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1、焊接质量检测技术,任务一 焊缝的外观检验,1焊缝外观检验方法 2焊缝外观检验的内容,一、 焊缝外观检验方法和内容,任务一 焊缝的外观检验,1焊接缺陷的概念 2. 焊接缺陷的分类 3常见焊接缺陷及其特征,二、 焊接缺陷的分类,任务一 焊缝的外观检验,1焊缝外形尺寸要求 2焊缝尺寸的测量,三、 焊缝外形尺寸的测量,1焊缝外观检验方法,外观检查主要是发现焊缝表面的缺陷、尺寸上的偏差以及焊后的清理情况。外观检验方法分为直接目视检验和间接目视检验两种。 （1） 直接目视检验 直接目视检验是指用眼睛能充分接近目标焊缝，直接观察和分辨焊接缺陷形态的方法。 （2） 间接目视检验 它主要用于眼睛不能接近被检焊缝
2、，须借助望远镜、内孔管道镜、照相机等进行间接、远距离观察的场合。,一、焊缝外观检验方法和内容,2.焊缝外观检验的内容 （1）焊后清理质量 所有焊缝及其边缘无焊渣、飞溅及阻碍外观检查的附着物。 （2）焊接缺陷检查 在整条焊缝和热影响区附近，应无裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿等缺陷，气孔、咬边应符合有关标准规定。 （3）几何形状检查 重点检查焊缝与母材连接处以及焊缝形状和尺寸急剧变化的部位。 （4）焊接的伤痕补焊 重点检查装配拉筋板拆除的部位，钩钉吊卡焊接的部位、母材引弧部位、母材机械划伤部位等。,一、焊缝外观检验方法和内容,对于焊接检验来说，特指焊接过程中在焊接接头中产生的不符合设计或标准要求的缺陷。,
3、1焊接缺陷的概念,二、焊接缺陷的分类,2. 焊接缺陷的分类,（1）根据焊接缺陷的位置分类,外部缺陷,内部缺陷, 外部缺陷 外部缺陷是指位于焊缝金属外表面的缺陷。 例如：焊缝外形尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、表面气孔、表面裂纹及表面夹渣等。 内部缺陷 内部缺陷是指位于焊缝金属内部的焊接缺陷。 例如：焊缝内部的夹渣、夹杂物、未焊透、未熔合、气孔、焊接裂纹等。,二、焊接缺陷的分类,（2）按焊接缺陷的特征分类 在GB/T 6417.12005金属熔化焊接头缺陷分类及说明中，将金属熔化焊接头中焊接缺陷分为六大类。,二、焊接缺陷的分类,第一类 裂纹； 第二类 孔穴； 第三类 固体夹杂； 第四类 未熔合
4、和未焊透； 第五类 形状和尺寸不良； 第六类 其它缺陷。,3常见焊接缺陷及其特征,（1）焊接裂纹 焊接裂纹是指在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征。焊接裂纹是焊接生产中比较常见而且危险性十分严重的一种焊接缺陷。 根据裂纹产生的条件，焊接裂纹可以归纳为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。焊接裂纹分布形态如图11所示。,二、焊接缺陷的分类,图1-1 焊缝裂纹分布形态示意 弧坑纵向裂纹 弧坑横向裂纹 弧坑星形裂纹 1焊缝中的纵向裂纹与弧形裂纹（多为结晶裂纹） 2焊缝中的横向裂纹（多为延迟裂纹） 3熔合区附近的横向裂纹（多
5、为延迟裂纹） 4焊缝根部裂纹（延迟裂纹、热应力裂纹） 5近缝区根部裂纹（延迟裂纹） 6焊趾处纵向裂纹（延迟裂纹） 7焊趾处纵向裂纹(液化裂纹) 8焊道下裂纹（延迟裂纹、液化裂纹、高温低塑性裂纹） 9层状撕裂,二、焊接缺陷的分类,图1-2 焊缝中的常见气孔类型 1球形气孔；2均布气孔；3链状气孔4表面气孔；5局部密集气孔；6条形气孔,（2）气孔 焊接时，熔池中的气体在金属凝固以前未能来得及逸出，而在焊缝金属中残留下来所形成的孔穴，称为气孔。如图1-2所示。在中级工考试中，表面气孔的合格标准为允许气孔直径2mm的气孔4个。,二、焊接缺陷的分类,（3）固体夹杂,图1-3夹渣的形态及分布特征, 夹渣
