2017年造價(jià)工程師安裝計(jì)量講義：焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

(一)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容

焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容主要包括材料的檢驗(yàn)、焊接設(shè)備的檢驗(yàn)和焊接后質(zhì)量的檢驗(yàn)等。

檢驗(yàn)的項(xiàng)目主要有：

(1)原材料和設(shè)備零件尺寸和幾何形狀的檢查;

(2)原材料和焊縫的化學(xué)成分分析、機(jī)械性能試驗(yàn)和金相組織檢驗(yàn);

(3)原材料及焊縫表面和內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn);

(4)設(shè)備和管道系統(tǒng)的試壓。

上述這些檢驗(yàn)項(xiàng)目，應(yīng)根據(jù)施工圖的技術(shù)要求進(jìn)行。原材料一般都有合格證書(shū)，因此它的檢驗(yàn)除必要的抽查之外，往往根據(jù)施工工序要求進(jìn)行。

(二)材料的檢驗(yàn)

焊接前應(yīng)對(duì)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，包括對(duì)母材、焊條(焊絲)、焊劑、保護(hù)氣體、電極等進(jìn)行檢查。其中焊接金屬材料的檢驗(yàn)是最基本的內(nèi)容。

1.檢驗(yàn)的依據(jù)

(1)供貨合同;

(2)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);

(3)供貨方提供的發(fā)貨單、計(jì)量單、裝箱單、產(chǎn)品合格證、化驗(yàn)單、技術(shù)鑒定單、圖紙及其他有關(guān)憑證。

2.檢驗(yàn)的內(nèi)容

依據(jù)以上三類文件對(duì)金屬材料做以下檢驗(yàn)：

(1)數(shù)量驗(yàn)收，包括清點(diǎn)件數(shù)和計(jì)重;

(2)質(zhì)量檢驗(yàn)。

1)材料的規(guī)格、尺寸檢驗(yàn)：包括長(zhǎng)度、寬度、直徑、厚度、斷面等幾何尺寸的測(cè)量，它們應(yīng)符合合同和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;

2)材料的外觀檢驗(yàn)：材料的包裝是否完整無(wú)損、符合規(guī)定，標(biāo)志是否完備齊全，以及材料外觀質(zhì)量檢驗(yàn);

3)材料的理化檢驗(yàn)：對(duì)材料進(jìn)行化學(xué)成分、機(jī)械性能、工藝性能、物理性能和金相組織檢驗(yàn)或做各種無(wú)損檢驗(yàn)。

3.檢驗(yàn)的方法

(1)規(guī)格尺寸的檢驗(yàn)。

(2)外觀的檢驗(yàn)。

(3)成分、性能及組織的檢驗(yàn)。

1)顯微組織檢驗(yàn)。顯微組織檢驗(yàn)是用高倍顯微鏡來(lái)觀察分析微觀組織狀態(tài)的金相檢驗(yàn)。

在進(jìn)行顯微組織檢查前，先要制成經(jīng)過(guò)磨光、酸蝕的試樣，在50～3000倍的金相顯微鏡下觀察。顯微組織檢驗(yàn)?zāi)艽_定材料晶粒度大小、帶狀組織、各種組織組成物形態(tài)、非金屬夾雜及脫碳層深度等。

2)宏觀組織檢驗(yàn)。用肉眼或用不大于10倍的放大鏡檢驗(yàn)金屬宏觀組織和缺陷叫宏觀檢驗(yàn)，常用的方法有斷口檢驗(yàn)、酸浸檢驗(yàn)、塔形車削發(fā)紋檢驗(yàn)及硫印檢驗(yàn)等。

①斷口檢驗(yàn)。

②酸蝕檢驗(yàn)。

③塔形車削發(fā)紋檢驗(yàn)。

④硫印試驗(yàn)。

3)無(wú)損探傷檢驗(yàn)。對(duì)于鋼材的低倍缺陷，還可做無(wú)損探傷檢驗(yàn)。無(wú)損探傷的方法和手段很多，有做表面探傷的液體滲透檢測(cè);做一定深度的中子射線檢測(cè)、X射線和γ射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和微波檢測(cè)等;以及對(duì)于難以接近區(qū)域的光熱輻射檢測(cè)。這些方法能檢查出鋼材表層及內(nèi)層的各種缺陷，如氣孔、縮孔、裂紋和夾渣等。

