲击工况中。
(六)焊接过程的检查
为了确保焊接工艺指导书规定的各项参数的正确执行，通常的做法是增加检查的程序，既由专职或兼职质检员从焊接工序初始，就对人、机、料、法、环等各因素进行过程检查、监控，主要检查装配质量是否符合图样要求，坡口表面是否清洁、装夹具及点固焊是否合理，装配间隙和错边是否符合要求，是否要考虑焊接收缩量等。有效的检查能显著提高焊接质量和合格率。
二、焊接中检验
(一)焊接工艺
焊接中是否执行了焊接工艺要求，包括焊接方法、焊接材料、焊接规范(电流、电压、线能量)、焊接顺序、焊接变形及温度控制。
(二)焊接缺陷
多层焊层间是否存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷，缺陷是否已清除。
(三)焊接设备
焊接设备运行是否正常，包括焊接电源、送丝机构、滚轮架、焊剂托架、冷却装置、行走机构等。例如，对大型石油储罐边板与边板对接缝焊接时，为了减少对接缝焊接的底板表面变形，焊接中检验尤其重要。焊接时应按以下程序进行焊接中检验：
1.先进行焊道局部处理，若发现由于焊接变形产生的应力使对接焊道根部产生裂纹，应用碳弧气刨或磨光机进行彻底处理，并进行P工检验，合格后才可进行下一步工作安排，该项检查工作对于大型储罐尤其重要。
2.点焊：在以上焊接工作结束后，边板对接口处会不同程度地产生翘曲变形，使本来接合严密的边板与垫板之间产生间隙，在点焊之前必须进行检查处理。
3.焊接：全部边板对接缝点焊后，再进行焊接。
三、焊后检验
(一)外观检验
1.利用低倍放大镜或肉眼观察焊缝表面是否有咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷。
2.用焊接检验尺测量焊缝余高、焊瘤、凹陷、错口等。
3.检验焊件是否变形。
例如，大型立式圆柱形储罐焊接外观检验要求，对接焊缝的咬边深度，不得大于0.5mm;咬边的连续长度，不得大于100mm;焊缝两侧咬边的总长度，不得超过该焊缝长度的10%;咬边深度的检查，必须将焊缝检验尺与焊道一侧母材靠紧。
(二)致密性试验
1.液体盛装试漏
对于不承压的容器、设备、管道，可采用直接盛装检验用液体的方法，通过检查容器、设备、管道的焊缝外侧是否有渗漏以试验焊缝致密性。
2.气密性试验
将压缩气体通人容器或管道内至规定的检验压力，在焊缝外部涂发泡剂(例如肥皂水)，检查焊缝是否有气泡渗漏。
3.氨气试验
焊缝一侧通人氨气，另一侧焊缝贴上浸过酚酞一酒精、水溶液的试纸，若有渗漏，试纸上呈红色。
4.煤油试漏
在焊缝一侧涂刷白垩粉水溶液，待其干燥后，会在焊缝上附着一层白垩粉。在焊缝的另一侧浸煤油。如有渗漏，漏点处的白垩粉上会留下油渍。
5.氦气试验
焊缝一侧通入氦气，另一侧用氦气检漏仪来检测。如果有泄漏，氦气检测仪会发出报警。以此来测定焊缝的致密性。
6.真空箱试验
在焊缝上涂上发泡剂(例如肥皂水)，用真空箱覆盖在涂有发泡剂的待检焊缝上，抽真空。若有渗漏，会透过真空箱的观察视窗观察到有气泡产生。真空试漏箱检测法适用于焊缝另一侧为封闭的场所，例如，储罐罐底焊缝。
(三)强度试验
1.液压强度试验常用水进行，试验压力为设计压力的1.25～1.5倍。
2.气压强度试验用气体为介质进行强度试验，试验压力为设计压力的1.15～1.20倍。
(四)无损检测
常用焊缝无损检测方法有：
1.射线探伤方法(RT)
目前应用较广泛的射线探伤方法是利用(x、y)射线源发出的贯穿辐射线穿透焊缝后使胶片感光，焊缝中的缺陷影像便显示在经过处理后的射线照相底片上，能发现焊缝内部气孔、夹渣、裂纹及未焊透等缺陷。
