《焊接檢驗方法》教學大綱
一、本課程的地位、作用和任務
本科目是材料成型與控制專業的一門課．通過學習，使掌握各種常規焊接檢驗方法的基本原理，了解由原材料加工製造成為焊接產品所需要檢測環節及檢驗措施，初具選擇檢驗方法、制定檢驗程式、評定質量等級和進行質量分析管理的基本能力．
二、課程內容與教學基本要求
第一章緒論
了解焊接質量檢驗的目的、意義、內容和檢驗方法。
第二章焊接檢驗過程
初步掌握焊接缺陷種類，成因和解決方法。
第三章射線探傷
了解射線的基本知識，掌握射線照相法的原理，缺陷的識別與焊接質量評定。
第四章超聲波探傷
了解超聲波的種類，超聲波探傷的原理。掌握超聲波探傷方法及缺陷評定。
第五章磁力探傷
了解磁力擦傷方法的原理，掌握磁粉探傷方法及缺陷顯示。
第六章滲透法探傷
掌握滲透探傷方法及工藝過程。
第八章焊接接頭機械效能試驗
了解焊接接頭機械效能試驗過程。
三、本課程對學生創造能力培養的措施
主要通過結合船舶工程實際，使學員對所學內容的理解，並加深對焊接檢驗方法重要性的認識。
摘要:闡述船舶焊接缺陷類別及其產生的原因和防止措施,介紹船舶焊縫質量檢驗方法"
關鍵詞:船舶;焊接缺陷;質量檢驗
1 緒論
1 .1前言：
產品的質量是企業的生命"良好的船舶建造質量是保證船舶安全航行與作業的重要條件"船體的結構強度要求焊縫保證一定的強度,能承受強風浪的衝擊"如果焊接接頭存在嚴重的焊接缺陷,在惡劣的環境下,就有可能造成部分結構斷裂;甚至引起斷船沉沒的重大事故"據對船舶脆斷事故調查表明,40%的脆斷事故是從焊縫缺陷處開始的，船廠在修造船質量方面存在的主要問題就是焊縫質量的缺陷。因此,焊接質量檢驗尤為重要,做到及早發現焊接缺陷,對焊接接頭的質量做出客觀的評價;把焊接缺陷限制在一定的範圍內,以確保船舶航行安全和水上人命財產安全"
1.2檢驗內容和方法：
焊縫缺陷的存在,嚴重影響著船體的強度和密蔽性,因此利用不同方法對船舶焊縫進行檢驗,是保證船體建造質量的主要措施"焊接質量的檢驗方法,一般分無損檢驗和破壞檢驗兩大類,採用何種方法,主要根據產品的技術要求和有關規範的規定"無損檢驗方法常見的有外觀檢查!密性試驗和無損探傷等"外觀檢查是一種常用的簡便質量檢驗方法,能夠發現焊縫表面咬口!氣孔!
夾渣!焊接裂紋!弧坑!
焊瘤以及焊縫的外形尺寸和形狀不符合要求等外部缺陷"密性試驗是一種檢驗船體緻密性的試驗方法"試驗可根據船體結構不同的部分,分別採取灌水!充氣!沖水!
真空或煤油試驗等方法"無損探傷分滲透檢驗!磁粉探傷!超聲波探傷和射線照相探傷"破壞檢驗方法是用機械方法在焊接接頭(或焊縫)上擷取一部分金屬,加工成規定的形狀和尺寸,然後在專門的裝置和儀器上進行破壞試驗"依據試驗結果,可以了解焊接接頭效能及內部缺陷情況,判斷焊接工藝正確與否"經檢驗,船體結構焊縫超過質量允許限值時,應首先查明產生缺陷的原因,確定缺陷在工件上的部位"在確認允許修補時,再按規定對焊縫進行修正"
2 焊接缺陷種類，成因和解決方法：
焊接缺陷的種類較多,按其在焊縫中的位置不同,可分為外部缺陷和內部缺陷"常見的焊接外部缺陷有:焊縫外形尺寸和形狀不符合要求!咬邊!
