焊接缺陷及檢測方法

(2011-04-10 22:20:09)標籤：焊接缺陷檢測方法雜談分類：焊接知識講座八 焊接缺陷及檢測方法1．試述金屬熔焊焊縫缺陷的分類及表示方法。根據GB6417-86《金屬熔化焊焊縫缺陷分類及說明》的規定，將金屬熔焊焊縫缺陷分為以下幾類：第1類裂紋；第2類孔穴；第3類固體夾雜；第4類未熔合和未焊透；第5類形狀缺陷和第6類上述以外的其它缺陷。本標準按缺陷性質分大類，按其存在的位置及狀態分小類，以表格的方式列出。缺陷用數字序號標記。每一缺陷大類用一個三位阿拉伯數字標記，第一缺陷小類用一個四位阿拉伯數字標記。因此，每一數字序號僅適合於某一特定類型的缺陷。例如，1021表示「焊縫橫向裂紋」，1023表示「熱影響區橫向裂紋」等。2．試述熔焊接頭中裂紋的種類及表示方法。熔焊接頭中裂紋的種類及表示方法，見表1。3．試述熔焊接頭中孔穴的種類及表示方法。熔焊接頭中孔穴的種類及表示方法，見表2。4．試述熔焊接頭中固體夾雜的種類及表示方法。熔焊接頭中固體夾雜的種類及表示方法，見表3。5．試述熔焊接頭中未熔合和未焊透的種類及表示方法。熔焊接頭中未熔合和未焊透的種類及表示方法，見表4。6．試述熔焊接頭中形狀缺陷的種類及表示方法。熔焊接頭中形狀缺陷的種類及表示方法，見表5。7．試述熔焊接頭中其它缺陷的種類及表示方法。熔焊接頭中其它缺陷的種類及表示方法，見表6。表6 其它缺陷的種類及表示方法數字序號名 稱說 明600其它缺陷不能包括在1～5類缺陷的其它缺陷601電弧擦傷在焊縫坡口外部引弧或打弧時產生於母材金屬表面上的局部損傷602飛濺熔焊過程中，熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現象。這種飛散出的金屬顆粒和熔渣習慣上也稱為飛濺6021鎢飛濺從鎢電極過渡到母材金屬表面或凝固焊縫金屬表面上的鎢顆粒603表面撕裂不按操作規程拆除臨時焊接的附件時產生於母材金屬表面的損傷604磨痕不按操作規程打磨引起的局部表面損傷605鑿痕不按操作規程使用扁鏟或其它工具鏟鑿金屬而產生的局部損傷606打磨過量由於打磨引起的焊件或焊縫的不允許的減薄607608定位焊缺陷層間錯位不按規定程序熔敷的焊道8．什麼是熱裂紋？促使形成熱裂紋的因素有哪些？焊接過程中，焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區間產生的焊接裂紋即熱裂紋。又稱結晶裂紋。其特徵是斷口呈藍黑色，即金屬在高溫被氧化的顏色，裂紋總是產生在焊縫正中心或垂直於焊縫魚鱗波紋，焊縫表面可見的熱裂紋呈不明顯的鋸齒狀，或與焊縫波紋相垂直呈放射狀分布。個別情況下，熱裂紋也可能出現在熱影響區。熱裂紋主要發生在雜質含量較多的鋼、單相奧氏體鋼、鎳基合金、鋁合金、鉬合金等的焊縫金屬中。促使形成熱裂紋的因素有：（1）焊縫金屬的化學成分 焊縫金屬中C、S、P元素較多時，促使形成熱裂紋。錳在熔池中能與硫形成MnS進入熔渣，可減少硫的有害作用，適量時可減少焊縫的熱裂紋傾向。鋼中含銅量過多時，會增大焊縫熱裂紋傾向。（2）焊縫橫截面形狀 焊縫熔寬與厚度的比值越小，即熔寬較小、厚度較大時，容易產生熱裂紋。（3）焊接應力 焊件剛性大，裝配和焊接時產生較大的焊接應力，會促使形成熱裂紋。9．如何防止產生熱裂紋？（1）控制焊縫金屬中有害雜質的含量 碳素結構鋼用焊芯（絲）的含碳量均≤0.10％，硫、磷的含量應≤0.03％，焊接高合金鋼時控制更嚴。（2）預熱 能減小焊接熔池的冷卻速度，降低焊接應力。隨著母材含碳量或碳當量的增加，應適當增高預熱溫度。奧氏體不鏽鋼焊縫不能採用預熱的方法來防止產生熱裂紋。