焊接接頭質(zhì)量非破壞性檢驗(yàn)方法分析

劉文娣

濟(jì)寧市技師學(xué)院，山東濟(jì)寧　272000

焊接接頭質(zhì)量非破壞性檢驗(yàn)方法分析

劉文娣

濟(jì)寧市技師學(xué)院，山東濟(jì)寧272000

焊接質(zhì)量檢測(cè)是確保焊接物好壞程度的主要手段之一。焊接質(zhì)量檢測(cè)需堅(jiān)持防治結(jié)合的辦法。在焊接前及焊接過程中，對(duì)能夠造成焊接質(zhì)量好壞的因子展開仔細(xì)查驗(yàn)，以預(yù)防產(chǎn)生焊接接頭的不完整性，焊接完成之后在依據(jù)產(chǎn)品的工藝特征，對(duì)焊縫實(shí)施質(zhì)量檢測(cè)，以保證焊接物在使用過程中具有足夠的安全性能。對(duì)成品焊接接頭質(zhì)量進(jìn)行非破壞性檢驗(yàn)有幾種常用方法。

焊接接頭質(zhì)量；外觀檢驗(yàn)；致密性檢驗(yàn)；無損探傷檢驗(yàn)

無損檢驗(yàn)指的是在不破壞被驗(yàn)產(chǎn)品的整體功能結(jié)構(gòu)下實(shí)施的一種檢驗(yàn)缺陷的辦法，其通常包括3種檢測(cè)方式，分別為無損探傷檢測(cè)（NDT）、外觀檢測(cè)及無壓力試驗(yàn)。

1　外觀檢驗(yàn)

焊縫的外觀檢驗(yàn)通常是靠人的眼睛查看為主，通?？梢允褂煤缚p萬能量具，特殊情況下可以使用一定倍數(shù)的放大鏡來檢驗(yàn)。外觀檢驗(yàn)的目的是為了找出焊縫存在的缺欠，例如，焊縫表面存在凹陷、沙眼、穿孔以及焊接表面出現(xiàn)開裂、焊接尺寸超差等。檢查之前，應(yīng)當(dāng)將焊縫周圍內(nèi)的雜物清除干凈。

2　無壓力試驗(yàn)

無壓力試驗(yàn)指的是檢查焊接管道、壓力容器上的焊縫是否存有不嚴(yán)密性的缺欠，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)施修補(bǔ)。通常使用的無壓力試驗(yàn)方式有4種，分別為嚴(yán)密性試驗(yàn)、煤油滲透試驗(yàn)、靜水壓試驗(yàn)及氣壓試驗(yàn)。

2.1嚴(yán)密性試驗(yàn)

在封閉的壓力貯存器中，通過輸入壓縮空氣使貯存器內(nèi)外部的形成一定的壓力差，隨后在焊縫外部撒上肥皂水。倘若在焊縫位置存在缺欠，將會(huì)出現(xiàn)鼓泡的滲漏現(xiàn)象。這類試驗(yàn)方式常常用在受壓貯存器接管加強(qiáng)圈的焊縫。

2.3煤油滲透試驗(yàn)

在焊縫表層撒上氫氧化鈣溶液，待溶液干燥之后，在焊縫的另一面仔細(xì)的涂上煤油。由于煤油的滲透性很強(qiáng)，當(dāng)焊接接頭存在貫穿性缺陷時(shí)，煤油就能滲透進(jìn)去，在涂有石灰水的帶狀白色表面上顯露出油斑點(diǎn)或帶條狀油跡。為了精確地確定缺陷大小和位置，檢查工作要在涂煤油后立即開始，發(fā)現(xiàn)油斑就及時(shí)將缺陷標(biāo)出，以免滲油跡漸漸散開而模糊不清。

煤油試驗(yàn)常用于不受壓容器的對(duì)接焊縫，貯存石油、汽油的固定式容器等。

2.4水壓試驗(yàn)