焊瘤!弧坑!表面氣孔!
表面夾渣及焊接裂紋等;內部缺陷有:氣孔!夾渣!
焊接裂紋!未焊透等"在船舶建造過程中,影響焊接質量的因素很多,如鋼材和焊條質量,坡口加工和裝配精度,坡口表面清理狀況;及焊接裝置!工藝引數!
工藝規程!焊接技術!天氣狀況等等"任何乙個環節處理不當;都會產生焊接缺陷,影響焊縫質量"應要求焊工了解各類焊接缺陷產生的原因及防止措施"
2.1 焊縫外形尺寸和形狀
焊縫外表高低不平,焊波寬窄不齊,成形粗劣,焊縫外形尺寸過大等均屬焊縫外形尺寸或形狀不符合要求"產生的原因主要是焊件坡口角度不對,裝配間隙不均,焊接電流過大或過小,運條速度和角度不當等"防止措施是改善上述不足,尤其是填角焊更要經常注意焊條與母材的角度,以保證焊縫成形均勻一致"
2.2 咬邊
由於焊接引數選擇不當,或操作工藝不正確,使焊縫邊緣留下的凹陷,稱為咬邊"咬邊會減小母材的工作截面"並可能在咬邊處造成應力集中"船體的重要結構和船用高壓容器!管道等,均不允許存在咬邊"產生咬邊的原因有焊接電流太大,運條速度過快或手法不穩,在填角焊時,造成咬邊的主要原因是運條角度不准電弧拉得太長"防止產生咬邊的措施是選擇合適的焊接電流和運條手法,填角焊應隨時注意控制焊條角度和電弧長度"
2.3 焊瘤
在焊接過程中,熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬流"常出現在立!橫!仰焊焊縫表面,或無襯墊單面焊雙面成形焊縫背面"焊縫表面存在焊瘤會影響美觀,易造成表面夾渣"產生焊瘤的主要原因是運條不均"操作不夠熟練,造成熔池溫度過高液態金屬凝固緩慢下墜;因而在焊縫表面形成金屬瘤"立!
仰焊時,採用過大的焊接電流和弧長,也有可能出現焊瘤"防止產生焊瘤的主要措施是掌握熟練的操作技術!嚴格控制熔池溫度,立!仰焊時,焊接電流應比平焊小10%~15%,使用鹼性焊條時,應採用短弧焊接;保持均勻運條"
2.4 弧坑
弧焊時由於斷弧或收弧不當,在焊道末端形成的低窪部分稱為弧坑"由於弧坑低於焊道表面,且弧坑中常伴有裂紋和氣孔等缺陷,因而該處焊縫嚴重削弱"產生弧坑的原因是熄弧時間過短,或焊接突然中斷,焊接薄板時電流過大"防止產生弧坑的主要措施是在手工焊收弧時,焊條應作短時間停留或作幾次環形運條"
2.5 氣孔
焊接時,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而形成空穴"由於氣孔的存在,焊縫的有效截面減小,過大的氣孔會降低焊縫的強度,破壞焊縫金屬的緻密性"產生氣孔的主要原因是坡口邊緣不清潔,有水份!油汙和鏽跡,焊條或焊劑未按規定進行烘焙,焊芯鏽蝕或藥皮變質!剝落等"防止產生氣孔的主要措施有選擇合適的焊接電流和焊接速度,認真清理坡口邊緣水份!