（3）採用鹼性焊條和焊劑 由於鹼性焊條和焊劑具有較強的脫硫、磷能力，因此具有較高的抗熱裂能力。（4）適當調整焊接工藝參數 焊接工藝參數直接影響焊縫的橫斷面形狀，因此適當減小焊接電流以減少焊縫厚度，有利於提高焊縫的抗裂性能。（5）採用收弧板 焊接終了斷弧時，由於弧坑冷卻速度較快，常因偏析而在弧坑處形成熱裂紋，即所謂的弧坑裂紋。所以終焊時應逐漸斷弧，並填滿弧坑。必要時可採用收弧板，將弧坑移至焊件外，此時即使產生弧坑裂紋，也因焊後需將收弧板割掉，並不影響結構本身。10．什麼是冷裂紋、延遲裂紋？促使形成冷裂紋、延遲裂紋的因素有哪些？焊接接頭冷卻到較低溫度下（對於鋼來說在Ms溫度以下）時產生的焊接裂紋稱為冷裂紋。鋼的焊接接頭冷卻到室溫後並在一定時間（幾小時、幾天、甚至十幾天）才出現的焊接冷裂紋稱為延遲裂紋。冷裂紋（包括延遲裂紋）主要發生在中碳鋼、高碳鋼、低合金或中合金高強鋼、鈦及鈦合金的焊接接頭中。冷裂紋多發生在接頭熱影響區或熔合線上，個別情況下出現在焊縫上。根據冷裂紋產生的部位，可將冷裂紋分為如下三種見圖1。（1）焊道下裂紋在靠近堆焊焊道的熱影響區內所形成的焊接冷裂紋。其走向常與熔合線平行，但也有時垂直於熔合線。（2）焊趾裂紋沿應力集中的焊趾處所形成的焊接冷裂紋。其走向常與焊縫縱向平等，由焊趾的表面開始，向母材的深處延伸。（3）焊根裂紋 沿應力集中的焊縫根部所形成的焊接冷裂紋。其走向從焊縫根部開始，伸向熱影響區或焊縫中。形成冷裂紋的三大因素是：鋼種的淬硬傾向大、焊接接頭的含氫量高和結構的焊接應力大。特別是由氫促使形成的冷裂紋往往具有延遲的性質，常稱為「氫致裂紋」。11．如何防止產生冷裂紋？（1）控制焊縫金屬的含氫量 採用鹼性低氫型焊條和焊劑；嚴格按規定烘乾焊條和焊劑；仔細清除焊接區的污物、銹、油、水。（2）預熱 減慢接頭的冷卻速度以降低淬硬傾向。（3）後熱（消氫處理） 後熱是指焊接結束或焊完一條焊縫後，將焊件或焊接區立即加熱到150～250℃，並保溫一段時間。消氫處理是在300～400℃加熱溫度內進行。兩者均能促使氫逸出，但消氫處理效果更好。（4）採用較大的焊接線能量 減慢接頭的冷卻速度。但線能量太大時，會促使熱影響區形成過熱組織，所以應適當控制，不能無限制地增大。（5）採用奧氏體不鏽鋼焊條 因奧氏體組織塑性好，可減少焊接應力，並能溶解較多的氫，所以可用來焊接淬硬傾向較強的低合金高強鋼，避免產生冷裂紋。12．什麼是再熱裂紋？防止產生再熱裂紋的方法有哪些？焊後焊件在一定溫度範圍內再次加熱（消除應力熱處理或其它加熱過程）而產生的裂紋稱為再熱裂紋。再熱裂紋通常發生在熔合線附近的粗晶區中，從焊趾部位開始，延向細晶區停止。鋼中Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素會促使形成再熱裂紋，其影響可用下式表示△G′＝Cr+3.3Mo+8.1V+10C-2△G′＞2時，對再熱裂紋敏感；1.5＜△G′＜2時，一般；△G′＜1.5時，對再熱裂紋不敏感。防止產生再熱裂紋的方法：（1）預熱 預熱溫度為200～450℃。若焊後能及時後熱，可適當降低預熱溫度。例如，18MnMoNb鋼焊後在180℃熱處理2h，預熱溫度可降低至180℃。（2）應用低強度焊縫 使焊縫強度低於母材以增高其塑性變形能力。（3）減少焊接應力 合理地安排焊接順序、減少余高、避免咬邊及根部未焊透等缺陷以減少焊接應力。13．什麼是層狀撕裂？防止層狀撕裂的方法有哪些？焊接時，在焊接構件中沿鋼板軋層形成的呈階梯狀的一種裂紋稱為層狀撕裂。層狀撕裂經常發生在T形接頭和角接接頭中，其走向與鋼板表面相平行見圖2，圖中箭頭表示接頭的受力方向。