零件焊接質量的檢查

韓建立++李愛國++邢幫學

【摘要】零件焊接成成品后的檢驗方法有破壞性檢驗方法和非破壞性檢驗方法，本文主要研究零件焊接非破壞性檢驗方法，外觀檢驗，致密性檢驗，磁粉檢驗，X射線及γ射線檢驗等。

【關鍵詞】外觀檢驗；致密性檢驗；磁粉檢驗；射線檢驗

Inspection of parts welding quality

Han Jian-li，Li Ai-guo，Xing Bang-xue

（Army Corps of EngineersDalianLiaoning116000）

【Abstract】The non-destructive testing methods， appearance inspection， denseness test， magnetic particle inspection， X-ray and γ-ray inspection of the parts are mainly studied in this paper.

【Key words】Appearance inspection；Compactness test；Magnetic particle inspection；Ray inspection

在整個焊接結構生產中，檢驗工作占著相當重要的地位，尤其對電弧焊接來說，更具有重要的意義，這是因為目前使用電弧焊所得到的焊縫質量，尚未能達到足夠的穩定性。如果焊縫是使用在重要的結構上，承受較大的外力時，焊縫質量的檢驗就顯得更為重要，只有通過必要的焊縫檢驗，才能對焊縫作出可靠的結論，看其是否符合所規定的技術要求和保證結構使用的安全可靠。零件焊接成成品后的檢驗方法有破壞性檢驗方法和非破壞性檢驗方法，本文主要研究零件焊接非破壞性檢驗方法，外觀檢驗，致密性檢驗，磁粉檢驗，X射線及γ射線檢驗等。

1. 外觀檢驗

這種檢驗方法一般以肉眼觀察為主，有時也可利用5～20倍的放大鏡。采用這種檢驗方法的目的是為了發現焊縫的咬邊、外部氣孔、裂縫、弧坑、焊瘤等。采用這種檢驗方法的另一目的是測定焊縫的外表尺寸。

2. 致密性檢驗

各種貯存液體或氣體用的容器及壓力容器，如鍋爐、管道等，要進行焊縫的致密性試驗。根據對產品的具體要求有時除進行致密性試驗外，還要進行水壓強度試驗。焊縫的致密性檢驗常采用水壓試驗、氣壓試驗或煤油試驗三種方法。

（1）水壓試驗。這種方法用來檢驗焊縫的致密性和強度。試驗方法有兩種：一種是用水把容器灌滿，并堵塞好容器上的一切孔和眼，用水泵把容器內水壓提高，根據有關的技術標準提高到工作壓力的1.25～1.5倍進行強度試驗。在此壓力下持續一段時間，然后把壓力降至容器工作壓力，進行致密性試驗。此時檢驗人員用重量為1～1.5公斤左右的圓頭小錘在距焊縫15～20毫米處沿焊縫方向輕輕敲打。若發現焊縫上有水滴或細水紋出現，則表明焊縫不致密。另一種水壓試驗是用于容器的致密性試驗，可用水將容器灌滿或部分灌水，不附加壓力來檢驗焊縫的致密性。

（2）氣壓試驗。對于某些管子或小型受壓容器，常采用氣壓試驗。試驗時將壓縮空氣通入容器內，在焊縫表面涂抹肥皂水，當焊縫中有穿透性缺陷時，容器內的氣體就會從這些缺陷中逸出，使肥皂水起泡，此處即為缺陷所在。在氣壓試驗中還有一種氨氣試驗，這種檢驗方法是在容器內通入含有10%氨的氣體，并在容器的外壁焊縫處貼上一條比焊縫略寬的硝酸汞溶液的試紙，若該容器某處的焊縫有漏泄，則氨與酸汞溶液起化學反應，試紙即會呈現黑色斑點。

（3）煤油試驗。試驗時在焊縫的一面涂抹上堊粉水溶液，而在焊縫的另一面涂煤油，若焊縫中有細微的裂縫或穿透性氣孔等缺陷，煉油會滲過縫隙，在白粉的一面形成明顯的油斑，由此即可確定焊縫的缺陷位置。為準確地確定缺陷的大小和位置，應在涂煤油后立即觀察。應注意首先出現煤油斑點的地帶，并及時標出缺陷區。若經過5分鐘仍未發現煤油斑點，可認為此焊縫致密性合格。煤油試驗適用于不受壓容器的致密性試驗。

3. 磁粉檢驗

（1）檢驗時首先將焊縫兩側局部充磁，焊縫中便 有磁力線通過。對于斷面尺寸相同、內部材料均勻的焊縫，磁力線的分布是均勻的。而對于斷面形狀不同，或者內部有氣孔、夾渣、裂紋等缺陷存在的焊縫，則磁力線因各段磁阻不同而產生彎曲，磁力線將繞過磁阻較大的缺陷。如果缺陷位于焊縫表面或接近于表面，則磁力線不但在焊縫內部彎曲，而且將穿過焊縫表面形成“漏磁”。這時在焊縫表面撒布細的針狀鐵粉，由于處“漏磁”的作用，鐵粉就會被吸附在缺陷上，根據吸附鐵粉的形狀、多少、厚薄程度來判斷缺陷的大小和位置。缺陷的顯露和缺陷與磁力線的相對位置有關。與磁力線相垂直的缺陷，顯現得最清楚。如果缺陷和磁力線平等則顯露不出來。所以顯露橫向缺陷時，應使焊縫充磁后產生的磁力線是沿焊縫的軸向方向；顯現縱向缺陷時，應使焊縫充磁后產生的磁力線與焊縫垂直。

