焊缝的无损检测

焊缝的无损检测
1. 目视检查（VT）：
1）资质：
－目视检查检验员应经相关的《质量检验员资格评定程序》评定合格，取得资格证书后，持证上岗。

另外，还应具有一定的焊接实践经验和理论知识，能够准确识别以下各种缺陷：a)焊缝成型不良（凹陷、突起、焊瘤、尺寸不足），b)气孔，c)未焊透，d)未熔合，e)裂纹，f)咬边，g)余高超标，h)错边，i)夹渣，j)烧穿。

－目视检验员，每年应做视力检查，以保证其具有正常视力。

2）检查工具：平面镜、放大镜（5～10倍）、内窥镜
（管道）、检查尺、焊缝检测仪。

3）检查方法：
－当观察视角大于30o，且眼睛与检查焊缝表面的距离在600mm以内时，可以直接用肉眼进行外观检查。

当观察视角小于30o或眼睛与检查焊缝表面的距离超过600mm时，可以借助于平面镜或放大镜进行外观检查。

－当某些检查部位无法直接用肉眼进行外观检查时，可以借助于平面镜、内窥镜或其他适宜的监测仪器，这些仪器至少能达到与肉眼检查同样的分辨能力。

2. 真空盒检验（LT）
1)资质：真空盒、液体渗透、磁粉、射线和超声波检验人员应按《HAF602-民用核安全设备无损检验人员资格管理规定》的要求，取得相应资格。

检验人员的视力不得低于5.0（小数记录值1.0）,不得有色盲，并需每年检查一次。

2)原理：利用给焊缝抽真空的方法，检查焊缝中穿透性缺陷。

3)设备材料：
－真空盒：具有适当的尺寸在底面开有窗口的长方形玻璃盒，开口底面装有真空橡皮制做的密封垫圈。

配套部件有连接管接头、阀门、真空表（0～
0.1Mpa）、照明灯和真空泵。

－发泡剂：采用专门为核工业研制的核工业级WJ-I型发泡剂，可满足奥氏体不绣钢和镍基合金的焊接要求。

其特点是短时间内不干燥、易起泡、表面张力好。

4)检验方法：
－被检焊缝表面应干燥、无油脂、油漆及污物。

－施加发泡剂在被检焊缝表面上，可刷涂或喷涂。

－真空盒放置在涂有发泡剂的被检焊縫上，然后抽真空
至0.035MPa,保持真空至少20秒钟。

－目视检查：照明应大于350Lx，眼睛到受检面的距离
不大于600mm，切视角不小于30度。

当被检焊缝表面
出现连续气泡，说明有穿透性缺陷存在。

3. 液体渗透检验（PT）
1) 原理：利用毛细现象的原理来探测焊缝中缺陷的方法。

首先在干燥、清洁的焊縫表面上，涂上一层红色的渗透剂，深入缺陷内部，去除表面的渗透剂而缺陷内部的渗透剂依然存在，然后在焊縫表面上涂上一层白色的显像剂，当其干燥后由于毛细作用，缺陷内的渗透剂渗出，在白色的显像剂表面上，呈现红色的斑点，则可判定有缺陷存在。

2) 材料：
－渗透剂：水洗型、溶剂清洗型和后乳化型。

－显像剂：干式显像剂，湿式显像剂（水溶解、水悬浮、溶剂悬浮显像剂）。

－清洗剂：水、溶剂型清洗剂(氯化物含量低于200ppm).
－特殊要求：对奥氏体不锈钢、钛和镍基合金产品，应用材料中卤素和硫含量极限规定如下。

氟＋氯化物≤200ppm,硫化物≤200ppm。

洁净水（氯化物≤100ppm,氟化物
≤5ppm,固形物的总含量≤500ppm,5.5＜PH＜8）。

3）检验方法：
受检产品焊縫的温度范围应在10～50℃之间，表面
照度不得小于500Lx。

－预清洗：受检表面应予清洁去除任何有碍于渗透剂渗
透的污物，采用挥发或干布、吸水纸使表面干燥。

－施加渗透剂：可采用喷雾或刷涂的方法施加，RCC－M规定渗透时间至少为20min.
－清除多余的渗透剂：
用干燥不起毛的布或纸擦去表面多余的渗透剂，必须擦干净，避免伪缺陷产生。