產生層狀撕裂的原因是在軋制鋼板中存在硫化物、氧化物和硅酸鹽等低熔點非金屬夾雜物，其中尤以硫化物的作用為主，在軋制過程中被延展成片狀，分布在與表面平行的各層中，在垂直於厚度方向的焊接應力作用下，夾雜物首先開裂並擴展，以後這種開裂在各層之間相斷髮生，連成一體，造成層狀撕裂的階梯性。防止層狀撕裂的方法：1)嚴格控制鋼材的含硫量。2)採用強度級別較低的焊接材料。3)在與焊縫相連接的鋼板表面堆焊幾層低強度焊縫金屬作為過渡層，以避免夾雜物處於高溫區。4)預熱和使用低氫焊條。14．常用的抗裂性試驗方法有哪些？常用的抗裂性試驗方法，見表7。表7 抗裂性試驗方法序號試 驗 方 法產生的主要裂紋類型也可反映的裂紋1234567891011不需特殊的試驗裝置斜Y形坡口焊接裂紋試驗（GB4675.1-84）壓板對接（FiSCO）焊接裂紋試驗（GB4675.3-84）搭接接頭（CTS）焊接裂紋試驗（GB4675.2-84）剛性固定對接試驗可變剛性試驗十字接頭試驗十字搭接裂紋試驗窗形拘束對接裂紋試驗Z向窗口試驗Z向拉伸試驗H形拘束試驗熱影響區冷裂紋焊縫熱裂紋熱影響區冷裂紋焊縫熱、冷裂紋焊縫根部冷、熱裂紋熱影響區冷裂紋－焊縫橫向熱裂紋層狀撕裂層狀撕裂再熱裂紋焊縫冷裂紋、熱裂紋或再熱裂紋－－熱影響區冷裂紋熱影響區冷裂紋－－－－－－12131415需特殊試驗裝置插銷試驗拉伸拘束裂紋試驗（TRC試驗）剛性拘束裂紋試驗（RRC試驗）可調拘束高溫裂紋試驗冷裂紋冷裂紋冷裂紋焊縫熱裂紋層狀撕裂－－－1617間接評定方法碳當量法熱影響區最高硬度不地（GB4675.5-84）冷裂紋熱影響區冷裂紋－－15．試述防止焊縫中產生氣孔的常用方法。1)仔細清除焊件表面上的污物，手弧焊時在坡口面兩側各10mm、埋弧焊時各20mm範圍內去除銹、油，應打磨至露出金屬表面光澤，特別是在使用鹼性焊條和埋弧焊時，更應做好清潔工作。2)焊條和焊劑一定要嚴格按照規定的溫度進行烘焙：酸性焊條75～150℃；鹼性焊條350～450℃；焊劑250℃，並保溫1～2h。烘焙後的焊條應放在焊條保溫筒內，隨用隨取。鹼性焊條在露天存放4h以上時應重新烘焙，重複烘焙的次數不得超過3次。3)不應使用過大的焊接電流。4)採用直流電源施焊時，電源極性應為反接。5)鹼性焊條施焊時，應採用短弧焊。6)引弧時應將焊條略作停頓，對引弧處進行預熱，否則引弧處容易形成氣孔。7)採用手弧焊打底、埋弧焊蓋面的工藝時，打底焊條應為鹼性焊條，用酸性焊條打底極易產生氣孔。8)氣體保護焊時應調節氣體流量至適當值、流量太小，保護不良，易使空氣侵入形成氣孔。16．試述常用無損檢驗方法的種類及其選擇。不損壞被檢查材料或成品的性能和完整性而檢測其缺陷的方法稱為無損（探傷）檢驗。常用的無損檢驗方法有超聲、射線（X、γ）照相、磁粉、滲透（熒光、著色）和渦流探傷等。其中超聲探傷和射線探傷適於焊縫內部缺陷的檢測；磁粉探傷和滲透探傷則用於焊縫表面質量檢驗。每一種無損探傷方法均有其優點和局限性，各種方法對缺陷的檢出機率既不會有100％，也不會完全相同。因而應根據焊縫材質、結構及探傷方法的特點、驗收標準等來進行選擇。不同焊縫材質探傷方法的選擇見表8。17．試述射線探傷的原理及焊接缺陷的影像特徵。射線探傷可分別採用X、γ兩種射線，其探傷原理見圖3。當射線通過金屬材料時，部分能量被吸收，使射線發生衰減。如果透過金屬材料的厚度不同（裂紋、氣孔、未焊透等缺陷，該處發生空穴，使材料變薄）或體積質量不同（夾渣），產生的衰減也不同。透過較厚或體積質量較大的物體時衰減大，因此射到底片上的強度就較弱，底片的感光度就較小，經過顯影后得到的黑度就淺；反之，黑度就深。根據底片上黑度深淺不同的影像，就能將缺陷清楚地顯示出來。