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王双增：《建设工程技术与计量（土建）》

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焊接质量检验

　　(一)焊接质量检验的内容

　　焊接质量检验的内容主要包括材料的检验、焊接设备的检验和焊接后质量的检验等。

　　检验的项目主要有：

　　(1)原材料和设备零件尺寸和几何形状的检查;

　　(2)原材料和焊缝的化学成分分析、机械性能试验和金相组织检验;

　　(3)原材料及焊缝表面和内部缺陷的检验;

　　(4)设备和管道系统的试压。

　　上述这些检验项目，应根据施工图的技术要求进行。原材料一般都有合格证书，因此它的检验除必要的抽查之外，往往根据施工工序要求进行。

　　(二)材料的检验

　　焊接前应对原材料进行检验，包括对母材、焊条(焊丝)、焊剂、保护气体、电极等进行检查。其中焊接金属材料的检验是最基本的内容。

　　1.检验的依据

　　(1)供货合同;

　　(2)国家标准或行业标准;

　　(3)供货方提供的发货单、计量单、装箱单、产品合格证、化验单、技术鉴定单、图纸及其他有关凭证。

　　2.检验的内容

　　依据以上三类文件对金属材料做以下检验：

　　(1)数量验收，包括清点件数和计重;

　　(2)质量检验。

　　1)材料的规格、尺寸检验：包括长度、宽度、直径、厚度、断面等几何尺寸的测量，它们应符合合同和标准的规定;

　　2)材料的外观检验：材料的包装是否完整无损、符合规定，标志是否完备齐全，以及材料外观质量检验;

　　3)材料的理化检验：对材料进行化学成分、机械性能、工艺性能、物理性能和金相组织检验或做各种无损检验。

　　3.检验的方法

　　(1)规格尺寸的检验。

　　(2)外观的检验。

　　(3)成分、性能及组织的检验。

　　1)显微组织检验。显微组织检验是用高倍显微镜来观察分析微观组织状态的金相检验。

　　在进行显微组织检查前，先要制成经过磨光、酸蚀的试样，在50～3000倍的金相显微镜下观察。显微组织检验能确定材料晶粒度大小、带状组织、各种组织组成物形态、非金属夹杂及脱碳层深度等。

　　2)宏观组织检验。用肉眼或用不大于10倍的放大镜检验金属宏观组织和缺陷叫宏观检验，常用的方法有断口检验、酸浸检验、塔形车削发纹检验及硫印检验等。

　　①断口检验。

　　②酸蚀检验。

　　③塔形车削发纹检验。

　　④硫印试验。

　　3)无损探伤检验。对于钢材的低倍缺陷，还可做无损探伤检验。无损探伤的方法和手段很多，有做表面探伤的液体渗透检测;做一定深度的中子射线检测、X射线和γ射线检测、超声波检测、涡流检测、磁粉检测和微波检测等;以及对于难以接近区域的光热辐射检测。这些方法能检查出钢材表层及内层的各种缺陷，如气孔、缩孔、裂纹和夹渣等。

　　除上所述，钢材的质量检验内容还有钢的化学性能(如晶间腐蚀)、物理性能(如硅钢片的铁损测定)和工艺性能(如淬透性试验)等，这里不再赘述。

　　(三)焊接施工中的检验

　　焊接施工中，要对焊接中焊接工艺执行情况进行检验。如焊接工艺要求，包括焊接方法、焊接材料、焊接顺序、焊接变形、温度控制;多层焊接要检验焊接层间是否存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷。

　　(四)焊接后质量检验

　　在工程中对于焊接质量的检验，除了外观检验外，一般多用无损探伤检验来提高检验的可靠性。

　　1.射线检测(RT)

　　射线探伤是施工检验上应用广泛的一种探伤技术，它能很准确地检查出工件内部或表面所存在的缺陷大小、位置和性质。射线探伤包括x射线、γ射线、中子射线探伤等，其基本原理相同。

　　(1)X射线、γ射线探伤。X射线或γ射线就本质而言与可见光相同，都属于电磁波，只是波长不同，故性质也有差异。γ射线的波长较X射线短，故其射线更硬，穿透力也越强。

　　1)从X射线发射管发出具有强大穿透能力的X射线，照射到需探伤的工件上，工件的背面放有装在暗匣中的X光软片。如金属中有气孔、裂纹、未焊透、夹渣等缺陷，照相底片经冲洗后可以看到相应部位是一些黑色的条纹或痹点;而由于焊缝本身比被焊金属厚的缘故，故焊缝处在胶片上显示出白色的条缝，焊缝处缺陷在胶片上形成的黑色条纹或痹点则十分明显，易于检测出。通常X射线可检查出的缺陷尺寸不小于透视工件厚度的1.5%～2.0%(即灵敏度)。