2.超声波探伤(UT)
利用压电换能器件，通过瞬间电激发产生脉冲振动，借助于声耦合介质传人金属中形成超声波，超声波在传播时遇到缺陷就会反射并返回到换能器，再把声脉冲转换成电脉冲，测量该信号的幅度及传播时间就可评定工件中缺陷的位置及严重程度。
超声波比射线探伤灵敏度高，灵活方便，且周期短、成本低、效率高、对人体无害，但显示缺陷不直观，对缺陷判断不精确，受探伤人员经验和技术熟练程度影响较大。
3.渗透探伤(PT)
当含有颜料或荧光粉剂的渗透液喷洒或涂敷在被检焊缝表面上时，利用液体的毛细作用，使其渗入表面开口的缺陷中，然后清洗去除表面上多余的渗透液，干燥后施加显像剂，将缺陷中的渗透液吸附到焊缝表面上来，从而观察到缺陷的显示痕迹。
液体渗透探伤主要用于检查坡口表面、碳弧气刨清根后或焊缝缺陷清除后的刨槽表面、工卡具铲除的表面以及不便磁粉探伤部位的表面开口缺陷。
4.磁性探伤(MT)
利用铁磁性材料表面与近表面缺陷会引起磁率发生变化，磁化时在表面上产生漏磁场，并采用磁粉、磁带或其他磁场测量方法来记录与显示缺陷的一种方法。磁性探伤主要用于检查表面及近表面缺陷。该方法与渗透探伤方法比较，不但探伤灵敏度高、速度快，而且能探查表面一定深度下缺陷。
5.涡流探伤(ET)
利用探头线圈内流动的高频电流可在焊缝表面感应出涡流的效应，有缺陷会改变涡流磁场，引起线圈输出(如电压或相位)变化来反映缺陷。其检验参数控制相对困难，可检验导电材料表面或焊缝与堆焊层表面或近表面缺陷。
6.超声波衍射时差法(TOFD)
依靠从待检试件内部结构(主要是指缺陷)的“端角”和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷，用于缺陷的检测、定量和定位。衍射时差法超声(简称TOFD)检测技术在超高压管道焊接检查上已使用。
(1) TOFD技术优越性
1)一次扫查几乎能够覆盖整个焊缝区域(除上下表面盲区)，可以实现非常高的检测速度;
2)可靠性要好，对于焊缝中部缺陷检出率很高;
3)能够发现各种类型的缺陷，对缺陷的走向不敏感;
4)可以识别向表面延伸的缺陷;
5)采用D一扫描成像，缺陷判读更加直观;
6)对缺陷垂直方向的定量和定位非常准确，精度误差小于lmm;
7)和脉冲反射法相结合时检测效果更好，覆盖率100%。
(2) TOFD技术局限性
1)近表面存在盲区，对该区域检测可靠性不够;
2)对缺陷定性比较困难;
3)对图像判读需要丰富经验;
4)横向缺陷检出比较困难;
5)对粗晶材料，检出比较困难;
6)对复杂几何形状的工件比较难测量。
7.其他检测方法。
包括：大型工件金相分析;铁素体含量检验;光谱分析;手提硬度试验;声发射试验等。
8.无损探伤的应用
对压力容器焊接接头质量检测方法的选择要求有：
(1)压力容器壁厚小于等于38mm时，其对接接头应采用射线检测，由于结构等原因，不能采用射线检测时，允许采用可记录的超声检测。
(2)容器壁厚大于38mm(或小于38mm，但大于20mm，且材料抗拉强度规定值下限大于等于50MPa)时，其对接接头如采用射线检测，则每条焊缝还应附加局部超声检测，局部检测比例为原检测比例的20%，附加检测应包括所有焊缝交叉部位。
(3)对有无损检测要求的角接接头，工形接头，不能进行射线或超声检测时，应做100%表面检测。
(4)铁磁性材料压力容器的表面检测应优先选用磁粉检测。
(5)有色金属制压力容器对接接头应尽量采用射线检测。
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