不僅用來檢驗(yàn)焊接熔體整體的致密性，同時(shí)也用來檢查焊縫在外力作用下抵抗破壞的能力。

試驗(yàn)前，首先在貯存器內(nèi)加滿水以將其內(nèi)的空氣排凈，隨后使用相關(guān)設(shè)備向貯存器內(nèi)加壓。試驗(yàn)所需壓力的多少，按照產(chǎn)品的工作性質(zhì)來確定，通常為貯存器工作壓力的1.25倍到1.5倍之間。在加壓階段，應(yīng)當(dāng)依照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)使壓力逐步上升，進(jìn)行到一半時(shí)暫緩加壓。當(dāng)水壓臨近試驗(yàn)最大壓力值時(shí)，保持10min～15min。隨后緩慢的將壓力降至貯存器內(nèi)的工作壓力，并使用小錘在距焊縫15mm～20mm的地方，順著焊縫的方向進(jìn)行輕輕的敲擊，并且詳細(xì)查看焊縫變化。倘若在焊縫上出現(xiàn)水珠等現(xiàn)象要做好標(biāo)記，待貯存器排凈水后進(jìn)行重新修理，直到貯存器試驗(yàn)合格為止。試驗(yàn)用水的溫度應(yīng)稍高于周圍空氣的溫度，以防止容器外表凝結(jié)露水，影響檢驗(yàn)。

水壓試驗(yàn)主要是對(duì)高壓貯存器進(jìn)行嚴(yán)密性檢查。

2.5氣壓試驗(yàn)

氣壓試驗(yàn)與水壓試驗(yàn)相同都是用來檢查焊接貯存器與管道焊縫的嚴(yán)密性。相比于水壓試驗(yàn)，氣壓試驗(yàn)更為精確，而且試驗(yàn)完成之后貯存器可以不進(jìn)行放水處理。然而，相比于水壓試驗(yàn)，氣壓試驗(yàn)更為危險(xiǎn)。

在進(jìn)行試驗(yàn)過程中，首先將氣壓升至容器工藝要求的標(biāo)準(zhǔn)值，隨后將進(jìn)氣閥關(guān)閉，暫停加壓。在焊縫上撒上肥皂水，檢驗(yàn)焊縫是否存在漏氣現(xiàn)象，或者查看壓力表的數(shù)值變化。倘若這兩種情況都沒出現(xiàn)，那證明該容器合格。否則應(yīng)該找出缺陷部位，待卸壓后進(jìn)行返修、補(bǔ)焊，直至再行檢驗(yàn)合格后方能出廠。

氣壓試驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性，如果操作不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)非正常的爆炸，因此，進(jìn)行氣壓試驗(yàn)時(shí)一定要遵守下述的安全行為準(zhǔn)則：

第一，試驗(yàn)地點(diǎn)選在單獨(dú)封閉的場(chǎng)所內(nèi)。

第二，當(dāng)被測(cè)容器進(jìn)行升壓時(shí)，不得對(duì)其進(jìn)行擊打、震動(dòng)及修理缺欠部位。

第三，當(dāng)對(duì)產(chǎn)品的管道進(jìn)行輸氣時(shí)，要配置儲(chǔ)氣罐，并在其入口及出口處，各設(shè)置一個(gè)開關(guān)閥，在產(chǎn)品的入口處安裝安全閥、壓力計(jì)等。

第四，當(dāng)輸入的壓力達(dá)到試驗(yàn)所需的數(shù)值時(shí)，立即將閥門關(guān)閉，暫停加壓。

3　無損探傷檢測(cè)

無損探傷檢驗(yàn)是非破壞性試驗(yàn)中的一種特殊的檢驗(yàn)方式，是使用熒光檢測(cè)、著色探傷、磁粉檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、射線檢驗(yàn)（RT）等檢測(cè)方式來找到焊縫表層存在的細(xì)微缺欠與其內(nèi)部的缺欠。目前，這類檢驗(yàn)方法已在重要的焊接結(jié)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用。

3.1熒光檢測(cè)

它是一種探測(cè)焊接件表面缺欠的一種方式。它主要是對(duì)非磁性材料進(jìn)行檢測(cè)，例如，有色金屬、奧氏體不銹鋼等。

檢測(cè)時(shí)，首先將被檢測(cè)的結(jié)構(gòu)件沉浸在煤油與石蠟油組成的混合液中一段時(shí)間，因?yàn)槭炗偷臐B透性能非常好，其能夠滲入到細(xì)小隱微的裂縫當(dāng)中，所以待結(jié)構(gòu)件表面干之后，缺欠處依然存有石蠟油。這時(shí)涂上苦土，在有遮光設(shè)備的房間內(nèi)，用汞燈發(fā)出的紫外線進(jìn)行照射，此時(shí)留在焊件表面缺欠處的熒光粉就會(huì)發(fā)光，呈現(xiàn)出缺欠的位置及形狀。