　　X射线探伤的优点是显示缺陷的灵敏度高，特别是当焊缝厚度小于30mm时，较γ射线灵敏度高;其次是照射时间短、速度快。缺点是设备复杂、笨重，成本高，操作麻烦，穿透力较γ射线小。

　　(2)中子射线检测。

　　2.超声检测(UT)

　　超声检查一般是指使超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

　　超声法的优点是可用于金属、非金属和复合材料制件的无损评价;超声波在金属中可以传播很远的距离(能达10m)，故可用其探测大厚度工件;对确定内部缺陷的大小、置位、取向、埋深和性质等参量较之其他无损方法有综合优势;特别是对检测裂缝等平面型缺陷灵敏度很高;仅需从一侧接近试件;设备轻便对人体及环境无害，可做现场检测;所用参数设置及有关波形均可存储供以后调用。主要局限性是对材料及制件缺陷作精确的定性、定量表征仍需作深入研究;对试件形状的复杂性有一定限制。

　　3.涡流检测

　　涡流检测是以研究涡流与试件的相互关系为基础的一种常规无损检测方法。当试件被放在通有交变电流的激励线圈中或其附近时，进入试件的交变磁场可在试件中感应出方向与激励磁场相垂直的、呈旋涡状流动的电流(涡流)，这涡流会转而产生一与激励磁场方向相反的磁场使线圈中的原磁场有部分减小，从而引起线圈阻抗的变化。

　　涡流检测的主要优点是检测速度快，线圈与试件可不直接接触，无需耦合剂。主要缺点是只限用于导电材料，对形状复杂试件难做检查，只能检查薄试件或厚试件的表面、近表面部位，且检测结果尚不直观，判断缺陷性质、大小及形状尚难。

　　4.磁粉检测(MT)

　　当被磁化的铁磁性材料表面或近表面存在缺陷(或组织状态的变化)，从而导致该处的磁阻有足够的变化时，在材料表面空间可形成漏磁场。将微细的铁磁性粉末施加在此表面上，漏磁场吸附磁粉形成痕迹显示出缺陷的存在及形状，为磁粉检测。它的优点是能直观显示缺陷的形状大小，并可大致确定其性质;具有高的灵敏度，可检出的缺陷最小宽度约为1μm;几乎不受试件大小和形状的限制;检测速度快，工艺简单，费用低廉。局限性是只能用于铁磁性材料;只能发现表面和近表面缺陷，可探测的深度一般在1～2mm;宽而浅的缺陷也难以检测;检测后常需退磁和清洗;试件表面不得有油脂或其他能粘附磁粉的物质。

　　磁粉检测根据磁化试件的方法可分永久磁铁法、直流电法和交流电法等;根据磁粉的施加可分为干粉法和湿粉法;而根据试件在磁化的同时即施加磁粉并进行检测还是在磁化源切断后利用剩磁进行检测，又可分为连续法和剩磁法。

　　5.液体渗透检测(PT)

　　液体渗透检测是检验非疏孔性金属和非金属试件表面上开口缺陷的一种无损检测方法。将溶有荧光染料或着色染料的渗透剂施加在试件表面，渗透剂由于毛细作用能渗入到各种类型开口于表面的细小缺陷中，清除附着在试件表面上多余渗透剂，经干燥和施加显像剂后，在黑光或白光下观察，缺陷处可分别相应地发出黄绿色的荧光或呈现红色，用目视检验。

　　液体渗透检验的优点是不受被检试件几何形状、尺寸大小、化学成分和内部组织结构的限制，也不受缺陷方位的限制，一次操作可同时检验开口于表面中所有缺陷;不需要特别昂贵和复杂的电子设备和器械;检验的速度快，操作比较简便，大量的零件可以同时进行批量检验，因此，大批量的零件可实现100%的检验;缺陷显示直观，检验灵敏度高。

　　最主要的限制是只能检出试件开口于表面的缺陷，不能显示缺陷的深度及缺陷内部的形状和大小。