焊接质量控制体系培训教材实用教案

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1、前 言 焊接工艺被广泛应用于工程建设的许多工程结构中，在锅炉、压力容器、压力管道生产中焊接是其中的一个重要环节。焊接对产品的成本及产品的质量产生(chnshng)了深刻的影响。因此，确保焊接以最为有效的方式实施并在操作的所有方面做适宜的控制尤为重要。焊接的质量控制是工程建设质量控制的关键。 在ISO9000族质量管理体系标准中，由于焊缝不能被随后的产品检验及试验所充分证实，所以焊接被视为“特殊过程”处理。 为了提供有效的、合格的产品，有必要进行从设计到材料、乃至生产及随后的检验的各方面控制，需要进行管理以鉴别潜在问题的根源及采取适宜的质量控制措施。第1页/共73页第一页，共74页。第一(dy)

2、部分 关于焊接的一些基本知识 1 焊接的定义 通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充(tinchng)材料，使工件达到结合的一种方法。第2页/共73页第二页，共74页。第一部分 关于(guny)焊接的一些基本知识 2焊接方法的分类 按焊接过程的特点，焊接方法可分为三大类。 2.1熔焊 熔焊就是将焊件的连接处加热到熔化状态，（有时另加填充材料）形成共同熔池，然后冷却凝固使之连接成一个整体。常见的熔焊有焊条电弧焊、气焊、埋弧自动焊、氩弧焊、电渣焊等。 2.2 压焊压焊就是对焊件连接处施加压力，或既加压又加热，使接头处紧密(jnm)接触并产生塑性变形，通过原子间的结合而使之形成一个整体。常见的压

3、焊有电阻焊、摩擦焊等。 2.3 钎焊钎焊就是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件接头和钎料同时加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材、填充接头间隙并与母材相互扩散，从而形成钎焊接头。常见的钎焊有锡焊、铜焊、银焊等。第3页/共73页第三页，共74页。第一部分 关于(guny)焊接的一些基本知识 3 焊接方法 本节将对几种常用焊接方法的基本特性作一介绍。 31 焊条电弧焊 焊条电弧焊，也就是我们通常所说的“手弧焊”，它是通过带药皮的焊条和被焊金属间的电弧放电所产生的热量将被焊金属和焊条互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。 焊条电弧焊中最主要的要素是焊条

4、本身。所有的碳钢和低合金钢焊条基本上都用低碳钢丝做芯，而合金元素(yun s)则来自于药皮，这也是较为经济的一种合金化方法。 除特殊合金材料外，焊条电弧焊在大多数工业中大量使用。 焊条电弧焊可能产生的缺陷有气孔、未熔合、未焊透、裂纹、咬边、焊瘤、焊缝尺寸不对和不当的焊缝断面。第4页/共73页第四页，共74页。第一部分 关于(guny)焊接的一些基本知识 32 熔化极气体保护焊 我们常用(chn yn)的有熔化极惰性气体保护焊MIG。通常它是用作一种半自动工艺，但也可作为机械化和自动化工艺来应用，因此它很适合于焊接机器人来操作。熔化极气体保护焊是通过焊枪连续不断的送丝，由焊丝和工件之间产生的电弧

5、的热量将母材和焊丝熔化，从而达到焊接的目的。 熔化极气体保护焊GMAW能够有效地应用于许多种类的铁基金属和非铁基金属的连接或搭接。GMAW能够成功用于由于氢的存在而出现问题的情况。第5页/共73页第五页，共74页。第一部分(b fen) 关于焊接的一些基本知识 熔化极气体保护焊GMAW的主要优势在于每小时的金属熔敷量，这极大地降低了劳动力成本。气体保护焊的另一个优势在于它是一种干净的工艺，这主要归功于没有使用焊剂。GMAW非常适合自动化和机器人焊接，或其它高效生产情况。这是这种工艺的主要优点之一。操作人员总的生产效率得到极大的提高。 局限： 如果母材过脏，单靠保护气体不足以避免气孔的产生。 G

