焊接檢驗(yàn)在工程中的應(yīng)用

徐 進(jìn)

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

1 焊接質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)估簡(jiǎn)介

檢驗(yàn)是指通過(guò)觀察和判斷，測(cè)量和試驗(yàn)所進(jìn)行的符合性評(píng)價(jià)。焊接檢驗(yàn)不僅對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量起保證作用，而且還可以將通過(guò)檢驗(yàn)所反映出的問(wèn)題反饋給有關(guān)部門(mén)，從而為驗(yàn)證和改進(jìn)工藝提供依據(jù)，促使產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步提高。焊接檢驗(yàn)是以多學(xué)科為基礎(chǔ)的焊接學(xué)科之一，先進(jìn)的檢測(cè)方法及儀器設(shè)備、嚴(yán)密的組織管理和較高素質(zhì)的檢驗(yàn)人員，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品焊接質(zhì)量控制、安全運(yùn)行的重要保證。

焊接檢驗(yàn)的內(nèi)容有：原材料及焊材的檢驗(yàn)、焊前準(zhǔn)備的檢驗(yàn)、焊接工藝評(píng)定、焊接施工過(guò)程中的檢驗(yàn)、焊接成品的檢驗(yàn)等。

2 原材料檢驗(yàn)

焊接生產(chǎn)中所用的主要材料是金屬材料，如板材、型材、管材等；以及焊接材料，如焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體等。焊接材料關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量與安全，因此，必須對(duì)進(jìn)廠材料進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，必要時(shí)應(yīng)對(duì)材料和性能進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，確認(rèn)材料符合合同、標(biāo)準(zhǔn)后方能入庫(kù)和使用。

“三證”的見(jiàn)證：指材料要有合格證、質(zhì)量證明書(shū)、生產(chǎn)許可證。

幾何尺寸及表面質(zhì)量檢查：材料進(jìn)廠后，應(yīng)對(duì)其幾何尺寸進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)其表面質(zhì)量進(jìn)行查驗(yàn)。二者要符合采購(gòu)合同約定及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

力學(xué)性能試驗(yàn)：對(duì)重要產(chǎn)品或有合同約定的材料，應(yīng)對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行抽檢，抽檢頻次、試樣數(shù)量及檢驗(yàn)項(xiàng)目、評(píng)定方法按合同約定或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)必須是經(jīng)監(jiān)理批準(zhǔn)的具有相應(yīng)資質(zhì)的單位。

焊接材料的檢查：焊接材料的正確選擇、管理、使用是保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)條件和先決條件，因此應(yīng)對(duì)焊材進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)。通常是對(duì)焊材實(shí)行“三證”的見(jiàn)證，如合同另有規(guī)定或特別重要的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)焊材進(jìn)行抽檢。

投料前的檢查：投料單據(jù)是材料發(fā)放出庫(kù)的憑證，檢查人員應(yīng)認(rèn)真核對(duì)該材料投料生產(chǎn)令號(hào)和所焊產(chǎn)品生產(chǎn)令號(hào)是否一致，材料牌號(hào)、規(guī)格是否符合圖樣規(guī)定，確認(rèn)后簽字；材料表面不應(yīng)有裂紋、氣孔、分層、氧化皮及超標(biāo)的凹坑、劃傷等缺陷。表面質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3 焊前各工序的質(zhì)量檢驗(yàn)

3.1 放樣、劃線的檢驗(yàn)

放樣、劃線是焊前極其重要的一項(xiàng)工作，要求操作者和檢驗(yàn)員具有較高的識(shí)圖能力。應(yīng)認(rèn)真做好以下幾方面工作：根據(jù)圖樣標(biāo)注的尺寸展開(kāi)投影關(guān)系、加工余量、焊接收縮量檢驗(yàn)放樣、劃線的尺寸和形狀是否正確；檢驗(yàn)劃線、樣板的尺寸公差是否在規(guī)定值內(nèi)；檢驗(yàn)劃線的形位誤差是否在規(guī)定值內(nèi)；檢驗(yàn)樣板的標(biāo)注情況；在原材料上直接劃線、號(hào)料后，檢驗(yàn)標(biāo)注符號(hào)及標(biāo)注正確與否；檢驗(yàn)原材料的標(biāo)記移植。如一張鋼板只有一個(gè)原始記錄，若將其分割幾塊時(shí)，應(yīng)將原始標(biāo)記移植到各塊板上，特別指出的是余料必須清晰地移植標(biāo)記，經(jīng)車(chē)間檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)正確無(wú)誤后才能轉(zhuǎn)入下料工序；檢驗(yàn)開(kāi)孔劃線，開(kāi)孔線的尺寸及管口方位不能有誤，必須嚴(yán)格控制，確認(rèn)正確無(wú)誤后，方可進(jìn)行后續(xù)工序。

