焊接基础知识：焊接的缺陷及检验方法ppt课件.pptx

焊接基础知识,焊接的缺陷及检验方法,1、焊接缺陷的危害,焊接缺陷对于焊接结构的危害是巨大的，主要表现在以下三个方面：1）由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载截面积，削弱了焊缝强度；2）由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现像，容易产生裂绞并扩展。3）密封容器上的焊接缺陷可能会穿透筒壁，发生泄漏，影响致密性。,五、焊接的缺陷及检验方法,1）外部缺陷,2、焊接缺陷的分类,五、焊接的缺陷及检验方法,焊缝外部用目测或低倍放大镜可以看到的缺陷。,常见的几种：焊缝形状缺陷、尺寸缺陷、表面裂纹、表面气孔、咬边、烧穿、焊瘤等,位于焊缝内部缺陷，需用破坏性试验或无损探伤的方法可以发现的缺陷。,常见的几种：内部裂纹、内部气孔、夹渣、未熔合等,2）内部缺陷,3、常见的焊接缺陷介绍,五、焊接的缺陷及检验方法,1）形状缺欠主要原因：施工者操作不当，焊缝外观质量粗糙，鱼鳞波高低、宽窄发生突变，焊缝与母材非圆滑过渡等。危害：应力集中，承载能力不足。,3、常见的焊接缺陷介绍,五、焊接的缺陷及检验方法,2）尺寸缺欠主要原因：施工者操作不当，焊缝尺寸不符合产品图纸或技术标准要求。危害：焊缝尺寸小了，强度不足；尺寸大了，削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。,3、常见的焊接缺陷介绍,五、焊接的缺陷及检验方法,3）裂纹（焊接裂纹）,定义：在焊接应力及其它致脆因素（氢脆/骤冷）作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。,特点：裂纹具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩展的趋势，所以是最危险的焊接缺陷。,产生原因：,a、焊条、材料中含氢、磷含量过多（水、油）b、冷却速度过快c、应力过大,防止措施： 控制有害元素、缓慢冷却减小焊接应力。,3、常见的焊接缺陷介绍,五、焊接的缺陷及检验方法,3）裂纹（焊接裂纹）,按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹，辐射状（星状）裂纹,按发生的部位可分为内部裂纹、表面裂纹,裂纹的分类：,缺陷示例：,3、常见的焊接缺陷介绍,五、焊接的缺陷及检验方法,4）气孔,危害：气孔减少了焊缝的有效截面积, 降低了接头的强度。气孔也可引起应力集中，如氢气孔可能促成裂纹源。气孔与裂纹比较，危害性差一些，标准中允许限量存在，但要力求焊缝无气孔或尽量减少气孔数量。,定义：焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。没有浮到表面、留在内部的气体形成内部气孔，留在表面上的气体形成表面气孔。,气孔产生原因：,五、焊接的缺陷及检验方法,4）气孔,3、常见的焊接缺陷介绍,防止措施：除水油锈，合理的气保、无风工作环境,五、焊接的缺陷及检验方法,4）气孔,3、常见的焊接缺陷介绍,缺陷示例：,五、焊接的缺陷及检验方法,5）咬边,3、常见的焊接缺陷介绍,危害：咬边处应力集中。,定义：沿焊趾的母材部位被电弧熔化时所成的沟槽或凹陷，称咬边，它有连续和断续之分。,五、焊接的缺陷及检验方法,5）咬边,3、常见的焊接缺陷介绍,咬边可为焊趾咬边和根部咬边。,五、焊接的缺陷及检验方法,5）咬边,3、常见的焊接缺陷介绍,产生原因：,a.焊接参数选择不对，电流过大，焊速太慢； b.焊接速度过快； c.焊接角度不合适。,预防措施：,合理设置焊接参数，如立焊及仰焊时较易出现咬边的情况，应将焊接电流设置比平焊小20%左右，控制焊接速度及焊接角度。,缺陷示例：,五、焊接的缺陷及检验方法,6）烧穿,3、常见的焊接缺陷介绍,危害：焊缝强度整体被破坏，焊缝不合格。,定义：焊接过程中熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔 的现象。,五、焊接的缺陷及检验方法,6）烧穿,3、常见的焊接缺陷介绍,产生原因：,预防措施：,缺陷示例：,a .焊接电流过大；b.坡口对接间隙太大；c.焊接速度慢，电弧停留时间长等,合理选择电流大小、焊接速度，合理设置坡口尺寸。,薄板点焊烧穿,焊缝烧穿,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,危害：表面是焊瘤下面往往是未熔合，未焊透； 焊缝几何尺寸变化，应力集中；管内焊瘤减小管中介质的流通截面积。,定义：焊接过程中金属流溢到加热不足的母材或焊缝上，凝固成金属瘤，这种未能和母材或前道焊缝熔合在一起而堆积的金属瘤叫焊瘤。,7）焊瘤,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,产生原因：,预防措施：,缺陷示例：,a .焊接速度过慢或焊接速度不均；b.操作手法不当（焊枪角度等）；c .电流过大,合理选择电流大小、焊接速度及焊接角度。立、横、仰焊时看铁水，防止熔敷金属下坠。,7）焊瘤,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,危害：较气孔缺陷严重，因其几何形状为不规则尖角，对机体有割裂作用，易引起裂纹缺陷。,定义：有非金属或金属颗粒在焊接完成后残留在焊缝中。,8）夹渣,单个点状夹渣,条状夹渣,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,产生原因：,分类：,产生非金属夹渣的主要原因：焊接电流太小，焊接速度太快，熔池金属凝固过快，铁水与熔渣分离不好等产生金属夹渣的主要原因：钨极直径太小，氩气保护不良引起钨极烧损剥落掉入熔池；钨极触及熔池而剥落；操作不当焊丝爆断进入熔池等。,8）夹渣,非金属夹渣：是指焊条药皮或焊剂不溶物产生的夹渣物。金属夹渣：是指焊缝金属中残留的金属颗粒。