6、MAW还对气流和风特别敏感，它们会将保护气体吹开，留下未保护的金属。 缺点是设备要求比焊条电弧焊的设备复杂。这增加(zngji)了由于机械故障而导致焊接质量问题的可能性。第6页/共73页第六页，共74页。第一(dy)部分 关于焊接的一些基本知识 33 药芯焊丝电弧焊 药芯焊丝电弧焊与气体保护焊非常相似，差别在药芯焊丝焊采用的是管状焊丝，其中装有粒状的焊剂(hnj)，而不是气体保护焊所用的实芯焊丝。根据使用的焊丝类型不同，可以对药芯焊附带或不附带额外的保护气体。第7页/共73页第七页，共74页。第一(dy)部分 关于焊接的一些基本知识 药芯焊丝更适用于工地焊接，在工地，风会引起保护气体的流失。

7、药芯焊丝焊接工艺在污染表面上的良好表现和高熔敷效率帮助FCAW在一些应用中取代了手弧焊SMAW和气保焊GMAW。药芯焊丝电弧焊在工业应用中主要用于铁基金属（碳钢和不锈钢）。 局限： 首先，由于有焊剂，所以在后序焊道焊接前和外观检查前必须去除这层固体焊渣。在层间清理不当或操作技术不当时，会有焊渣残留在焊缝金属中的可能性。 由于存在焊剂，在焊接过程中会产生大量的烟。长时间暴露在没有通风条件的地方会危害焊工的健康(jinkng)。 FCAW同样产生包括未焊透、夹渣和气孔在内的典型缺陷。第8页/共73页第八页，共74页。第一部分 关于焊接(hnji)的一些基本知识 34 钨极氩弧焊 GTAW最重要的特

8、性是电极在焊接过程中不会消耗。它采用纯钨或钨合金制造，具有承受高温的能力，甚至是电弧的高温。电弧和金属采用惰性气体保护，这些气体从包围着钨极的喷嘴中流出。因为没有使用焊剂，熔敷金属不需要清渣。 GTAW在许多工业领域有着广泛的应用。如太空、食品和药品加工，石化和动力管道工业。 GTAW的主要优势在于它焊出的焊缝具有很高的质量和优异的外观质量。同样，由于没有焊剂，该方法非常干净，不需要焊后清理焊渣。 GTAW是所有可选用的焊接方法中最慢的。当采用手工方法，GTAW要求很高的技能水平；焊工必须协调一只手控制电弧而另一只手随之送进填充材料。 它对污染很敏感。如果遇到污染或潮气，无论来自母材、填充材料

9、或是保护气体，都将可能在熔敷焊缝上引起气孔(qkng)。所以，焊前必须对母材和填充材料进行认真的清理。 另一个GTAW特有的内在缺点是夹钨。这种缺陷是由于钨极上的小块熔入焊缝金属中。第9页/共73页第九页，共74页。第一部分 关于(guny)焊接的一些基本知识 35 埋弧焊 埋弧焊方法是目前所提及的在焊缝金属熔敷效率上最高的一种典型焊接方法。SAW用实芯焊丝连续送进，焊丝产生的电弧完全被颗粒状的焊剂层所覆盖；因而被命名成“埋弧”焊。 SAW已在许多工业领域得到认可，并可用在许多金属上。由于很高的熔敷效率，它在表面堆焊上表现出很高的效率。在表面需要改善耐腐蚀或耐磨性能的情况下，在薄弱金属表面覆盖

10、耐蚀或耐磨焊缝是一种非常经济的办法。如果用机械方法实现这种应用，埋弧焊是最佳选择。 埋弧焊工艺对操作工有很高的吸引力，因为没有可见的弧光，允许操作工在没有佩带防护镜和其他厚重保护服的情况下对焊接进行控制。另外一个优点是它比其它一些焊接方法产生更少的烟。该方法的其他一个特点是它在许多应用中具有获得满意熔深的能力。 局限： 它只能在焊剂可以(ky)被支撑在焊接接头的位置进行焊接。 焊剂阻挡了焊工地准确观察电弧在接头中的位置。如果电弧方向不当，则会产生未熔合。 埋弧焊的焊剂需要保护起来免遭潮气。如果焊剂受潮，可能会产生气孔和焊道下裂纹。 另一个问题是凝固裂纹。这是焊道宽度和深度之比过大时产生的。第1