6、焊后残留在焊缝中的熔渣称为夹渣。其形状较复杂，一般呈长条状、颗粒状及其它形状，如图1-3所示。在中级工考试中，表面夹渣的合格标准为：深度0.1（为板厚），长度0.3，总数不超过3个。,金属夹杂 残留在接头焊缝金属中的外来金属颗粒物。常见的有夹钨和夹铜。,二、焊接缺陷的分类,（4）未熔合和未焊透,（a）层间未熔合 （b）坡口未熔合 (c)角焊缝未熔合 图1-4 未熔合示意图, 未熔合 在焊缝金属和母材之间或焊道金属与焊道金属之间未完全熔化结合的部分称为未熔合。常出现在坡口的侧壁、多层焊的层间及焊缝的根部，如图1-4所示。焊接检验中未熔合是不允许存在的。,二、焊接缺陷的分类,(a)单面焊未焊透 (
7、b)双面焊未焊透 (c)角焊缝未焊透 图1-5 根部未焊透示意图, 未焊透 焊接时，母材金属之间应该熔合而未焊上的部分称为未焊透。出现在单面焊的坡口根部及双面焊的坡口钝边，如图1-5所示。重要的焊接接头不允许有末焊透。,二、焊接缺陷的分类,(a) 角焊缝咬边 (b) 对接焊缝咬边 图1-6 咬边示意图, 咬边 由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，造成沿焊趾（或焊根）处出现的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边，如图1-6所示。在中级工考试中，焊接接头中咬边的合格标准为：深度0.5mm，两侧咬边总长不超过焊缝长度的20%,（5）常见的形状和尺寸不良,二、焊接缺陷的分类,(a) 角焊缝焊瘤 （b）
8、对接焊缝焊瘤 （c）根部焊瘤 图1-7 焊瘤示意图, 焊瘤 焊接过程中，在焊缝根部背面或焊缝表面，出现熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤，如图1-7中所示。在中级工考试中，焊接接头中不允许有焊瘤。,二、焊接缺陷的分类, 烧穿和下塌 焊接过程中熔池塌落，导致熔化金属自坡口背面流出，形成焊缝穿孔现象称为烧穿，见图1-8。在中级工考试中，焊接接头中不允许有烧穿。,穿过单层焊缝根部，或在多层焊接接头中穿过前道熔敷金属塌落的过量焊缝金属称为下塌。如图1-9所示。,二、焊接缺陷的分类, 错边和角变形 由于两个焊件表面未达到规定的平行对齐要求，而导致对接板或管的中心线产生的“平行偏差
9、”称为错边，如图1-10所示。在中级工考试中，焊接接头中错边的合格标准为：错边量10%。,（a）板对接接头 （b）管对接接头 图1-10 错边示意图,二、焊接缺陷的分类,两个焊件没有平行（或未按规定角度对齐）而造成其表面不平行或未达到预定角度的偏差现象称为角变形，如图1-11所示。在中级工考试中，焊接接头中角变形的合格标准为：角变形量3。,图1-11 角度变形示意图,二、焊接缺陷的分类,图1-12 凹陷示意图, 凹陷 （未焊满） 因为焊接填充金属堆敷不充分，造成在焊缝表面形成纵向连续或间断的沟槽。如图1-12所示。在中级工考试中，焊接接头中背面凹陷的合格标准为：深度20%且2mm，长度不超过焊
10、缝长度的10%。,二、焊接缺陷的分类, 焊缝尺寸、形状不符合要求 焊缝尺寸不符合要求是指实际焊缝尺寸与预先设计规定的尺寸产生偏差的现象，如图1-13和图1-14所示。 在中级工考试中，焊缝的外观尺寸合格标准为：余高在平焊位置为03mm，其它位置为04mm；余高差在平焊位置2mm，其它位置3mm；焊缝宽度差3mm；焊角凸凹度2mm。,图1-13 焊缝宽度和厚度 图1-14 焊缝有效厚度不足,二、焊接缺陷的分类,（a）焊缝宽度不一致 （b）角焊缝凸度过大 （c）焊缝高度突变 图1-15 焊缝形状缺陷,焊缝的形状不符合要求是指焊缝外观质量粗糙、鱼鳞波高低、宽窄发生突变，焊缝与母材非圆滑过渡等，如图1