除上所述，鋼材的質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容還有鋼的化學(xué)性能(如晶間腐蝕)、物理性能(如硅鋼片的鐵損測(cè)定)和工藝性能(如淬透性試驗(yàn))等，這里不再贅述。

(三)焊接施工中的檢驗(yàn)

焊接施工中，要對(duì)焊接中焊接工藝執(zhí)行情況進(jìn)行檢驗(yàn)。如焊接工藝要求，包括焊接方法、焊接材料、焊接順序、焊接變形、溫度控制;多層焊接要檢驗(yàn)焊接層間是否存在裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。

(四)焊接后質(zhì)量檢驗(yàn)

在工程中對(duì)于焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)，除了外觀檢驗(yàn)外，一般多用無(wú)損探傷檢驗(yàn)來(lái)提高檢驗(yàn)的可靠性。

1.射線檢測(cè)(RT)

射線探傷是施工檢驗(yàn)上應(yīng)用廣泛的一種探傷技術(shù)，它能很準(zhǔn)確地檢查出工件內(nèi)部或表面所存在的缺陷大小、位置和性質(zhì)。射線探傷包括x射線、γ射線、中子射線探傷等，其基本原理相同。

(1)X射線、γ射線探傷。X射線或γ射線就本質(zhì)而言與可見(jiàn)光相同，都屬于電磁波，只是波長(zhǎng)不同，故性質(zhì)也有差異。γ射線的波長(zhǎng)較X射線短，故其射線更硬，穿透力也越強(qiáng)。

1)從X射線發(fā)射管發(fā)出具有強(qiáng)大穿透能力的X射線，照射到需探傷的工件上，工件的背面放有裝在暗匣中的X光軟片。如金屬中有氣孔、裂紋、未焊透、夾渣等缺陷，照相底片經(jīng)沖洗后可以看到相應(yīng)部位是一些黑色的條紋或痹點(diǎn);而由于焊縫本身比被焊金屬厚的緣故，故焊縫處在膠片上顯示出白色的條縫，焊縫處缺陷在膠片上形成的黑色條紋或痹點(diǎn)則十分明顯，易于檢測(cè)出。通常X射線可檢查出的缺陷尺寸不小于透視工件厚度的1.5%～2.0%(即靈敏度)。

X射線探傷的優(yōu)點(diǎn)是顯示缺陷的靈敏度高，特別是當(dāng)焊縫厚度小于30mm時(shí)，較γ射線靈敏度高;其次是照射時(shí)間短、速度快。缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜、笨重，成本高，操作麻煩，穿透力較γ射線小。

(2)中子射線檢測(cè)。

2.超聲檢測(cè)(UT)

超聲檢查一般是指使超聲波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進(jìn)行研究，對(duì)試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測(cè)、幾何特性測(cè)量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測(cè)和表征，并進(jìn)而對(duì)其特定應(yīng)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù)。

超聲法的優(yōu)點(diǎn)是可用于金屬、非金屬和復(fù)合材料制件的無(wú)損評(píng)價(jià);超聲波在金屬中可以傳播很遠(yuǎn)的距離(能達(dá)10m)，故可用其探測(cè)大厚度工件;對(duì)確定內(nèi)部缺陷的大小、置位、取向、埋深和性質(zhì)等參量較之其他無(wú)損方法有綜合優(yōu)勢(shì);特別是對(duì)檢測(cè)裂縫等平面型缺陷靈敏度很高;僅需從一側(cè)接近試件;設(shè)備輕便對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害，可做現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè);所用參數(shù)設(shè)置及有關(guān)波形均可存儲(chǔ)供以后調(diào)用。主要局限性是對(duì)材料及制件缺陷作精確的定性、定量表征仍需作深入研究;對(duì)試件形狀的復(fù)雜性有一定限制。