11、0页/共73页第十页，共74页。第二部分 焊工(hngng)管理 提高焊工素质，加强焊工管理是保证产品焊接质量的一个重要环节。 这可以从三个方面来控制： 1 焊工的培训考试管理 11焊工培训 有两种形式：进入焊工岗位前进行的焊接技能基础培训；钟对具体的项目或材料(cilio)进行的专项培训。 12焊工考试 由具有资质的焊工考试委员会进行考试。 简单介绍2002版锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 121 考试内容：基本知识考试与操作技能考试。第11页/共73页第十一页，共74页。第二(d r)部分 焊工管理 122 焊接方法(fngf)及代号第12页/共73页第十二页，共74页。第二部分

12、焊工(hngng)管理 123 试件钢号分类及代号 共4类：、 124 试件形式、位置(wi zhi)及代号 板材：1G 2G 3G 4G 管材：1G 2G 5G 6G 管板：2FRG 2FG 5FG 6FG第13页/共73页第十三页，共74页。第二(d r)部分 焊工管理 125 焊工考试项目代号的表示 手工(shugng)焊焊工考试项目表示方法： 焊接方法-试件钢号分类代-试件形式-试件焊缝金属厚度/试件外径-焊条类别-焊接要素 手工(shugng)焊： SMAW-1G-12-F3J GTAW-5G-3/60-02 第14页/共73页第十四页，共74页。第二部分 焊工(hngng)管理 焊

13、机操作工考试项目表示方法(fngf)： 焊接方法(fngf)-试件形式-焊接要素 SAW-1G(K)-07/09 126焊工考试项目的有效期为二年。第15页/共73页第十五页，共74页。第二(d r)部分 焊工管理 127手工(shugng)焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝金 属厚度范围mm第16页/共73页第十六页，共74页。第二部分(b fen) 焊工管理 128手工(shugng)焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围mm第17页/共73页第十七页，共74页。第二(d r)部分 焊工管理 2 焊工的持证上岗管理 焊工施焊前，应对焊工考试项目及覆盖范围进行审核，防止无证上岗。 每个焊

14、工应有唯一的钢印号。 3 焊工焊接(hnji)档案管理 分焊工考试档案和焊工日常业绩档案。 焊工焊接(hnji)档案的管理不是单纯保管焊工有关资料，它是焊工项目到期后申请免试的依据，也是发现焊工有无中断6个月以上未从事监察设备的焊接(hnji)工作，是否需要重新考试的见证。 第18页/共73页第十八页，共74页。第三(d sn)部分 焊接设备的管理 1 焊接设备管理的目的： 加强焊接设备管理，进行充分的维护，保护焊接设备完好，满足焊接过程的需要，保持并增强过程能力。 2 焊接设备控制环节： 焊接设备控制环节主要有焊接设备完好状态(zhungti)管理和焊接仪表周检合格两个方面。第19页/共73

15、页第十九页，共74页。第三(d sn)部分 焊接设备的管理 21 焊接设备完好状态管理 211 焊接设备的购置 212 焊接设备的验收 213 焊接设备的安装、调试与交付 214 焊接设备的维护与保养 215 焊接设备故障与事故的处理(chl) 216 焊接设备完好状态检查及标识第20页/共73页第二十页，共74页。第三(d sn)部分 焊接设备的管理 22焊接仪表的周检 与焊接有关的仪表是焊机的电流表、电压表、气体流量计、压力表，烘干设备的温控仪等，按规定要每年检定一次。要由具备资格、由质量技术监督局发证的计量(jling)检定单位检定，以确保仪表的精确性。 在项目中的所有焊接设备都应安全可

16、靠且已经过校准，同时应始终保持良好的工作状态，任何不安全的、未经校准的、损坏的或不能使用的设备应停止使用。第21页/共73页第二十一页，共74页。第四部分 焊接材料(cilio)的管理 焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体(qt)、电极和衬垫等。 在焊接材料管理这一控制环节中，要控制的有焊材选用、焊材采购、焊材验收与复验、焊材保管、焊条的烘烤与恒温存放、焊材发放与回收等。第22页/共73页第二十二页，共74页。第四部分 焊接材料(cilio)的管理 1 焊材选用 11根据设计图纸等技术文件要求 12根据相关的标准规范要求 13焊材的选用原则： 应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能并结合(ji

17、h)产品的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。 焊缝金属和性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求。 相同钢号相焊的焊缝金属 不同钢号相焊的焊缝金属 常用钢号推荐选用的焊接材料第23页/共73页第二十三页，共74页。第四部分(b fen) 焊接材料的管理 2 焊材采购 在采购焊材时，要确认所选焊材的型号与规格(gug)符合产品的要求。有时还要根据产品焊接的要求，对通用标准附加更高的要求。如球罐焊接的焊条还要符合2002年8月发布的JB/T4747压力容器用钢焊条订货技术条件。 3 焊材验收与复验 31 质量证明书 32 包装及外观检