11、-15所示。,二、焊接缺陷的分类,（6）其他缺陷 电弧擦伤 在焊接接头的坡口外部引弧时，产生于母材金属表面上的局部损伤称为电弧擦伤，图1-16为电弧擦伤示意图。,1-17 焊接飞溅示意图, 飞溅 熔焊过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周围飞散的现象称为飞溅。如图1-17为飞溅较严重的情形。,二、焊接缺陷的分类,1焊缝外形尺寸要求,根据机械制造行业标准JB/T 7949-1999钢结构焊缝外形尺寸的规定，常见钢结构焊缝的外形尺寸一般包括：焊缝外观成形、焊缝的宽度及余高、焊缝的极限宽度差值、焊缝边缘直线度、焊缝表面凸凹度，以及角焊缝的焊脚尺寸等几个方面。,（1）焊缝的外观成形 钢结构的焊缝外形应均匀，
12、焊道与焊道、焊道与母材金属之间应平滑过渡。,三、焊缝外形尺寸的测量,(2) 焊缝的外形尺寸 焊缝的宽度c和余高h a. I形坡口对接焊缝 见图1-18。 一般要求，其焊缝宽度cb2a、余高h值应符合表1-4的规定。,图1-18 I形坡口对接焊缝尺寸,图1-19 非I形坡口对接焊缝尺寸,b. 非I形坡口对接焊缝 见图1-19。,一般要求，其焊缝宽度c=g2a、余高h应符合表1-4的规定。,三、焊缝外形尺寸的测量,表1-4 焊缝外形尺寸 mm,三、焊缝外形尺寸的测量,（a） （b） 图1-20 V形、U形坡口g值计算示意图,其中，g值按式（1-1）和式（1-2）计算，见图1-20。,三、焊缝外形尺
13、寸的测量,在V形坡口（如图1-20a所示）中：,在U形坡口（如图1-20b所示）中：,（1-2）,（1-1）,三、焊缝外形尺寸的测量, 焊缝极限宽度差值 它是指焊缝最大宽度cmax和最小宽度cmin的差值。一般规定，在任意50mm焊缝长度范围内，其值不得大于4mm，且在整个焊缝长度范围内其值不得大于5mm。 焊缝边缘直线度f 它是指在任意300mm连续焊缝长度内，焊缝边缘到焊缝中心轴向的最大距离。如图1-21所示，其值应符合表1-5的规定。,图1-21 焊缝边缘直线度,三、焊缝外形尺寸的测量,表1-5 焊缝边缘直线度f值 mm,三、焊缝外形尺寸的测量, 焊缝表面凹凸度 焊缝表面凹凸度是指，在焊
14、缝任意25mm长度范围内，焊缝余高hmaxhmin的差值不得大于2mm如图1-22所示。,图1-22 焊缝余高差,三、焊缝外形尺寸的测量,角焊缝尺寸包括焊缝的计算厚度、焊脚尺寸、凸度和凹度等，见图1-23。, 角焊缝的尺寸,三、焊缝外形尺寸的测量,其焊脚尺寸偏差应符合表1-6的规定。,表1-6 焊脚尺寸K值的允许偏差 mm,三、焊缝外形尺寸的测量,2焊缝尺寸的测量,（1）对接接头焊缝尺寸的测量,对接接头焊缝尺寸的检查工作主要是，利用焊接检验尺测焊缝的宽度c和余高h，见图1-24。其中测余高的方法有两种：,（a）测较小焊缝的余高 （b）测较大焊缝的余高 （c）测焊缝宽度 图1-24 用焊接检验尺
15、测量焊缝余高和宽度,三、焊缝外形尺寸的测量,焊缝检验尺,三、焊缝外形尺寸的测量,当组装工件存在错边时，测量焊缝的余高应以表面较高一侧为基准进行计算，见图1-25。,图1-25 对接错边时计算余高,三、焊缝外形尺寸的测量,当组装工件厚度不同时，测量焊缝余高也应以表面较高一侧母材为基准计算，或保证两母材之间焊缝呈圆滑过渡等，见图1-26。,（a）计算余高h （b）焊缝圆滑过渡 图1-26 工件厚度不同的对接焊缝,三、焊缝外形尺寸的测量,（2）角焊缝尺寸的测量 测量角焊缝的尺寸，主要是测量焊脚尺寸K1，K2和角焊缝厚度a。,（a）测量，K=12 （b）测量，K=12 图1-28 用焊接检验尺测量焊脚尺寸K, 角焊缝尺寸的测量方法,测量焊脚尺寸K1、K2，见图1-28和图1-29。,三、焊缝外形尺寸的测量,测量角焊缝厚度a，见图1-30。,图1-30 测量角焊缝厚度a,三、焊缝外形尺寸的测量,