油汙和鏽跡,嚴格按規定保管!清理和烘焙焊接材料,不使用變質的焊條,當發現焊條藥皮變質!剝落或焊芯鏽蝕時,應嚴格控制使用範圍"
2.6 夾渣
焊後殘留在焊縫中的熔渣"和氣孔一樣,由於夾渣的存在,焊縫的有效截面減小,過大的夾渣也會降低焊縫的強度和緻密性"產生夾渣的主要原因是焊件邊緣有氧割或碳弧氣刨熔渣,坡口角度或焊接電流太小,或焊接速度過快"在使用酸性焊條時,由於電流小或運條不當形成/糊渣0;使用鹼性焊條時,由於電弧過長或極性不正確也會造成夾渣"防止產生夾渣的主要措施是正確選擇坡口尺寸,認真清理坡口邊緣"選用合適的焊接電流和焊接速度,運條擺動要適當"多層焊時,仔細觀察坡口兩側熔化情況,每一層都要認真清理焊渣"
2.7 未焊透
焊接過程中,接頭根部未完全熔透的現象稱為未焊透"還有一種未熔合的情況,即在焊接過程中,由於焊接電流過大,焊條熔化過快,一旦操作不當,焊件邊緣或者前一道焊層未能充分受熱熔化,熔敷金屬卻已覆蓋上了,造成熔敷金屬未能很好和焊件邊緣熔合在一起"未焊透是一種比較危險的缺陷,焊縫出現間斷或突變部位,焊縫強度大大降低,甚至引起裂紋,因此,船體重要結構均不允許存在未焊透,一經發現,應予剷除!重新修補"產生未焊透的主要原因是焊件裝配間隙或坡口角度太小,焊件邊緣有較厚的鏽蝕,焊條直徑太大,電流太小,運條速度過慢以及電弧太長!極性不正確等等"防止產生未焊透的措施有合理選用焊接電流和速度,正確選取坡口尺寸,封底焊清根要徹底,運條擺動要適當,密切注意坡口兩側的熔化情況"
2.8 焊接裂紋
它是船舶建造過程中,各類裂紋的總稱"在焊接應力及其它致脆因素共同作用下,焊接接頭中區域性地區的金屬原子結合力遭到破壞而形成新介面產生的裂縫"通常分為熱裂縫和冷裂縫"熱裂縫是指在焊接過程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到高溫區產生的焊接裂紋,又稱高溫裂縫"其特點是焊後立即可見,且多發生在焊縫中心,沿焊縫長度方向分布"產生熱裂縫的主要原因是焊接熔池中存在有低熔點雜質,由於雜質熔點低,結晶凝固最晚,而且凝固以後的塑性和強度又極低,因此當外界結構拘束力足夠大時,由於焊縫金屬的凝固收縮以及不均勻的加熱和冷卻作用,熔池中的低熔點雜質或在凝固的過程中就被拉開,或凝後不久被拉開,造成晶間開裂,即熱裂縫"防止產生熱裂縫的主要措施是認真把好材料關,凡用於建造船舶結構的鋼材和焊接材料,都必須有驗船部門的認可證書;嚴格控制焊接工藝引數,減慢冷卻速度,遵守工藝規格,適當提高焊縫形狀係數;盡可能採用小電流多層多道焊,以避免焊縫中心產生裂縫;認真執行工藝規程,選取合理的焊接程式,以減少焊接應力"冷裂縫一般指焊接接頭冷卻到較低溫度時所產生的裂縫"這類焊縫可能焊後立即出現,也可能延遲幾小時,幾天甚至更長時間"焊縫和熱影響區均可能產生冷裂縫"主要原因是在焊接熱迴圈作用下,熱影響區生成了淬硬組織,焊縫中存在過量的擴散氫,且具有濃集的條件,接頭承受有較大的拘束應力"防止產生冷裂縫的主要措施是選用低氫型焊條,減少焊縫中擴散氫的含量;嚴格遵守焊接材料的保管!烘焙!使用制度,謹防受潮;仔細清理坡口邊緣的油汙!
水份和鏽跡,減少氫的**;採用合理的施焊程式,採用分段退焊法等等,減小焊接應力"焊接裂紋是接頭中最危險的一種焊接缺陷"結構破壞多從裂縫處開始"一經發現,應查明原因,徹底清除,然後給予修補"
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