γ射線的穿透能力比X射線強，適合於透視厚度大於50mm的焊件。射線探傷常見焊接缺陷的影像特徵見表9。表9 射線探傷焊接缺陷影像特徵缺陷種類缺 陷 影 像 特 征產 生 原 因氣孔多數為圓形、橢圓形黑點，其中心處黑度較大，也有針狀、柱狀氣孔。其分布情況不一，有密集的，單個和鏈狀的1)焊條受潮2)焊接處有銹、油污等3)焊接速度太快或電弧過長4)母材坡口處存在夾層5)自動焊產生明弧現象夾渣形狀不規則，有點、條塊等，黑度不均勻。一般條狀夾渣都與焊縫平行，或與未焊透未熔合混合出現1)運條不當，焊接電流過小，坡口角度過小2)焊件上留有銹及焊條葯皮的性能不當等3)多層焊時，層間清渣不徹底未焊透在底片上呈現規則的，甚至直線狀的黑色線條，常伴有氣孔或夾渣。在V、比V形坡口的焊縫中，根部未焊透都出現在焊縫中間，K形坡口則偏離焊縫中心1)間隙太小2)焊接電流和電壓不當3)焊接速度過快4)坡口不正常等未熔合坡口未熔合影像一般一側平直另一側有彎曲，黑度淡而均勻，時常伴有夾渣。層間未熔合影像不規則，且不易分辨1)坡口不夠清潔2)坡口幾何尺寸不當3)焊接電流電壓小4)焊條直徑或種類不對裂紋一般呈直線或略帶鋸齒狀的細紋，輪廓分明，兩端尖細，中部稍寬，有時呈現樹枝狀影像1)母材與焊接材料成分不當2)焊接熱處理不當3)應力太大或應力集中4)焊接工藝不正確夾鎢在底片上呈現圓形或不規則的亮斑點，且輪廓清晰採用鎢極氣體保護焊時，鎢極爆裂或熔化的鎢粒進入焊縫金屬18．試述射線探傷的質量標準。根據GB3323-87《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》的規定，射線探傷的質量標準分為照相質量等級和焊縫質量等級兩部分。根據採用的射源種類及其能量的高低、膠片的種類、增感方式、底片的黑度、射源與膠片間的距離等參數，照相質量等級分為A、AB和B三級，質量級別順次增高。即後者比前者分辨相同尺寸的缺陷時，透照的厚度大。鍋爐壓力容器的縫照相質量為AB級。焊縫質量等級共分四級，Ⅰ級焊縫內缺陷最少，質量最高；Ⅱ、Ⅲ級焊縫內的缺陷依次增多，質量逐次下降，缺陷數量超過Ⅲ級者為Ⅳ級，Ⅳ級最差。缺陷數量的規定：Ⅰ級焊縫內不準有裂紋、未熔合、未焊透和條狀夾渣（允許有少量氣孔和點狀夾渣）；Ⅱ、Ⅲ級焊縫內不準有裂紋、未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透（允許有一定數量的氣孔、條狀夾渣和不加墊板單面焊中的未焊透）。19．試述超聲波探傷的原理及質量標準。利用超聲波探測材料內部缺陷的無損檢驗法稱超聲波探傷。超聲探傷的原理，是利用焊縫中的缺陷與正常組織具有不同的聲阻抗（材料體積質量與聲速的乘積）和聲波在不同聲阻抗的異質界面上，通過超聲波時會產生反射現象來發現缺陷的。探傷時由探頭中的壓電換能器發射脈衝超聲波。通過聲耦合介質（水、油、甘油或漿糊等）傳播到焊件中，遇到缺陷後產生反射波，然後再用另一個類似的探頭或同一個探頭接收反射的聲波，經換能器轉換成電信號，放大後顯示在熒光屏上或列印在紙帶上。根據探頭位置和聲波的傳播時間（熒光屏上回波位置）可求得缺陷位置；反射波的幅度可以近似地評估缺陷的大小，見圖4。質量標準：超聲波探測焊縫的方向愈多，波束垂直於缺陷平面的機率愈大，缺陷的檢出率也愈高，其評定結果也愈準確。GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》中規定，根據對焊縫探測方向的多少，把超聲波傷劃分為A、B、C三個檢驗等級，檢驗的完善程度逐級升高，其中B級適合於受壓容器。焊縫質量等級分類見表10。表中數字為允許最大波幅長度。20．試比較射線探傷和超聲探傷各自的技術特性。