18、验 33 焊材复验第24页/共73页第二十四页，共74页。第四部分 焊接材料(cilio)的管理 4 焊材保管 41 分区保管 42 入库登记 43 焊材库的焊材保管 5 焊条的烘烤与恒温存放 不同品种的焊接(hnji)材料要求不同的烘干温度和烘干时间，一般都在焊材说明书中有明确的规定，应按规定烘干。 为了防止烘干后的焊条受潮，应及时把烘干的焊条放入恒温箱中。第25页/共73页第二十五页，共74页。第四部分 焊接(hnji)材料的管理 6 焊材的发放与回收 焊材的发放要注意的问题： 61 焊工应根据WPS的要求领用相应的焊接材料，不得领错。 62 领用焊条要用焊条保温筒。 63 不同牌号的焊条

19、不得混放在一起。 64 领用焊条的数量不得超过4小时的用量。 65 用剩下的焊材和焊材条应退回焊材库，不得到处乱扔。 66 回收后的焊材应按原牌号、规格、批号(p ho)存放保管，不得混淆。 67 焊材库保管员应及时在焊材领用与发放记录上作好记录。第26页/共73页第二十六页，共74页。第五部分 焊接工艺(gngy)评定 产品在施焊前，应依据设计图纸、技术要求、相应标准规范等进行(jnxng)焊接工艺评定。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在产品焊接之前完成。 1焊接工艺评定的要求： 11 本单位的正式焊工。 12 本单位的设备。 2 焊接工艺评定的目的： 21验证所拟定的焊接工艺的

20、正确性。 22评定本单位的焊接能力和焊接质量控制能力。第27页/共73页第二十七页，共74页。第五部分 焊接工艺(gngy)评定 3 焊接工艺评定的流程： 编制焊接工艺评定任务书了解被焊材料的焊接性能拟定焊接工艺指导书施焊试件和制取试样检验试件和试样测定焊接接头是否具有所要求(yoqi)的使用性能提出焊接工艺评定报告 4 焊接工艺评定的相关知识： JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定 GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 SY/T4103-2006 钢制管道焊接及验收第28页/共73页第二十八页，共74页。第五(d w)部分 焊接工艺评定 简单介绍一下焊接

21、工艺(gngy)评定的一些规则： 41焊接工艺(gngy)评定试件（对接、角接） 4、2 焊接方法的改变 4、3 母材的改变 44 焊后热处理类别的改变 45 试件厚度 46 多种焊接方法进行的组合评定 焊接施工中各种材质、焊接接头形式的焊接工艺(gngy)评定覆盖率应达到100%，如没有，则应及时进行评定。第29页/共73页第二十九页，共74页。第六部分 焊接工艺(gngy)管理 焊接工艺管理包括了以下几方面： 1 WPS的编制与审核 11 PQR是编制WPS的依据。 12 保证焊接质量。 13 在满足焊接质量的前提下尽量提高效率。 14 符合本单位的资源条件，可操作性强。 2 焊接工艺的贯

22、彻实施 21 焊接工艺文件(wnjin)的发放 22 焊接工艺技术交底 第30页/共73页第三十页，共74页。第七部分(b fen) 产品施焊管理 1焊接环境 11 风速 焊接作业区风速当手工电弧焊超过（10），电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过时，应设防风(fn fn)棚或采取其它防风(fn fn)措施。 12 相对湿度不大于90%。 13 当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施； 14 温度 当焊件温度低于时，所有钢材的焊缝应在始焊处100mm范围内预热到15以上后方可施焊。 15 不锈钢、有色金属应有与钢制产品隔离的专用焊接场地。地面应铺设橡胶等软垫，保持环境清洁。第31页/共73

