焊缝缺陷的分类及识别 对射线底片上缺陷的评定是对射线照相结果作结论的工序,这是一个十分细致而 又复杂的工作。研究焊接的工艺过程、焊接缺陷形成的机理,了解焊缝缺陷的分类, 各种缺陷的形态及其产生条件,对于我们进行射线照相底片上焊缝缺陷的识别和正确 评定,不仅提供了理论上的指导,同时更为准确地鉴别缺陷提供了依据。因此,学习 焊接工艺方面的知识是对焊缝缺陷分类及识别的基础。 在具体工作中,我们经常遇到的焊缝缺陷有以下几类: 1、裂纹 裂纹是焊接接头中危害最大的一种缺陷。它对常温下抗拉强度有很大的影响,这 种影响随着裂纹所占截面积的增加而增大。另外,裂纹尖端是一个尖锐缺口,它将引 起过高应力集中,促使构件在低应力下扩展破坏。 裂纹不仅在焊缝金属中产生,而且在母材热影响区也可能产生。裂纹在底片上的 形貌有以下特征: (1)黑细线条,略带曲齿及有波状细纹,两端尖细,黑度逐渐淡漠消失。 (2)裂纹呈一条直线细纹,轮廓分明,两端常较尖细;中部稍宽不大含有分枝, 边缘没有松状现象。 (3)放射性裂纹的黑度较浅。 裂纹的检验和定量,单靠射线是不够的,必要时,还要用其它检测手段,如超声 波、磁粉等。 2、未熔合 未熔合,是指熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间,未完全熔化结合的部 分;点焊时母材之间未完全熔化结合的部分。 按照其产生的部位可分为: (1) 侧面坡口未熔合 这类缺陷发生在焊缝中心距边缘 1/2 处左右,因此在底片上通常是与焊缝中心偏 离的,它的形影是: A、多数是单条或断续线状阴影,即使是连续的,也不会太长。 B、线条比较宽,黑度不太均匀,如果射线束沿着坡口方向透照时,则一侧黑度较 高,并成笔直线条,另一侧边缘不规则,阴影较浅,也即是通常说的“一刀切,慢慢 黑” 。 (2)层间未熔合 这种未熔合缺陷多数是薄片状分布在焊透的层间内。在底片上的影像: A、阴影淡薄,黑度比较均匀; B、线条较宽,端头不规则。 这种未熔合与夹渣很难区分, 一般与夹渣的区别在于黑度的深浅和外貌形状规则。 (3)根部未熔合 这种未熔合缺陷发生在焊缝根部,其特征与侧面坡口未熔合相似,只是其部位处 于焊缝根部。 3、未焊透 未焊透是指焊接时接头根部未完全熔透的现象。未焊透是一种常见缺陷,严重的 未焊透,可使焊缝截面积削弱到总面积的 60%,或者更大些,致使显著的降低了焊接 接头的机械性能。 发生在焊缝根部的未焊透,在底片上是位于焊缝中间,这种缺陷在底片上所显示 形貌是笔直一条黑线,线条连续或断续都有。呈条状或带状,其宽窄取于对缝间隙的 大小,有时对缝很小,在底片呈一条很细黑线,似裂纹,但无尾梢。阴影的黑度均匀, 轮廓显明,当有夹渣和气孔伴随时,虽然线条的宽度和黑度在局部有所改变,但其线 条本身仍是一条直线。 4、气孔 气孔是指焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出,而残留下来所形成的空穴。 气孔焊缝中由于气孔的残留,必然减少焊缝金属的有效截面,从而使焊接接头的 强度降低。 特别是密集气孔会使焊缝不致密, 降低接头塑性和引起构件的焊缝处泄漏。 气孔在底片上的影像主要有以下特征: (1)手工电弧焊中的气孔 从底片上观察气孔的形影,多数是圆形或近似圆形的小黑点。 从阴影观察,黑度一般是中心较大,并均匀向边缘减小。 气孔阴影,边缘轮廓不太明显,原因是气孔在焊缝内部呈球形空隙,沿射线束方 向中心部分厚度改变量最大,周围部分较小,透过射线的强弱不同所致。 (2)自动焊中的气孔 气孔通常较大,形影一般是圆形或卵形。 气孔在底片上黑度大,边缘轮廓颇明显,也有的不明显,与手工电弧焊相似,但 走私较大。 阴影有时呈两个同心圆或偏心圆的,中心黑度较大,这实际上是成圆柱形或圆锥 形的气孔。这是由于射线束与缺陷倾斜或缺陷本身倾斜造成的,还有可能是缺陷的重 叠。 5、夹渣 夹渣是指焊后残留在焊缝中的沉渣,习惯上将由焊接冶金过程中产生,在焊后仍 残留在焊缝金属中的非金属杂质 (亦称为夹杂物) 以及焊后残留在焊缝中的金属颗粒 , 也归入夹渣一类。 焊缝金属中的夹渣很不规则,它对机械性能的影响比气孔要大,点状夹渣的危害 与气孔相似,但带有尖角的夹渣,其溶渣的尖端应力较集中,往往会在夹渣部位开裂, 特别是蝌蚪状夹渣,危害更为严重。 夹渣在底片上的辨认有以下几点: 小点状夹渣:在底片上有一个或数个小黑点,有时与气孔很难分开,但它的轮廓 比气孔要明显些。这类缺陷常见于手工焊的焊缝,当低碳钢用酸性焊条时,其主要是 二氧化硅氧化物,分布很分散。 条状夹渣:夹渣是顺着焊接方向分布的,通常产生于焊缝中部和边缘,有时伴随 着未焊透和未溶合同时存在。阴影开关不规则,宽窄不一,带有棱角,不成一直线, 线条较宽,轮廓清晰。这种夹渣在自动焊中是常见缺陷。 宽度不一,线条较浅,不成一直线,阴影呈宽而淡糊的粗线条,轮廓不明显,黑 度不均匀,细条状夹渣。这种夹渣常见于多层焊的层间或坡口边缘。 链状夹渣:与焊缝轴线平行,似一条线,间距较小而不等的夹渣,称为链状夹渣。 单个长度约 3mm 左右,外形不规则,端头有棱角,轮廓明显,黑度均匀。这种缺陷在 自动焊和手工焊,都有可能发生。 6、夹钨 夹钨是指钨极惰性气体保护焊时,由钨极进入到焊缝中的钨粒。 其在底片上的特征是,白色透明点块或者是条状,它的轮廓清晰明显。 此外,还有一些常见的表面缺陷,如咬边、焊瘤、凹坑、未焊满、烧穿、表面气 孔、弧抗气孔、塌陷、错边、角变形等。这些本应在表面检验合格后才能进行射线探 伤,但是,有时一些未经外观检验或外观检验不合格的焊缝也进行了射线照相,容易 与上述内部缺陷造成混淆,这些需要对焊接工艺的了解及现场经验分析判断。