如： 钨金属。,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,8）夹渣,预防措施：,合理选择焊接电流、焊接速度，提高焊工作业技能。,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,危害： a 减少焊缝的截面积；降低强度 b 弧坑处易产生有气孔、裂纹等缺陷。,定义：一般焊接收尾处（焊缝终端）由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低于焊缝高度的凹陷坑，这种小坑在专业术语上称为弧坑。,9）弧坑,产生原因：,熄弧过快，填充金属不足，收弧时没有填满弧坑。,预防措施：,a.延长收弧时间；b.采用收弧板.,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,定义：未熔合是指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未能完全熔化结合在一起的缺陷。,10）未熔合,危害：未熔合是一种类似于裂纹的极其危险的缺陷，未熔合本身就是一种虚焊， 在交变载荷工作状态下， 应力集中，极易开裂，是最危险缺陷之一。,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,10）未熔合,分类：未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合（包括层间未熔合）、焊缝根部未熔合,坡口未熔合,层间未熔合,根部未熔合,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,10）未熔合,原因：,a.电流小、速度快、热量不足；b.坡口或焊道有氧化皮、熔渣、油污、锈蚀等，一部分热量损失在熔化杂物上，剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。c.焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置，熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分，容易产生未熔合。,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,10）未熔合,五、焊接的缺陷及检验方法,3、常见的焊接缺陷介绍,危害：未焊透也是一种比较危险的缺陷，它除导致焊缝工作面积减小降低焊缝的强度外，也容易在未焊透区域形成尖角产生应力集中，产生裂纹。,定义：焊接时接头根部未完全熔透，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。,11）未焊透,产生原因：,a.电流小，焊速过快，熔深浅；b.焊接方向偏离焊道中心；c.坡口和间隙尺寸不合理，钝边太大；d.焊根清理不良。,预防措施：,选择合适电流焊速等,五、焊接的缺陷及检验方法,12）虚焊,3、常见的焊接缺陷介绍,定义：,13）假焊,定义：,焊缝无熔深或熔深极小，是虚焊的极状态。,角焊缝举例：焊脚尺寸不足或在其中一侧尺寸不足。,因熔深不导致的焊接缺陷，与未熔合类似。,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,焊接质量检验是保证合格焊接产品的重要措施。,1)焊接质量检验的意义,a. 灵敏的视觉判断力；b. 接受过一定的培训，具有相应的经验。,2)焊接质量检验员,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,3)焊接质量检验分类,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,4)常用无损检验方法介绍,a.有无表面气孔、表面裂纹、咬边等利用放大镜可观察到的表面缺陷,外观缺陷检查,b.焊缝的外形尺寸是否合格,目测检验（结合放大镜）,专用检测量具,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,型号 ：HJC40,4)常用无损检验方法介绍,外观缺陷检查,焊缝检验尺的功能及使用方法,补充说明：测量出的尺寸为近似尺寸,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,4)常用无损检验方法介绍,外观缺陷检查,焊缝检验尺的功能及使用方法,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,4)常用无损检验方法介绍,外观缺陷检查,焊缝检验尺的功能及使用方法,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,焊缝检验尺的功能及使用方法,4)常用无损检验方法介绍,外观缺陷检查,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,a.渗透探伤:着色法、荧光法,b.磁粉探伤,成本低，效果好，应用普遍,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,着色探伤是渗透法表面探伤的一种成本低、使用方便的无损探伤方法。 探伤过程是把焊件表面清理并干燥之后，喷涂一层有强烈色彩的渗透液，待渗入缺陷一定时间后，把表面多余渗透液清除掉。再喷涂上显像剂，把渗入缺陷内的渗透液吸附出来，在显像剂层上显示出带彩色的缺陷图像。 着色法可发现宽0.01mm，深度大于0.03-0.04mm的表面缺陷。,着色渗透探伤方法讲解：,1、清理被测材料表面先将材料表面清洗干净，表面没有明显的污物，如油污、锈蚀、切屑、漆层等，然后用清洗剂充分洗净。