23、页第三十一页，共74页。第七部分 产品(chnpn)施焊管理 2 焊接工艺纪律 焊工在施焊时应严格执行焊接工艺，焊接技术人员和质检员应经常检查焊工的施焊情况是否符合工艺规定，并及时做好各项记录。 3 施焊过程 31 焊前准备(zhnbi) 32 施焊 33 焊后标识第32页/共73页第三十二页，共74页。第八部分 产品(chnpn)焊接试板 在承压设备制造中制备产品焊接试板，是为了(wi le)检验产品焊接接头的力学性能。产品焊接试板是A类监检点，是承压设备焊接质量控制系统中的一个控制环节。应遵循相关标准规范的规定。 1 试板的制备 有三种方式：每台制作、以批代台、一台容器制作多块产品焊接试板

24、。 2 试样的制备与力学性能检验 按JB/T4744-2000等标准进行。第33页/共73页第三十三页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 焊接质量应从承压设备整体来考虑，而不仅局限于焊接接头；焊接质量应从整个制造过程出发，而不只是看焊缝。 1焊接缺陷的介绍 焊接缺陷按其性质可分为六大类： 焊缝形状缺陷（尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、烧穿、弧坑）；未熔合与未焊透；裂纹（热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂）；气孔；夹渣；其他缺陷（电弧擦伤、飞溅、磨痕及凿痕打磨(d m)过量、定位焊缺陷）第34页/共73页第三十四页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验下面给大家介绍几种缺陷的情况： 11

25、焊缝形状缺陷：是指不用借助于仪器,从工件表面可以(ky)发现的缺陷。 111尺寸不符合要求主要是指焊缝高低不平，宽窄不齐，尺寸过大或过小，角焊缝焊脚尺寸不对称等。第35页/共73页第三十五页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 112咬边： 咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。 产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。

26、咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时(tngsh)还会造成应力集中,发展为裂纹源。 第36页/共73页第三十六页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 113焊瘤： 焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。 焊接电流太大、焊接速度太快、电弧电压太低、焊缝两侧清理不好。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹(li wn)。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。 第37页/共73页第三十七页，共74页。第九部分(b fe

27、n) 焊接检验 114弧炕： 弧炕多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成(zo chn)的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。 弧炕减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。 第38页/共73页第三十八页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 115烧穿： 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺陷。 焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。装配间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。 烧穿是锅炉压力容器产品(chnpn)上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。

28、 第39页/共73页第三十九页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 12气孔和夹渣： 121气孔： 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。 产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为(yn wi)锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。 气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起

29、泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。 第40页/共73页第四十页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 132夹渣： 夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。 夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高；g. 钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。 夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力

30、(yngl)集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。 第41页/共73页第四十一页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 14裂纹： 裂纹的分类： 根据裂纹尺寸大小,分为三类:(1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般(ybn)指晶间裂纹和晶内裂纹。 从焊接接头裂纹的产生机理来分,裂纹分为四类: (1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般(ybn)是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。 (2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般(ybn)

31、是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。 第42页/共73页第四十二页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 (3)再热裂纹:接头冷却后再加热至500700时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。 （4）层状撕裂(s li)主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。 裂纹的危害： 裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容

32、器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。 第43页/共73页第四十三页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 141热裂纹(结晶裂纹)： (1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝(hn fn)金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝(hn fn)金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓液态薄膜,在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝(hn fn)凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝(hn fn)中心长度

33、方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝(hn fn)内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。 热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝(hn fn)中 。第44页/共73页第四十四页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 (2)影响热裂纹的因素 a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会(j hu)增多。 b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会(j hu)； c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区

34、内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。 第45页/共73页第四十五页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 142冷裂纹： 焊接(hnji)接头冷却到较低温度下产生的裂纹。 (1)冷裂纹的特征 a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。 b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。 c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。 d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。 (2)冷裂纹产生的三大要素： a. 钢材的淬硬组织(马氏体) b. 焊接(hnji)接头的拘束应力 c. 焊接(hnji)接头的含氢量 第46页

35、/共73页第四十六页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 (3)防止冷裂纹的措施 a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100150下保存,随取随用。 b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择(xunz)合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织 c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力 d.焊后及时进行消氢热处理。 第47页/共73页第四十七页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 143再热裂纹： 焊后，焊件在一定温度范围(fnwi)内再次加热（消除应力热处理或其它加热过程）产生的裂纹。 (1)再热裂纹的特征 a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶

36、区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。 b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550650奥氏体不锈钢约300 c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。 d.最易产生于沉淀强化的钢种中。 e.与焊接残余应力有关。 第48页/共73页第四十八页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 (2)再热裂纹的产生机理 再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松