3.2 下料質(zhì)量檢驗(yàn)

在焊接結(jié)構(gòu)制造中，主要的下料方法是火焰氣割和剪切。氣割質(zhì)量檢驗(yàn)：對(duì)于板材、型材，數(shù)控切割機(jī)、自動(dòng)或半自動(dòng)切割機(jī)及手工火焰氣割時(shí)，其切割表面質(zhì)量應(yīng)符合JB3092-83的規(guī)定。氣割的板材、型材零件尺寸及其極限偏差，氣割孔或圓盤(pán)直徑及其極限偏差應(yīng)符合圖樣規(guī)定，或符合JBZ/Q3011-83的規(guī)定。剪切質(zhì)量檢驗(yàn)：剪切切口應(yīng)與鋼板表面垂直，通常斜度不大于1：10，劃痕不大于1μm，毛刺高度不大于0.5 mm。板件平面度檢驗(yàn)：板材經(jīng)斜口剪床剪切后發(fā)生彎扭變形，特別是窄長(zhǎng)板條最為嚴(yán)重，通常板件的平面度超過(guò)1.5 mm時(shí)矯形后方可使用。

3.3 坡口加工質(zhì)量檢驗(yàn)

結(jié)構(gòu)件的坡口通常采用刨邊機(jī)刨削、火焰切割設(shè)備氣割或碳弧氣刨等方法加工。

檢驗(yàn)坡口的形狀、尺寸及坡口面表面粗糙度是否符合圖樣及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可用焊接檢驗(yàn)尺或樣板檢測(cè)坡口面角度、鈍邊尺寸、裝配間隙。坡口及其附近表面應(yīng)清理干凈，確保無(wú)毛刺、熔渣、氧化皮及無(wú)水、銹、油等雜物。

3.4 成形加工的質(zhì)量檢驗(yàn)

焊接產(chǎn)品中有很多零件需要進(jìn)行成形加工，如折邊、卷板等。對(duì)這些零件的尺寸和形狀應(yīng)根據(jù)圖樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用成形樣板和量尺進(jìn)行檢驗(yàn)。

4 焊接施工過(guò)程中的質(zhì)量控制

焊接施工過(guò)程的質(zhì)量控制是焊接質(zhì)量管理的重要組成部分。焊接過(guò)程的檢驗(yàn)是保證產(chǎn)品質(zhì)量、防止產(chǎn)生不合格品和返工的重要措施。從焊接開(kāi)始到焊接結(jié)束形成優(yōu)良的焊接接頭和焊后熱處理的全過(guò)程稱(chēng)為焊接過(guò)程。

檢查焊材的使用：施焊過(guò)程中要檢查所用焊材是否正確，烘干記錄、領(lǐng)用手續(xù)、焊材是否隨用隨取，現(xiàn)場(chǎng)是否使用焊條保溫筒，能否做到回收剩余焊條及用過(guò)的焊條頭，并做好回收記錄。檢查焊材的烘干規(guī)范是否符合有關(guān)規(guī)定或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如室內(nèi)溫度、濕度、通風(fēng)等。

檢查焊接規(guī)范的執(zhí)行情況：焊接規(guī)范是指焊接過(guò)程中的工藝參數(shù)，包括焊接電流、電壓、速度，焊條（焊絲）直徑、焊劑等。只有在焊接過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行焊接規(guī)范，才能保證焊縫和接頭質(zhì)量。因此，檢驗(yàn)人員應(yīng)隨時(shí)巡視焊接現(xiàn)場(chǎng)，檢查焊接規(guī)范的執(zhí)行情況。