3.渦流檢測(cè)

渦流檢測(cè)是以研究渦流與試件的相互關(guān)系為基礎(chǔ)的一種常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法。當(dāng)試件被放在通有交變電流的激勵(lì)線圈中或其附近時(shí)，進(jìn)入試件的交變磁場(chǎng)可在試件中感應(yīng)出方向與激勵(lì)磁場(chǎng)相垂直的、呈旋渦狀流動(dòng)的電流(渦流)，這渦流會(huì)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生一與激勵(lì)磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)使線圈中的原磁場(chǎng)有部分減小，從而引起線圈阻抗的變化。

渦流檢測(cè)的主要優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)速度快，線圈與試件可不直接接觸，無(wú)需耦合劑。主要缺點(diǎn)是只限用于導(dǎo)電材料，對(duì)形狀復(fù)雜試件難做檢查，只能檢查薄試件或厚試件的表面、近表面部位，且檢測(cè)結(jié)果尚不直觀，判斷缺陷性質(zhì)、大小及形狀尚難。

4.磁粉檢測(cè)(MT)

當(dāng)被磁化的鐵磁性材料表面或近表面存在缺陷(或組織狀態(tài)的變化)，從而導(dǎo)致該處的磁阻有足夠的變化時(shí)，在材料表面空間可形成漏磁場(chǎng)。將微細(xì)的鐵磁性粉末施加在此表面上，漏磁場(chǎng)吸附磁粉形成痕跡顯示出缺陷的存在及形狀，為磁粉檢測(cè)。它的優(yōu)點(diǎn)是能直觀顯示缺陷的形狀大小，并可大致確定其性質(zhì);具有高的靈敏度，可檢出的缺陷最小寬度約為1μm;幾乎不受試件大小和形狀的限制;檢測(cè)速度快，工藝簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉。局限性是只能用于鐵磁性材料;只能發(fā)現(xiàn)表面和近表面缺陷，可探測(cè)的深度一般在1～2mm;寬而淺的缺陷也難以檢測(cè);檢測(cè)后常需退磁和清洗;試件表面不得有油脂或其他能粘附磁粉的物質(zhì)。

磁粉檢測(cè)根據(jù)磁化試件的方法可分永久磁鐵法、直流電法和交流電法等;根據(jù)磁粉的施加可分為干粉法和濕粉法;而根據(jù)試件在磁化的同時(shí)即施加磁粉并進(jìn)行檢測(cè)還是在磁化源切斷后利用剩磁進(jìn)行檢測(cè)，又可分為連續(xù)法和剩磁法。

5.液體滲透檢測(cè)(PT)

液體滲透檢測(cè)是檢驗(yàn)非疏孔性金屬和非金屬試件表面上開(kāi)口缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)方法。將溶有熒光染料或著色染料的滲透劑施加在試件表面，滲透劑由于毛細(xì)作用能滲入到各種類型開(kāi)口于表面的細(xì)小缺陷中，清除附著在試件表面上多余滲透劑，經(jīng)干燥和施加顯像劑后，在黑光或白光下觀察，缺陷處可分別相應(yīng)地發(fā)出黃綠色的熒光或呈現(xiàn)紅色，用目視檢驗(yàn)。

液體滲透檢驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是不受被檢試件幾何形狀、尺寸大小、化學(xué)成分和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的限制，也不受缺陷方位的限制，一次操作可同時(shí)檢驗(yàn)開(kāi)口于表面中所有缺陷;不需要特別昂貴和復(fù)雜的電子設(shè)備和器械;檢驗(yàn)的速度快，操作比較簡(jiǎn)便，大量的零件可以同時(shí)進(jìn)行批量檢驗(yàn)，因此，大批量的零件可實(shí)現(xiàn)100%的檢驗(yàn);缺陷顯示直觀，檢驗(yàn)靈敏度高。

最主要的限制是只能檢出試件開(kāi)口于表面的缺陷，不能顯示缺陷的深度及缺陷內(nèi)部的形狀和大小。