37、弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。 (3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低(jingd)残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。 第49页/共73页第四十九页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 144层状撕裂 层状撕裂是在焊接时，在焊接构件中沿钢板轧制层形成(xngchng)的一种呈阶梯状的裂纹。 产生层状撕裂的原因： (1) 轧抽形成(xngchng)的长条状MnS型夹杂 (2) 氢脆 (3)

38、焊接应力 (4) SiO2或AL2O3型夹杂第50页/共73页第五十页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 15未焊透： 未焊透指焊接时焊接拉头未完全熔透的现象。 产生(chnshng)未焊透的原因： (1)焊接电流小,熔深浅。 (2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。 (3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大 (5)层间及焊根清理不良。 第51页/共73页第五十一页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 16未熔合： 未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起(yq)的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。 产生未熔合缺陷的原因： (1

39、)焊接电流过小 (2)焊接速度过快 (3)焊条角度不对 (4)产生了弧偏吹现象 (5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水复盖 (6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。 第52页/共73页第五十二页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 2 焊接检验的主要方面有： 21焊接前检验 母材、焊接材料 焊接设备、仪表(ybio)、工艺装备 焊接坡口、接头装配及清理 焊工资格 焊接工艺文件第53页/共73页第五十三页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 22 焊接中间检查 焊接规范参数(cnsh) 预热温度、层间温度 焊道的清理、焊层数 根部清理 焊接顺序 焊接变

40、形 中间检查，如尺寸检验第54页/共73页第五十四页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 23 焊接后检查 实际施焊记录 焊缝(hn fn)外观及尺寸 后热、焊后热处理 产品焊接试板 无损检测 压力试验 致密性试验第55页/共73页第五十五页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 3 焊接质量检验方法： 31 破坏性试验： 力学性能试验 化学分析与试验 金相与(xingy)断口的分析试验 32 非破坏性试验 外观检验 强度试验 致密性试验 无损探伤第56页/共73页第五十六页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 4 无损检测 人们已经开发出了许多种既能反映被试验物的性能、但又

41、不影响被试验物实际使用的测试方法。这类试验统称为无损探伤（试验），因为他们可以对金属或部件(bjin)进行非破坏的评估。 虽然焊接检验人员通常只做外观检验而不做无损检测，但能对这些基本的无损检测方法有一个基本的了解也是非常重要。 有了对各种检测方法优缺点的了解，可以帮助焊接检验人员判断由无损检测人员所做的实际检测是否恰当。因为焊接检验人员有可能要对一些检测进行监控、或是要保存相关的检测结果，对知识的掌握有助于检验人员理解相关的检测结论。 有许多种无损检测方法可以用来对要焊接的母材以及完工的焊缝进行检测和评估。第57页/共73页第五十七页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 无损检测方法

42、主要有以下几种(j zhn)： 射线探伤 超声波探伤 磁粉探伤 渗透探伤 涡流探伤 声发射探伤第58页/共73页第五十八页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 我们这里主要介绍那些常见的、被经常用来对母材和焊件进行检测和评估的无损检测方法。 41渗透探伤（PT） 渗透探伤就是通过把渗透介质渗出到有一定(ydng)对比度的背景色上来观察表面不连续的一种探伤方法。 渗透探伤有许多优点。首先，渗透剂的使用不只局限于金属性被检物。其次，这种探伤的工艺非常简便，特别是溶剂清洗型渗透探伤。对这种探伤方法而言，实际上可以把小罐装的渗透剂、显像剂、清洗剂方便地带到任何探伤现场。根据所采用的渗透剂系统型式

43、，探伤所需设备的变化也非常地少。和别的探伤方法相比，渗透探伤的使用者不必花费过多的设备费用。 渗透探伤的局限性中最为突出的是它不能用来检测表面下的不连续第59页/共73页第五十九页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 42磁粉探伤（MT） 磁粉探伤主要用来发现铁磁性材料的表面不连续。 所有的磁粉探伤都是在被检工件上形成磁场并在探伤面上喷洒铁离子来实现的。 磁粉探伤的主要局限性是它只能(zh nn)用于检测那些可以被磁化的材料。另一种局限性是大多数工件在探伤后要进行消磁处理，而且较厚的涂层有可能会掩盖有害缺陷的显示。第60页/共73页第六十页，共74页。第九部分(b fen) 焊接检验 4