不得过清洗，禁止往复擦试。

－施加显像剂：显像剂喷涂应雾化效果好、颗粒细小、喷涂均匀，显像剂施加后7～30min开始评判。

4）报告：RCC-M S7716规定
－液体渗透和磁粉检验结果记录在每日工作记录单上，只有当出现不符合项时，才填写报告。

－射线和超声波检验，每次都要填写检验报告。

4. 磁粉检验：
1）原理：利用磁化装置和被检工件间形成磁场，磁力线通过缺陷形成涡流，强化了对磁粉的吸引力，而在被检焊縫表面形成了磁痕，从而起到探测表面缺陷的功能。

2）设备和材料：
－磁化设备：通电磁化的电极触头、磁軛通磁磁化、电磁铁。

－磁粉：具有高磁导率、低剩磁的弹性氧化铁。

干磁粉适用于工件温度＞50℃。

水磁悬浮液适用于工件温度＜50℃，水和磁粉按比例混合配置，浓度为10～25g/L。

－磁场指示器：是一种八角标准试件，用来确定磁粉探伤设备在被检产品表面形成磁场的灵敏度。

－喷粉装置：手动和自动的喷粉装置都应将磁粉均匀地喷撒于零件的被检表面上。

－退磁装置：可用交流或直流退磁装置进行退磁。

3）检验方法：
－预清洗：受检表面应清除油脂、锈迹、氧化皮及其他影响磁痕判断的物质。

－检验方法：为保证电极或磁极间距均匀，并充分覆盖被检区域，应在被检表面上划出栅格，以相互垂直的方向，十字交错检验。

4）磁痕判断：缺陷是以铁磁粉局部堆积来显示。

5. 射线检验：
1）原理：利用放射性射线源对被检工件进行透视照相。

其优点是直观性好，根据底片可对缺陷进行定性和定量的分析。

2）设备和材料：
－射线源：ｒ射线（Ir192，Co60），X射线（X射线机、电子回旋加速器）。

－胶片：RCC-M MC3132按灵敏度分为5类。

胶片盒的构成。

――――滤光板（铅板0.2～2.0mm）
――――增感屏（薄金属片）
――――铅制前屏
————胶片
――――铅制中屏
————胶片
――――铅制后屏
――――屏敝板
－像质计：可施用线型或阶梯孔型。