3.2著色探傷

它的應(yīng)用機(jī)理與熒光檢驗(yàn)大體類似，其主要是采用著色劑來發(fā)現(xiàn)缺欠。

檢測(cè)時(shí)，將溶有彩色染料的滲透劑滲入到潔凈的焊縫表面。隨后把焊縫表面擦拭干凈，并撒上一層白色顯示液，根據(jù)白色底層上顯示出的彩色斑點(diǎn)，來確定該處缺欠的狀況。

著色檢驗(yàn)的靈敏度較熒光檢驗(yàn)高，也較為方便。其靈敏度一般為0.01mm，深度0.03mm～0.04mm。

3.3磁粉檢驗(yàn)

它也是用來探測(cè)焊縫表面細(xì)微裂紋的一種檢測(cè)辦法，磁粉檢測(cè)是使焊件置于強(qiáng)磁場(chǎng)中，倘若焊件表面存在缺欠在強(qiáng)磁場(chǎng)中其缺欠部位將會(huì)出現(xiàn)吸附磁粉的現(xiàn)象，以此來顯示焊件缺欠的位置及形狀。

磁粉檢測(cè)適合使用于薄壁零件或焊件表面開裂的檢測(cè)，還能夠顯示出未焊透部位的深度，但難于發(fā)現(xiàn)氣孔和夾渣，以及隱藏在深處的缺陷，磁粉檢驗(yàn)有干法和濕法兩種。干法是當(dāng)焊縫充磁后，在焊縫處撒上干燥的鐵粉；濕法是在充磁的焊縫表面涂上鐵粉的懸濁液。

3.4超聲波檢測(cè)

超聲波檢測(cè)主要是檢測(cè)厚度較大的焊接件內(nèi)部缺欠。它的原理為應(yīng)用超聲波在焊件內(nèi)部傳播時(shí)碰到兩種不同的介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射與反射的原理來檢測(cè)焊縫中的缺欠。

超聲波檢驗(yàn)的靈敏度高，操作靈敏方便，但是對(duì)于缺欠部位本質(zhì)的判別能力較弱。檢測(cè)時(shí)必須將焊縫表面處理干凈整潔，并撒上一層油脂（Grease）作為傳播介質(zhì)。因?yàn)楹缚p表面凹凸不平，不能用直探頭來檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷，故一般采用斜探頭探傷，在焊縫兩側(cè)磨光面上對(duì)焊縫內(nèi)部進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)。

3.5射線檢驗(yàn)（RT）

射線檢驗(yàn)（RT）是檢測(cè)焊縫內(nèi)部缺欠最為精確的辦法之一，它能夠?qū)⒑缚p內(nèi)部存在缺欠的狀況清晰的呈現(xiàn)出來。它是應(yīng)用X射線與γ射線等高能射線穿透性強(qiáng)的性能使其穿透不透明物體，在相片底部受到光的照射而引起化學(xué)變化，從而進(jìn)行焊接檢驗(yàn)。

［1］丁韋，劉艷紅，黃辰奎，等.國(guó)內(nèi)外鐵路鋼軌焊接標(biāo)準(zhǔn)接頭力學(xué)性能檢驗(yàn)方法對(duì)比分析［J］.鐵道技術(shù)監(jiān)督，2006（7）：4-6.

［2］楊征，霍衛(wèi)華，秦松梅.常見焊接缺陷原因分析及檢驗(yàn)方法［C］//河南省汽車工程學(xué)會(huì)、焦作市科協(xié).第十二屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.河南省汽車工程學(xué)會(huì)、焦作市科協(xié)，2015：2.

［3］毛曉禹.監(jiān)控焊接質(zhì)量的聲發(fā)射技術(shù)［J］.兵器材料與力學(xué)，1984（4）：84.

G4

A

1674-6708（2016）166-0181-02

劉文娣，助理講師，山東濟(jì)寧市技師學(xué)院，研究方向?yàn)椴牧峡茖W(xué)與工程。