檢查焊接環(huán)境：焊接環(huán)境是否安全，主要取決于環(huán)境溫度、濕度、刮風(fēng)、下雨、下雪等因素。過(guò)低的環(huán)境溫度，由于增大了母材與焊縫之間的溫差，加快了冷卻速度，有可能使材料變脆，在焊接應(yīng)力的作用下出現(xiàn)裂紋；雨雪天氣及溫差過(guò)大時(shí)，由于接頭處有水分存在和焊材受潮易出現(xiàn)氣孔等缺陷，特別是對(duì)氣體保護(hù)焊，會(huì)使正常的焊接無(wú)法進(jìn)行，因此當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，需有防護(hù)措施才能進(jìn)行焊接：下雨、下雪、有霧、有穿堂風(fēng)；焊條電弧焊時(shí)風(fēng)速大于8 m/s，氣體保護(hù)焊時(shí)風(fēng)速大于2 m/s；當(dāng)焊件溫度低于0℃時(shí)，應(yīng)在施焊處100 mm范圍內(nèi)預(yù)熱到15℃左右；相對(duì)濕度大于90%。

焊接試板檢驗(yàn)：焊接試板是模擬產(chǎn)品的制造技術(shù)條件而焊制成的試驗(yàn)板。試板的質(zhì)量代表產(chǎn)品質(zhì)量，試板的檢驗(yàn)結(jié)果反映產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。

有的產(chǎn)品在焊接工藝進(jìn)行到某一工序時(shí)，需焊制工序試板，并對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)包括外觀、探傷、力學(xué)性能等。工序試板用于控制不合格焊縫，不轉(zhuǎn)入下道工序。

壓力鋼管的產(chǎn)品試板必須在鋼管縱縫的延長(zhǎng)部位與鋼管縱縫同時(shí)焊接加工。對(duì)產(chǎn)品試板進(jìn)行檢驗(yàn)，可以評(píng)定產(chǎn)品焊縫的質(zhì)量并控制不合格焊縫不出廠。產(chǎn)品試板必須進(jìn)行外觀檢查、探傷、力學(xué)性能試驗(yàn)。試驗(yàn)機(jī)構(gòu)必須是經(jīng)監(jiān)理批準(zhǔn)且具有相應(yīng)資質(zhì)的單位。產(chǎn)品試板的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必須與產(chǎn)品完全相同。檢查產(chǎn)品試板所有的試驗(yàn)和檢驗(yàn)記錄、試驗(yàn)報(bào)告和評(píng)定結(jié)論。

5 焊接產(chǎn)成品的檢驗(yàn)

焊接產(chǎn)成品檢驗(yàn)是驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求、滿(mǎn)足用戶(hù)需要，是對(duì)焊接質(zhì)量的綜合性檢驗(yàn)。

5.1 外觀檢驗(yàn)

焊縫外觀檢驗(yàn)是一種常用的簡(jiǎn)單易行的檢驗(yàn)方法，是利用目視、樣板、量具或低倍（5～10倍）放大鏡等對(duì)焊縫外觀尺寸和焊縫成形情況的檢驗(yàn)。

焊縫外觀檢驗(yàn)在一定程度上有利于發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷，例如，焊縫表面有咬邊和焊瘤時(shí)，其內(nèi)部常常未焊透；焊縫表面有氣孔時(shí)，表明內(nèi)部可能不致密，有內(nèi)部氣孔和夾渣等。

5.2 焊接接頭的探傷檢測(cè)

探傷檢測(cè)的目的是檢驗(yàn)焊縫的表面與內(nèi)部有無(wú)裂紋、夾渣、氣孔未熔合和未焊透等工藝性缺陷。探傷檢測(cè)應(yīng)安排在外觀檢驗(yàn)合格之后，強(qiáng)度試驗(yàn)（如水壓試驗(yàn)）和致密性試驗(yàn)（如氣密性試驗(yàn)）之前進(jìn)行。

5.3 資料檢驗(yàn)

檢驗(yàn)資料是焊接質(zhì)量的身份證件，因此應(yīng)檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)、合格證、產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告與記錄、質(zhì)量問(wèn)題及其處理結(jié)果記錄、產(chǎn)品試板的試驗(yàn)報(bào)告，以及竣工圖、設(shè)計(jì)變更通知單、工藝變更通知單、材料變更通知單等。