用于确定底片质量。

像质计应放在被检部位朝向射线源的一侧，否则加“F”,线型像质计的放置金属丝必须垂直于焊縫。

图像的质量必须能使规定直经的金属丝，在底片上清楚的显示。

－黑度计：用于测量底片的黑度，黑度计利用参考底片，每6个月校验一次。

－观片灯：有冷光源和热光源两种。

能观察底片最大黑度为4.5的亮度。

3）检验方法：
－表面准备：被检表面应无锈蚀、异物或任何有碍射线照相底片评定的物质。

－几何不清晰度：U＝d.a/F-a
U－几何不清晰度（mm）。

d－射线源有效焦点尺寸。

a－被检区射线入射表面至胶片距离（mm）。

F－射线源至胶片的距离（mm）即焦距。

－双壁双影法：射线源远离管件，置于管件外侧环焊縫所在平面内，可在呈120o的方向透照三次或两次垂直透照加一次椭园透照。

－双壁单影法：射线源紧贴管壁，仅检查远离射线源的壁后。

－单壁单影法：将射线源置于管子内胶片正对面的管壁上或射线源远离管件，底片贴于接近射线源管子的内壁上。

－中心透照法：对大直经管子，射线源放于管子的中心，底片包在环焊縫的外部，搭接20mm进行整体透照。

6．超声波检验：
1）原理：利用超声波对金属强大的穿透能力，探测焊縫内部缺陷的方法。

2）设备和材料：
－探伤仪：脉冲反射型超声波探伤仪，工作频率1～6MHz
－探头：压电晶片分为圆形和矩形，纵波频率一般为1～6MHz，横波频率为2～5MHz，探头分直探头和斜探头（45o，50o，60o，75o）
－试块：.采用JB/T8428或JB/T4730 CSK-1A.
.对比试块，打一个Ф2的圆柱形横通孔人工反射体，第一孔平行并低于扫查面10mm.
－耦合计：选用具有良好透声性的介质，水、机油、甘油和浆糊等。

3）检验方法：
－表面准备：扫查表面不得有干扰超声波传播及妨碍探头移动的外来物质和表面不平整。

－灵敏度调节：距离－幅度曲线（DAC曲线）。

将探头置于使反射体获得最高反射波幅度的位置，调节仪器使该波幅为示波屏满幅的75％左右，保持仪器位置不变，然后测出其它反射体的最高反射回波幅度，将上述各测点连接，作出DAC 曲线。

除检测厚度极薄外，该曲线至少三点连成。

若某反射体回波幅度小于示波屏满幅的25％，则应绘制分段DAC曲线，此时应进一步调节仪器，使回波幅度为满幅的75％左右，以此作为基准灵敏度。

－检查方法：探头相邻两次扫查覆盖率应大于探头直径的15％，扫查速度不应超过150mm/s。

通常情况下，扫查灵敏度比基准灵敏度提高6dB，任何情况下都不能低于基准灵敏度。

4）缺陷指示评价：
－幅度：在获得距离－幅度灵敏度的情况下，将缺陷指示的最大幅度与同声程处的距离－幅度曲线进行比较，以他们的比值表示缺陷的严重程度。

－尺寸：将探头置于缺陷指示的最大回波处，然后根据缺陷的取向，使探头沿缺陷方向平行移动，直到获得回波衰减50％（6dB）的两个端点位置为止，测量这两个端点间的距离，即为该缺陷的尺寸。

7.常见的焊接缺陷
裂纹（冷裂纹、热裂纹、再热裂纹、时效裂纹）,未焊透和未熔合(层间、根部、边缘),咬边,气孔,夹杂物(夹渣),烧穿,溢流和飞溅。

1) 裂纹－焊缝在冷却过程中，在应力的作用下，引起局部
断裂而产生的不连续性。

种类：横向、纵向、辐射、弧坑、群组和枝状裂纹。

2) 未焊透（未熔合）－由于焊缝金属没有填充到接头的根部、坡口边缘、层间而造成母材之间、母材与焊缝及焊缝之间的未熔合。

3) 咬边－焊缝两侧边缘与基体金属交界处形成的沟槽。

咬边的危害：①减少集体金属的有效截面。

②产生应力集中，边缘易被淬硬、引起裂纹。

4)气孔－焊接过程中，溶解于焊缝金属中的气体，在金属结晶时来不及吸出，残留于焊缝中而形成的空穴。

5)夹杂(夹渣)-焊接过程中，残留于焊缝金属中的夹杂物。

来源：①从外界带入的夹渣：坡口边缘的氧化皮、未清理干净的焊渣、焊条药皮、焊剂及难熔金属冷却时来不及浮出。

②焊接过程中，溶池发生冶金反应，冶金产物（氧化物、硫化物、氮化物）金属凝固时来不及浮出，残留于焊缝中。

影响：其危害比气孔严重，因夹渣与金属的膨胀系数相
差很大，特别是在加热和冷却过程中，造成焊缝
中产生很大的内应力，易引发裂纹。

6)烧穿－焊缝根部过烧穿透，金属变质发渣。

7)溢流－溶敷金属过剩，覆盖于母材表面而未熔合的焊缝金属。