44、 3射线探伤（RT） 射线探伤是一种基于所希望的辐射传递或吸收原理的无损探伤方法。（工件中）厚度减薄或低密度(md)的地方可以穿过较多的射线、因而吸收的辐射能量较小。穿过被检工件的射线会在接收射线的底片上形成有对比度的影像。 用此方法探到的表面下的缺陷是那些与被辐射的材料相比有不同密度(md)的缺陷。这包括中空，金属的和非金属的夹渣以及良好排列的未熔合和裂纹。 射线探伤的主要优点是它能探测所有普通工程材料的表面下的不连续。另一个优点就是如果所冲印胶片保存在远离过热和过亮的环境中，这些胶片可以是极好的永久记录。 射线探伤的缺点之一是人在过多辐射下是有害的。为了保证射线探伤操作人员及在其附近人员的

45、安全，要经过一段时间的辐射安全的培训。 射线探伤的设备也是非常贵的, 而且胜任的操作员和胶片评定的培训期也有点漫长。 另一缺点是有些被认为更危险的缺陷(如裂纹及未熔合)无法探到，除非辐射源是与缺陷同方向。第61页/共73页第六十一页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 44超声波探伤（UT） 超声波探伤是利用波形反射(fnsh)情况和穿透试件的能量变化.检验物质内部缺陷的一种方法。 超声波探伤有二种方式，接触式和浸入式。接触试验有携带方便的优点，而对于小或不规则的流水线生产，浸入式探伤更方便。 超声波探伤的应用包括表面和近表面的缺陷探测。在许多材料中的分层，裂纹，未熔合，夹渣以及中空都可

46、以用此方法探测，它能够对诸如裂纹和未熔合关键平面缺陷更好地探测。 这种试验方法的主要限制是因为解读会是很困难的，所以要求非常娴熟的有经验的操作者。第62页/共73页第六十二页，共74页。第九部分 焊接(hnji)检验 45无损检测控制要注意的问题 根据设计图纸和有关标准的规定，选择检测方法和检测比例。 选择有资质的无损检测单位，审查检测单位和检测人员资格(z g)。 保存无损检测单位和检测人员相关资质的复印件。 按要求详细准确填写无损检测委托书。 审查无损检测报告 当出现不合格的焊接接头时，按规定进行复探和扩探。第63页/共73页第六十三页，共74页。第十部分 焊接返修(fnxi)控制 产品焊

47、接时，由于焊接环境、焊工、焊材、材料、焊接设备、焊接工艺执行情况、网路电压波动等原因，常会产生一些咬边、气孔、夹渣、未熔合或未焊透、裂纹等焊接缺陷。在外观检查或无损检测时发现不允许的缺陷或超过标准允许范围的缺陷，意味着焊接缺陷部位达不到所要求的性能及质量要求，就要进行焊接返修，通过返修消除缺陷，达到原定的性能和质量要求。焊接返修是焊接控制系统中重要的环节之一。焊接返修延长了产品的制造工期，消耗了额外的人力和物力。加强焊接返修的控制，提高一次合格率和返修的成功率，确保产品质量，就是(jish)焊接质量控制的一项重要工作。第64页/共73页第六十四页，共74页。第十部分(b fen) 焊接返修控制

48、 焊接返修应注意的事项： 1 缺陷产生的原因分析(fnx) 2 缺陷大小位置的确定及是否被清除的判定。 3 防止产生新的焊接缺陷或接头性能下降的措施。 返修焊接应编制返修方案。 确保缺陷清除干净。用碳弧气刨清理缺陷时应防止渗 碳、渗铜，气刨后要用砂轮打磨刨槽，去除渗碳层。 选择持证的、技术好的焊工。 适当提高预热温度和层间温度，这有利于防止裂纹的产生。 所有返修部位都应按原要求经外观检查及无损检测合格。 焊缝返修工作应在焊后热处理和水压试验前完成。 4 同一部位的返修次数不应超过二次。 5 应及时做好返修过程中的各项记录。第65页/共73页第六十五页，共74页。第十一部分 交工资料中应提供的焊