射線探傷和超聲探傷的技術特性比較見表11。表11 射線探傷和超聲探傷的技術特性比較檢 測 方 法射線照相法探傷超聲探傷原理方法的原理穿透法脈衝反射法物理能量電磁波彈性波缺陷部位的表現形式完好部件與缺陷部位的穿透劑量有差異。其差異程度與這兩部分的材質、射線透過的方向以及缺陷的尺寸有關。在完好部位沒有反射波，而在缺陷部位發生反射波。其反射程度與完好部位和缺陷部位的材質有關。信息顯示射線底片熒光屏顯示的內容完好部位與缺陷部位的底片黑度差缺陷反射波的位置和幅度易於檢測的缺陷方向與射線方向平行的方向與超聲波束垂直的方向易於檢測的缺陷形狀在射線方向上有深度的缺陷與超聲波束成垂直方向擴展的缺陷被檢物鑄件◎○鍛件×◎壓延件×◎焊縫◎○缺陷分層×◎氣孔◎○未焊透○○未熔合○○裂紋△△夾渣◎○註：◎－很合適；○－合適；△－有附加條件時合適；×－不合適。21．試述磁粉探傷的原理及質量標準。利用在強磁場中，鐵磁性材料表層缺陷產生的漏磁場吸引磁粉的現象，而進行的無損檢驗法稱為磁粉探傷。磁粉探傷原理：首先將被檢焊縫局部充磁，焊縫中便有磁力線通過。對於斷面尺寸相同、內部材料均勻的焊縫、磁力線的分布均勻的。當焊縫表面或內部有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷時，磁力線將繞過磁阻較大的缺陷，產生彎曲見圖5a。此時在焊縫表面撒上磁粉，磁力線將穿過表面缺陷上的磁粉，形成「漏磁」，磁粉就被吸附在缺陷上見圖5b，根據被吸附磁粉的形狀、多少、厚薄程度，便可判斷缺陷的大小和位置。內部缺陷由於離焊縫表面較遠，磁力線在其上不會形成漏磁，磁粉不能被吸住，無堆積現象，所以缺陷無法顯露。常用磁粉是四氧化三鐵（Fe3O4）和三氧化二鐵（Fe2O3）。缺陷磁痕按形狀可分為三種：（1）線狀缺陷磁痕 其顯示長度為寬度的3倍以上。（2）圓型缺陷磁痕 除線狀缺陷磁痕以外的缺陷磁痕。（3）分散缺陷磁痕 在一定區域內同時存在幾個缺陷的磁痕。質量標準：根據ZBJ04006-87標準的規定，缺陷磁痕的等級分7級分別見表12、表13。表12 線狀缺陷磁痕和圓狀缺陷磁痕的等級分類 （㎜）等級分類缺陷磁痕的長度L等級分類缺陷磁痕的長度L12341＜L≤22＜L≤44＜L≤88＜L≤1656716＜L≤3232＜L≤64L＞64表13 分散缺陷磁痕的等級分類等級分類缺陷磁痕長度總和L等級分類缺陷磁痕長度總和L12342＜L≤44＜L≤88＜L≤1616＜L≤3256732＜L≤6464＜L≤128L＞12822．試述滲透探傷的原理及質量標準。採用帶有螢光染料（螢光法）或紅色染料（著色法）的滲透劑的滲透作用，顯示缺陷痕迹的無損檢驗法稱為滲透探傷。滲透探傷原理：將含有染料的滲透液塗敷在被檢焊件表面，利用液體的毛細作用，使其滲入表面開口缺陷中，然後去除表面多餘滲透液，乾燥後施加顯像劑，將缺陷中的滲透液吸附到焊件表面上來，通過觀察缺陷顯示跡痕來進行焊接結構表面開口缺陷的質量評定。其基本步驟見圖6。各種焊接缺陷痕迹的顯示特徵見表14。表14 各種焊接缺陷的顯示特徵缺 陷 種 類顯 示 跡 痕 特 征焊 接 氣 孔顯示呈圓形、橢圓形或長圓條形，顯示比較均勻邊緣減淡焊接裂紋熱裂紋顯示一般略帶曲折的波浪狀或鋸齒狀的細條紋冷裂紋顯示一般呈直線細條紋火口裂紋顯示呈星狀或鋸齒狀條紋未焊透呈一條連續或斷續直線條紋未熔合呈直線狀或橢圓形條紋夾渣缺陷顯示不規則，形狀多樣且深淺不一質量評定：焊縫質量根據缺陷痕迹的類型、跡痕的尺寸、顯示跡痕的分布及間距、缺陷性質等進行評定。按照JBJ59、T《焊縫滲透檢驗方法和缺陷跡痕的分級》的規定，分為四個質量等級，Ⅰ級的質量最高，Ⅳ級最低，見表15。