2021年度射线检测焊缝缺陷图谱.doc

焊 缝 缺 陷 图 谱
焊接基础知识
1、 焊接冶金特点
什么叫焊接:
两个分离物体（同种或异种材料）经过原子或分子之间结合和扩散造成永久性联接工艺过程叫焊接。
熔化焊是金属材料焊接关键方法:
熔化焊接时, 被焊金属在热源作用下被加热, 发生局部熔化, 同时熔化了金属、 熔渣、 气相之间进行着一系列影响焊缝金属成份、 组织和性能化学冶金反应, 伴随热源离开, 熔化金属开始结晶, 由液态转为固态, 形成焊缝。
熔化焊冶金特点:
温度高
以手工电弧焊为例, 电弧温度高达6000℃～8000℃, 熔滴温度约1800℃～2400℃, 在如此高温下, 外界气体会大量分解, 溶入液态金属中, 随即又在冷却过程中析出, 所以焊缝易形成气孔缺点。
温度梯度大
焊接是局部加热, 熔池温度在1700℃以上, 而其周围是冷态金属, 形成很陡温度梯度, 从而会造成较大内应力, 引发变形或产生裂纹缺点。
熔池小, 冷却速度快
熔池体积, 手工焊约2cm3～10 cm3, 自动焊约9 cm3～30 cm3, 金属从熔池到凝固只有几秒钟, 在这么短时间里, 冶金反应是不平衡, 所以焊缝金属成份不均匀, 偏析较大。
2、 焊缝结晶特点
焊接熔池从高温冷却到常温, 其间经历过两次组织改变过程; 第一次是液态金属转变为固体金属结晶过程, 称为一次结晶; 第二次是温度降低到相变温度时, 发生组织转变, 称为第二次结晶。
一次结晶从熔合线上开始, 晶体生长方向指向溶池中心, 形成柱状晶体, 当柱状晶生长至相互接触时, 结晶过程即告结束。 焊缝表面形态和热裂纹、 气孔等缺点成因、 形态、 位置均和一次结晶相关。
对低碳钢及低合金钢, 一次结晶组织为奥氏体, 继续冷却到低于相变温度时, 奥氏体分解为铁素体和珠光体, 冷却速度影响着铁素体和珠光体比率和大小, 进而影响焊缝强度、 硬度和塑性韧性, 当冷却速度很大时, 有可能产生淬硬组织马氏体, 冷裂纹形成和淬硬组织相关。
3、 焊缝组成及热影响区组织
焊接接头由焊缝和热影响区两部分组成。
二次结晶不仅仅发生在焊缝, 也发生在靠近焊缝基础金属区域, 该区域在焊接过程中受到不一样程度加热, 在不一样温度下停留一段时间后又以不一样速度冷却下来, 最终取得各不相同组织和机械性能, 称为热影响区。 依据组织特征可将热影响区划分为熔合区、 过热区、 相变重结晶区和不完全重结晶区四个小区, 其中熔合区和过热区组织晶粒粗大, 塑性很低, 是产生裂纹、 局部脆性破坏起源地, 是焊接接头微弱步骤。
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焊缝缺点分类
1．外部缺点
在焊缝表面, 用肉眼或低倍放大镜就可看到, 如咬边, 焊瘤, 弧坑, 表面气孔和裂纹等。
2．内部缺点
在焊缝内部, 必需经过多种无损检测方法或破坏性试验才能发觉。 内部缺点有未焊透, 未熔合, 夹渣, 气孔, 裂纹等, 这些缺点是我们无损检测人员检验关键对象。
焊缝缺点危害性:
因为缺点存在, 降低了焊缝承载截面积, 减弱了静力拉伸强度。
因为缺点形成缺口, 缺口尖端会发生应力集中和脆化现象, 轻易产生裂纹并扩展。
缺点可能穿透焊缝, 发生泄漏, 影响致密性。
焊缝纵向裂纹示意图
焊缝纵向裂纹X光底片

焊缝纵向裂纹1 焊缝纵向裂纹2
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焊缝纵向裂纹3 焊缝纵向裂纹4

焊缝纵向裂纹5 焊缝纵向裂纹6

焊缝纵向裂纹7 焊缝纵向裂纹8

焊缝纵向裂纹9 焊缝纵向裂纹10

焊缝纵向裂纹11 焊缝纵向裂纹12