49、接(hnji)方面 的内容 在产品完成后，我们(w men)应及时整理好交工资料中所要求的各项内容。其中焊接方面的内容主要有： 1 焊接材料质量证明书及要求的复验报告 2焊接方案或焊接工艺指导书 3焊工合格证的复印件 4焊接原始记录 5焊接返修记录 6焊条烘烤记录 7焊材发放与回收记录 8产品焊接试板的试验报告 9焊材库的温湿度记录 10施工现场的气象记录第66页/共73页第六十六页，共74页。第十二部分 压力容器以及非标设备(shbi)制造质量控制的内容 1质保体系的建立与运行 特种设备安全监察条例、新容规等都规定制造单位都应按要求建立质保体系。任命质保师以及各质量控制责任人员，按规定的职、

50、责、权进行控制，以确保产品的质量符合要求。 2 人力资源的控制 为及时(jsh)生产出合格产品，应安排足够的符合使用要求的相关人员。 3设备及检验装置的控制第67页/共73页第六十七页，共74页。第十二部分 压力容器以及非标设备制造质量(zhling)控制的内容 4 材料及零部件的控制 4.1采购(cigu)订货:采购(cigu)文的审批;合格供方的评审;采购(cigu)订货 4.2验收复验入库:材料质量证明书审查;实物检查;复验;材料代号编制及标记;材料入库审查 4.3材料保管:保管质量检查;标记恢复确认 4.4材料代用:材料代用审批 4.5材料发放:实物复核;材料代号标记及标记移植 4.6

51、材料使用(标记和标记移植):第68页/共73页第六十八页，共74页。第十二部分 压力容器以及(yj)非标设备制造质量控制的内容 5 工艺质量控制 5.1 工艺准备 5.1.1施工图样工艺性审核 工艺性审图主要(zhyo)是审核零、部件的可加工性，装配尺寸，公差精度的正确、合规性。技术要求的完整、合理、正确性等内容。 工艺性审图后应在图样上会签标识。 5.1.2工艺方案、工艺文件及通用工艺规程的编审 5.1.3材料消耗定额的编审 5.2工艺实施质量控制 5.2.1工艺纪律及监督 5.2.2工艺更改 6 焊接质量控制第69页/共73页第六十九页，共74页。第十二部分 压力容器以及非标设备制造(zh

52、zo)质 量控制的内容 7 检验与试验控制 7.1制造前的检验准备：检验与试验人员的资格与素质审查及授权；检验与试验工艺的编审；按检验与试验工艺的要求配备好相应的检测仪器、设备等手段，并应在检字合格周期内。 7.2制造过程中的检验：熟悉图纸和工艺文件，根据排版图进行划线下料、划线开孔；作好标记移植；按规定进行组装、焊接、外观检查；按法规标准制作产品试板；对不合格品进行鉴别、标识、处置。 7.3无损检测： 7.4理化试验：根据标准及试验对象(duxing)填写正确的委托单；审查理化报告；做好分包控制。 7.5压力试验：压力试验工艺文件的编审；检查试压设备及场地；按规定进行压力试验；出具压力试验报

53、告。 7.6最终检验：按相关法规、标准要求装订产品铭牌；按设计及标准作好标志、油漆、包装；核查安全附件产品合格证及实物；整理出厂技术文件及资料。第70页/共73页第七十页，共74页。第十二部分(b fen) 压力容器以及非标设备制造质 量控制的内容 8 热处理质量控制 8.1热处理工艺的编制 8.2热处理前的准备：热处理设备和测量仪表；测温点的布置。 8.3热处理过程中随时观测热处理温度时间记录(jl)曲线的变化。 8.4整理热处理曲线图，并出具热处理报告。第71页/共73页第七十一页，共74页。第十二部分(b fen) 压力容器以及非标设备制造质量控制的内容 9 不合格品的控制 9.1作好不

54、合格品的标识、记录、隔离、原因分析、落实责任、处理意见，进行返工或返修。 9.2不合格品的返工或返修工艺的编制、审核及处置后的检验。 9.3发生交付或开始使用后的不合格品，应立即采取相应的措施进行处理。 9.4保存(bocn)不合格品的处理记录。 10 各种记录的整理第72页/共73页第七十二页，共74页。谢谢您的观看(gunkn)！第73页/共73页第七十三页，共74页。NoImage内容(nirng)总结前 言。焊工必须协调一只手控制电弧而另一只手随之送进填充材料。弧炕减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。焊后，焊件在一定温度范围内再次加热（消除应力(yngl)热处理或其它加热过程）产生的裂纹。b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550650奥氏体不锈钢约300。c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)第七十四页，共74页。