23．焊接接頭的力學性能試驗包括哪些內容？（1）焊接接頭的拉伸試驗（包括全焊縫拉伸試驗） 試驗的目的是測定焊接接頭（焊縫）的強度（抗拉強度σb，屈服點σs）和塑性（伸長度δ，斷面收縮率φ），並且可以發現斷口上的某些缺陷（如白點）。試驗可按GB2651-89《焊接接頭拉伸試驗方法》進行。（2）焊接接頭的彎曲試驗 試驗的目的是檢驗焊接接頭的塑性，並同時可反映出各區域的塑性差別、暴露焊接缺陷和考核熔合線的質量。彎曲試驗分面彎、背彎和側彎三種，試驗可按GB2653-89《焊接接頭彎曲及壓扁試驗方法》進行。（3）焊接接頭的衝擊試驗 試驗的目的是測定焊接接頭的衝擊韌度和缺口敏感性，作為評定材料斷裂韌性和冷作時效敏感性的一個指標。試驗可按GB2650-89《焊接接頭衝擊試驗方法》進行。（4）焊接接頭的硬度試驗 試驗的目的是測量焊縫熱影響區金屬材料的硬度，並可間接判斷材料的焊接性。試驗可按GB2654-89《焊接接頭及堆焊金屬硬度試驗方法》進行。（5）焊接接頭（管子對接）的壓扁試驗 試驗的目的是測定管子焊接對接接頭的塑性。試驗可按GB2653-89《焊接接頭彎曲及壓扁試驗方法》進行。（6）焊接接頭（焊縫金屬）的疲勞試驗 試驗的目的是測量焊接接頭（焊縫金屬）的疲勞極限（σ－1） 。試驗可按GB2656-81《焊縫金屬和焊接接頭的疲勞試驗法》進行。24．試述焊接接頭金相試驗的方法及內容。焊接接頭的金相試驗包括宏觀金相試驗和微觀金相試驗兩部分。（1）宏觀金相試驗　直接用肉眼或低倍放大鏡進行檢查。1）宏觀（粗晶）分析　試驗時在試件上截取橫斷面，然後經過打磨、腐蝕再進行觀察。宏觀（粗晶）分析可以了解焊縫一次結晶組織的粗細程度和方向性；熔池形狀、尺寸；焊縫接頭各區域的界限和尺寸；各種焊接缺陷的存在情況。2）斷口檢查 在焊縫表面沿焊波方向車一條溝槽，槽深約為焊縫厚度的1/3，用拉力機將試樣拉斷，用肉眼或5～10倍放大鏡觀察斷口處可能存在的缺陷種類和大小。斷口檢查對「未熔合」或「熔合不良」這種缺陷十分敏感，常用於管子對接接頭中。3）鑽孔檢驗 用磨成90°角、直徑較焊縫寬度大2～3mm的鑽頭在焊縫上鑽孔、鑽孔深度為焊件厚度的2/3，然後用10％硝酸水溶液浸蝕孔壁，可檢查焊縫內部的氣孔、裂紋、夾渣等缺陷，檢查完畢鑽孔處應予以補焊。鑽孔檢驗目前用得較少。（2）微觀金相試驗 用1000～1500倍金相顯微鏡觀察焊縫金屬的顯微組織和顯微缺陷（如微裂紋），可作為質量分析及試驗研究的手段。25．試述焊接容器耐壓檢驗的目的及常用方法。將水、油、氣等充入容器內徐徐加壓，以檢查其泄漏、耐壓、破壞等的試驗稱為耐壓檢驗。耐壓檢驗的目的是檢查受壓容器焊接接頭的穿透性缺陷和結構的強度，並附有降低焊接應力的作用。常用的耐壓檢驗方法是水壓試驗和氣壓試驗，其中以水壓試驗用得最多。（1）水壓試驗 試驗時將容器內充滿水，然後緩慢加壓，待壓力升至容器工作壓力時，暫停升壓（管子無需），進行初步檢查。若無漏水或無異常現象，再升壓到試驗壓力，並在該壓力下保持5min（管子試驗時允許保持10～20s）。然後降至工作壓力，並用10～15kg的圓頭小錘，在距焊縫15～20mm處沿焊縫方向進行輕輕敲打，仔細檢查。檢查時，壓力應保持不變。檢查結果，如容器壁和焊縫上沒有水珠和水霧，則認為水壓試驗合格。（2）氣壓試驗 用乾燥潔凈的空氣、氮氣或其它惰性氣體作為介質充入容器內進行試驗。試驗時，應先緩慢升壓至規定試驗壓力的10％，保持5～10min，進行初步檢查。然後升壓到規定試驗壓力的50％，如無異常現象，其後按每級為規定試驗壓力的10％，逐級升壓到試驗壓力，保持10～30min，經肥皂液或其它檢漏檢查無漏氣、無可見的異常變形即為合格。