（2）磁粉檢驗適用于薄壁件或焊縫表面裂縫的檢驗。它能很好地顯露出焊縫和基本金屬表面上的裂縫，也能顯露出一定深度和大小的未焊透。但難于發現氣孔和夾渣，以及隱藏在深處的缺陷。

（3）用磁粉法檢驗焊縫，有干法和濕法兩種。用干法時，零件充磁后散上磁粉；濕法是在磁化的焊縫表面上涂上磁粉混濁液，這兩種方法都能很好地顯露缺陷。經磁粉檢驗后構件中有乘磁，這對于某些構件來說是不允許的。應采取去磁措施。磁性檢驗所用的設備有專用的磁力探傷機，也可用交流弧焊機的二次導線纏繞在工件上通電產生磁場進行檢驗。

4. 射線檢驗

4.1射線的產生和射線檢驗的原理。

（1）射線檢驗是檢驗焊縫內部缺陷準確而又可靠的方法之一，它可以非破壞性地顯示出缺陷在焊縫內部的形狀、位置和大小。射線檢驗有X檢驗和γ射線檢驗兩種方法。X射線是在X光管的兩極接上高電壓（150～400千伏），使陰極放出的熱電子獲得很高的能量，撞擊在陽極上而放出波長很短的X射線，這種射線的特性是能夠透過很厚的金屬及其它物體。γ射線是利用鐳、鈾或鈷等放射性元素放射出的γ射線，它的波長比X射線更短，能夠透出更厚的金屬。γ射線是放在鉛盒內，使用時將開口的面向著被檢驗的焊縫。

（2）X射線和γ射線都是電磁波，都能程度不同地透過不透明的物體，能使照相膠片感光和使某些化學元素和化合物產生螢光等等。射線檢驗主要是利用射線的上述性能。由于射線通過不同物質被吸收的程度不同，金屬密度越大，厚度越大，射線被吸收的越多。因此射線通過被檢查的焊縫時，在缺陷處和無缺陷處被吸收的程度不同，使得射線透過接頭后，強度的衰減有顯示的差異，作用在膠片上，使膠片感光程度也不一樣。通過缺陷處的射線對膠片感光較強，沖洗后顏色較深，無缺陷處則底片感光弱，沖洗后顏色較淡，這樣觀察底片上的影像，就能發現焊縫內有無缺陷和缺陷的種類、大小與分布。

4.2射線檢驗時對缺陷的識別。

（1）用X射線和γ射線對焊縫進行檢驗，一般只使用在重要結構上。這種檢驗是由專業人員進行的，但作為焊工具備一定評定焊縫透視底片的知識，能夠正確判定缺陷的種類和部位，對返修工作是有很大好處的。檢驗后所得到的照相膠片上較黑的斑點和線條即是缺陷，其尺寸、形狀與焊縫所具有的內部缺陷相當。

（2）裂紋在膠片上多呈現略帶曲折的、波浪狀的黑色細條 紋，有時也成直線細紋，輪廓較為分明，兩端較為尖細，中部稍寬，不大有分枝；兩端黑度逐漸變淺，最后消失。

（3）未焊透在膠片上是一條斷續或連續的黑直線狀。在不開坡口對接焊縫中，寬度常是較均勻的；“V”形坡口焊縫中的未焊透在膠片上的位置多是偏離焊道中心呈斷續的線狀，即使連續也不會太長，寬度不一致，黑度不太均勻，線狀條 紋一邊較直而黑；“V”、“X”形坡口雙面焊中的中部或底部未焊透，在膠片上呈現為黑色的較規則的線狀。角縫、T字接頭、搭接接頭中的未焊透呈斷續線狀。

（4）氣孔在膠片上多呈現圓形或橢圓形黑點，其黑點一般是中心處較大而均勻地向邊緣減小。分布不一致，有稠密的，也有稀疏的。

（5）夾渣在膠片上呈現為不同形狀的點或條 狀。點狀夾渣呈單獨黑點，外觀不太規則，帶有棱角，黑度均勻；條 狀夾渣呈寬而短的粗線條狀；長條形的夾渣，線條較寬，寬度不太一致。

（6）射線評定質量標準，按一機部頒布的標準“JB-928-67”（該標準適用于射線照相法檢驗的對接焊縫，焊接方法包括電弧焊、氣焊、氣體保護焊。材料包括碳鋼、合金鋼、不銹鋼。鋼板厚度為2～200毫米）進行。焊縫在透視檢驗之前，必須進行表面檢查，表面不規則程度應不妨礙底片上缺陷的辨認，否則應事先加以修整。質量標準按規定分為五級。一級焊縫內，缺陷最少，質量最高。二、三、四、五級焊縫的內部缺陷依次增多，質量逐次下降。各種產品的射線檢驗要求達到哪一等級是由產品設計部門規定的。

4.3X、γ射線檢驗的比較。

X射線透照時間短，速度快；被檢查的焊縫厚度小于30毫米時，其顯示缺陷的靈敏度高；但設備復雜，費用大，穿透能力較γ射線小。而γ射線設備輕便，操作簡便，有可能在X射線裝置不可能達到 的地方應用它；穿透力大，能透照300毫米厚的鋼板；透視時不需要電源，野外工作比較方便；在檢查環焊縫時，可采用一次曝光；但透視時間較長，透視大于50毫米的焊縫時，顯示缺陷的靈敏度小。