最后待清洗剂挥发干净，使得被检材料表面保持干燥,五、焊接的缺陷及检验方法,五、焊接的缺陷及检验方法,着色渗透探伤方法讲解：,2、着色渗透将清理干净的材料放置好，然后将渗透剂对被检材料表面进行均匀喷涂，喷涂完毕之后，等待约渗透5-15分钟,五、焊接的缺陷及检验方法,着色渗透探伤方法讲解：,3、清理渗透剂等待约渗透5-15分钟之后，使用清洗剂将喷在工件表面的渗透剂清洗干净，使得被检材料表面清洁，最后用干净的白布擦干,五、焊接的缺陷及检验方法,着色渗透探伤方法讲解：,4、显像将被测材料表面的渗透剂清理干净并擦干之后，将显像剂充分摇匀，对被检材料表面保持距离150mm-300mm均匀喷涂，等待几分之后，即可显示缺陷,五、焊接的缺陷及检验方法,着色渗透探伤方法讲解：,5、观察材料表面缺陷在被测材料表面喷涂显像剂后，观察材料表面，直至迹痕的大小不发生变化为止。必要时可进行多次探伤,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,着色探伤显示产生的裂纹,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,荧光探伤是利用紫外线照射某些荧光物资产生荧光的特性来进行无损检测焊件近表面缺陷的方法。,探伤时，先在焊件表面涂上渗透性很强的荧光渗透液（相当于着色法的渗透剂），停留10min后，除净表面多余的荧光渗透液，待干后，在工件表面撒上一层吸附剂（氧化镁粉），使缺陷内的荧光渗透液渗出表面，显像5min左右，吹掉工件表面多余的氧化镁粉，用荧光探伤灯（紫外线）照射观察，缺陷处的荧光物资发出荧光，显现缺陷的轮廓。,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,荧光探伤是利用紫外线照射某些荧光物资产生荧光的特性来进行无损检测焊件近表面缺陷的方法。,探伤时，先在焊件表面涂上渗透性很强的荧光渗透液（相当于着色法的渗透剂），停留10min后，除净表面多余的荧光渗透液，待干后，在工件表面撒上一层吸附剂（氧化镁粉），使缺陷内的荧光渗透液渗出表面，显像5min左右，吹掉工件表面多余的氧化镁粉，用荧光探伤灯（紫外线）照射观察，缺陷处的荧光物资发出荧光，显现缺陷的轮廓。,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,磁粉探伤是利用被磁化了的焊件在缺陷处产生漏磁来发现缺陷的。当焊件被磁化后，焊件中就有磁力线通过，对于断面相同，内部组织均匀的焊件，磁力线是平行均匀分布的。在内部存在缺陷时，由于这些缺陷中存在的物质多是非磁性的，其磁阻很大。所以磁力线在有缺陷处就绕道而行，产生漏磁。这时撒在焊件表面磁粉微粒将向漏磁处移动，磁粉被吸引在有缺陷的金属表面附近。,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,磁粉探伤原理图,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,近表面缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,磁粉探伤显示缺陷的能力与磁化电流、缺陷形状、缺陷离表面的距离以及缺陷与磁力线的相对位置有关。只有缺陷的延伸方向垂直时，显示缺陷的能力最强。,无缺陷的工件,有缺陷的工件,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,内部缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,a.超声波探伤,b.射线探伤: X射线探伤、射线探伤,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,内部缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,超声波探伤是利用超声波（频率超过20000Hz的声波)能传入金属材料的深处，并在不同介质的界面上能发生反射的特点来检查焊缝缺陷的一种方法。,探伤时，探头发射的超声波通过探测表面的耦合剂（常用的有机油、甘油、水等）将超声波传入工件。超声波在工件里传播，当遇到缺陷和工件底面时，就反射到探头。由探头将超声波变成电讯号，在显示器上出现缺陷反射波（伤波）和底面反射波。通过反射波和缺陷之间的距离便可确定缺陷距工件表面的距离，也可估算出缺陷的大小。,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,内部缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,内部缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,射线探伤法：x 射线和射线都是电磁波，它们的波长很短（x 射线为0.001-0.1nm，射线为0.0003-0.1nm)，能透过不透明的物体（包括金属），并能使胶片感光。将感光后的胶片显影后，能看到材料内部结构和缺陷相对应黑度不同的图像，从而观察材料内部缺陷的方法称作射线照相探伤法。,X射线照相探伤示意图,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,内部缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,射线探伤原理 射线穿过某一物质时，由于物质对射线吸收与散射的作用，其能量被物质所衰减，被衰减能量的大小与射线的波长和被穿透物质的成分有关。 根据感光底片不同的黑度，来观察物体内部缺陷存在的性质和程度，以此可进行缺陷的判断。,五、焊接的缺陷及检验方法,4、焊接质量的检验,内部缺陷检查,4)常用无损检验方法介绍,1.穿透能力小，焊缝厚度小于50mm时，灵敏度比射线高；2.透照时间短,速度快； 3.设备复杂,费用大。,1.穿透能力大,能透照300mm钢板；2.透视时间长；3.设备轻便,操作简便，不需要电源,可野外作业。,两种射线照相性能比较：,X射线,射线,谢谢观看！,