氣壓試驗上仍一定危險性，僅用於不能向壓力容器內安全充灌液體以及運行條件不允許殘留試驗液體的壓力容器。耐壓檢驗的試驗壓力按《壓力容器安全技術監察規程》的規定選用。26．試述焊接容器常用緻密性檢驗的方法。焊接容器常用緻密性檢驗的方法是氣密性檢驗和密封性檢驗。（1）氣密性檢驗 將壓縮空氣（或氨、氟里昂、氦、鹵素氣體等）壓入焊接容器，利用容器內、外氣體的壓力差檢查有無泄漏的試驗法稱為氣密性檢驗。介質毒性程度為極度（氟、氫氰酸、氟化氫、氯等）的壓力容器，必須進行氣密性檢驗。1）充氣檢查 在受壓容器內部充以一定壓力的氣體，外部根據部位塗上肥皂水，如有氣泡出現，說明該處緻密性不好，有泄漏。2）沉水檢查 將受壓元件沉入水中，內部充以壓縮空氣，如水中有氣泡出現，說明受壓元件的緻密性不好，有泄漏。3）氨氣檢查 在受壓元件內充入混有1％氨氣的壓縮空氣，將在5％硝酸汞水溶液中浸過的紙條或硼帶貼在焊縫外部（也可貼浸過酚酞試劑的白紙條）。如有泄漏，在紙條或硼帶的相應位置上，將呈現黑色斑紋（用酚酞紙時為紅斑點），這種方法比較準確，效率高，適用於環境溫度較低的情況下檢查焊縫的緻密性。（2）密封性檢驗　　檢查有無漏水、漏氣和滲油、漏油等現象的試驗稱為密封性檢驗。常用的密封性檢驗方法是煤油試驗，試驗時在焊縫的一側塗石灰水，乾燥後再於焊縫另一側塗煤油，由於煤油表面張力小，具有穿透極小孔隙的能力，當焊縫有穿透性缺陷時，煤油即滲過去，在石灰粉上出現油斑或帶條。為正確地確定缺陷大小和位置，塗上煤油後應立即進行觀察，最初出現油斑或帶條的位置即為缺陷的位置，觀察時間為15～30min，在規定時間內不出現油痕即認為焊縫合格。27．試述不鏽鋼耐腐蝕試驗方法的種類和試驗步驟。根據國家標準，不鏽鋼耐腐蝕試驗方法可分為下列幾種：（1）不鏽鋼10％草酸浸蝕試驗方法（GB4334.1-84） 適用於檢驗奧氏體不鏽鋼晶間腐蝕的篩選試驗方法，試樣在10％草酸溶液中電解浸蝕後，在顯微鏡下觀察被浸蝕表面的金相組織，以判定是否需要進行硫酸－硫酸鐵、65％硝酸、硝酸－氫氟酸以及硫酸－硫酸銅等長時間熱酸試驗。必要時也可以作為獨立的無損檢驗方法。試驗步驟：1）將100g草酸溶解於900ml蒸餾水或去離子水中，配製成10％草酸溶液。對含鉬鋼種可將100g過硫酸銨溶解於900ml蒸餾水或支離子水中，製成10％過硫酸銨溶液，代替10％草酸溶液。2）把浸蝕試樣作為陽極，倒入10％草酸溶液，以不鏽鋼板或不鏽鋼片作為陰極，接通電路。電流密度為1A/cm2，浸蝕時間90s，浸蝕溶液溫度20～50℃。用10％過硫酸銨溶液浸蝕時，電流密度為1A/cm2，浸蝕時間5～10min。3）試樣浸蝕後，用流水洗凈。在金相顯微鏡下觀察試樣的全部浸蝕表面，放大倍數為200～500倍，根據其組織特徵確定是否進行其它耐腐蝕試驗。（2）不鏽鋼硫酸－硫酸鐵腐蝕試驗方法（GB4334.2-84） 適用於將奧氏體不鏽鋼在硫酸－硫酸鐵溶液中煮沸試驗後，以腐蝕率評定晶間腐蝕傾向的一種試驗方法。試驗步驟：1）將硫酸用蒸餾水或去離子水配製成50±0.3％（質量百分比）的硫酸溶液，然後取該溶液600ml加入25g硫酸鐵加熱溶解配製成試驗溶液。2）測量試樣尺寸，計算試樣面積（取三位有效數字）。3）試驗前後稱質量（準確到1mg）。4）溶液量按試樣表面積計算，其量不小於20ml/cm2。每次試驗用新的溶液。5）試樣放在試驗溶液中用玻璃支架保持於溶液中部，連續沸煮沸120h。每一容器內只放一個試樣。6）試驗後取出試樣，在流水中用軟刷子刷掉表面的腐蝕產物，洗凈、乾燥、稱重。試驗結果以腐蝕率評定為W前－W後腐蝕率＝────── （g/m2.h）St式中 W前──試驗前試樣的質量（g）；W後──試驗後試樣的質量（g）；S──試樣的表面積；t──試驗時間（h） 。（3）不鏽鋼65％硝酸腐蝕試驗方法（GB4334.3-84） 適用於將奧氏體不鏽鋼在65％硝酸溶液中煮沸試驗後，以腐蝕率評定晶間腐蝕傾向的試驗方法。試驗步驟：1）試驗溶液的配製 將硝酸用蒸餾水或去離子水配製成65±0.2％（質量百分比）的硫酸溶液。2）、3）、4）同硫酸－硫酸鐵試驗方法。5）每周期連續煮沸48h，試驗五個周期。試驗結果以腐蝕率評定，同硫酸－硫酸鐵試驗方法。焊接試樣發現刀狀腐蝕即為具有晶間腐蝕傾向，性質可疑時，可用金相法判定。（4）不鏽鋼硝酸－氫氟酸腐蝕試驗方法（GB4334.4-84） 適用於檢驗含鉬奧氏體不鏽鋼的晶間腐蝕傾向。用在70℃、10％硝酸－3％氫氟酸溶液中的腐蝕率的比值來判定晶間腐蝕傾向。試驗步驟：1）試驗溶液：將硝酸和氫氟酸試劑，用蒸餾水或去離子水配製成質量分數為10％的硝酸－3％的氫氟酸試驗溶液。2）、3）同硫酸－硫酸鐵試驗方法。4）將支架放入容器中，溶液量按試樣表面積計算，其量不少於10ml/cm2。5）裝有試驗溶液的容器放入恆溫水槽中，試驗溶液的溫度加熱到70±0.5℃時再將試樣放入容器內的支架上，使試樣處於溶液中部，連續保持2h。每一容器內只放一個試樣。6）同硫酸－硫酸鐵試驗方法。7）試驗兩個周期，每周期為2h。每周期必須使用新的溶液。試驗結果以腐蝕率評定，同硫酸－硫酸鐵試驗方法。將兩周期的腐蝕率相加，然後按下式求腐蝕率的比值，取兩位小數：對於一般含碳量的鋼種為交貨狀態試樣的腐蝕率腐蝕率的比值＝──────────────再固溶處理後試樣的腐蝕率對於超低碳鋼種（也用於焊接的非超低碳鋼種）為敏化處理後試樣的腐蝕率腐蝕率的比值＝──────────────交貨狀態試樣的腐蝕率（5）不鏽鋼硫酸－硫酸銅試驗方法（GB4334.5-90） 適用於檢驗奧氏體、奧氏體－鐵素體不鏽鋼在加有銅屑的硫酸－硫酸銅溶液中的晶間腐蝕傾向。試驗步驟：1）試驗溶液配製時將100g硫酸銅溶解於700ml蒸餾水或去離子水中，再加入100ml硫酸，用蒸餾水或去離子水稀釋至1000ml，配製成硫酸－硫酸銅溶液。2）試驗前將試樣用適當的溶劑或洗滌劑（非氯化物）去油並乾燥。3）在燒瓶底部鋪一層銅屑，然後放置試樣。保證每個試樣與銅屑接觸的情況下，同一燒瓶中允許放幾層同一鋼種的試樣，但是，試樣之間要互不接觸。4）試驗溶液應高出最上層試樣20mm以上，每次試驗都應使用新的試驗溶液。5）將燒瓶放在加熱裝置上，通以冷卻水，加熱試驗溶液，使之保持微沸狀態，連續加熱16h。6）試驗後取出試樣、洗凈、乾燥、彎曲。試驗結果評定：焊接件試樣彎曲角度為180°，沿熔合線進行彎曲。當試樣厚度不大於1mm時，壓頭直徑為1mm；當試樣厚度大於1mm時，壓頭直徑為5mm。彎曲後的試樣在10倍放大鏡下觀察彎曲試樣外表面，有無因晶間腐蝕而產生的裂紋。（6）不鏽鋼5％硫酸腐蝕試驗方法（GB4334.6-84） 適用於測定含鉬奧氏體系不鏽鋼在沸騰5％硫酸溶液中的腐蝕失重，以試驗不鏽鋼耐均勻腐蝕性能。（7）不鏽鋼三氯化鐵腐蝕試驗方法（GB4334.7-84） 適用於測定不銹在35或50的6^三氯化鐵溶液中的腐蝕率，以試驗不鏽鋼耐點蝕性能。（8）不鏽鋼42%氯化鎂應力腐蝕試驗方法（GB4334.8-84） 適用於試驗不鏽鋼在沸騰42%氯化鎂溶液中應力腐蝕裂紋敏感性的方法。（9）不鏽鋼點蝕電位測量方法（GB4334.9-84） 適用於動電位法測量不鏽鋼在中性3.5％氯化鈉溶液中的點蝕電位分享：0

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