无损焊接检验的ABC标准
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了解每种无损检测形式的优点和缺点可以帮助您选择最佳的应用方法。

通常指导焊接组件和结构制造的理念是“确保焊接质量”。然而，“焊接质量”一词是相对的。应用程序决定什么是好或坏。一般来说，任何焊缝如果满足外观要求，都是质量良好的，并将无限期地继续进行其预期的工作。保证焊接质量的第一步是确定应用所需的程度。应该根据服务需求建立一个标准。

旨在赋予焊接质量的标准可能与作业的工作不同，但使用适当的焊接技术可以提供保证适用的标准正在满足。无论质量标准如何，也应检查所有焊缝，即使检查只涉及在每次焊接通行证后照顾他自己的工作的焊工。良好的焊接表面外观多次被认为是高焊接质量。然而，单独的表面外观不确保良好的工艺或内部质量。

无损检测(NDE)的检验方法可以通过对焊缝和周围母材的表面和次表面的检查来验证是否符合标准。通常使用五种基本方法检查成品焊缝:目视法、液体渗透法、磁粉法、超声波法和x射线法。越来越多的计算机化使用某些方法提供了额外的图像增强，并允许实时或接近实时查看、比较检查和存档功能。对每一种方法的审查将有助于决定为特定的工作使用哪一种工艺或工艺组合，并有助于最有效地进行检查。

目视检查(VT)
目视检查往往是最具成本效益的方法，但必须在焊接期间和之后发生。许多标准需要其在其他方法之前使用，因为在提交明显的焊缝到复杂的检查技术方面没有任何意义。ANSI / AWS D1.1，结构焊接码 - 钢铁，国家“受到无损检测的焊缝”，视觉检验可接受。“目视检查需要很少的设备。除了良好的视力和足够的光线之外，它所需要的是口袋规则，焊接尺寸表，放大镜，以及用于检查直线，对准和垂直度的直边和正方形。

在第一次打弧焊前，应检查材料是否符合质量、类型、尺寸、清洁度和无缺陷。应清除油脂、油漆、油、氧化膜或重垢。要连接的零件应检查平整度、直线度和尺寸精度。同样，应检查对齐、装配和关节准备。最后，应验证工艺和程序变量，包括电极尺寸和类型，设备设置和预热或后加热的规定。无论使用何种检查方法，所有这些预防措施都适用。

在制造过程中，对焊缝和端面坑的目视检查可能会发现诸如裂纹、不充分的渗透和气体或渣夹杂等问题。在焊缝缺陷中，肉眼可识别的缺陷有裂纹、表面夹渣、表面气孔和咬边。

对于简单的焊缝，在每次操作开始时进行检查，并在工作进展时定期检查是足够的。然而，如果要沉积一层以上的金属填料，最好在沉积下一层之前检查每一层。多道次焊道的根部焊道对焊缝的完整性至关重要。它特别容易开裂，而且由于它凝固迅速，可能会留下气体和渣。在随后的道次中，由于焊缝形状或接头结构的变化而引起的条件可能会导致进一步的开裂，以及咬边和夹渣。如果在焊接前通过目视检查发现了这些缺陷，修复成本可以降低到最低。

在生产初期进行目视检查也可以防止焊欠和焊过。不能容忍小于规范要求的焊接。太大的珠子会不必要地增加成本，并通过增加收缩应力导致变形。

焊接后，肉眼检查可以发现各种表面缺陷，包括裂纹、气孔和未填充的陨石坑，无论后续检查程序。尺寸差异，翘曲和外观缺陷，以及焊缝尺寸特征，可以评估。

在检查表面缺陷之前，焊缝必须清除熔渣。在检查前不应进行喷丸，因为喷丸作用可能会封闭细小的裂缝，使其不可见。例如，AWS D1.1结构焊接规范不允许“对焊缝的根部或表层或焊缝边缘的母材”进行喷砂处理。

目视检查只能定位焊缝表面的缺陷。规范或适用规范可能要求对焊缝内部部分和毗邻金属区域也进行检查。无损检测可用于确定缺陷的存在，但它们不能测量缺陷对产品使用性能的影响，除非它们是基于缺陷和影响使用的某些特性之间的相关性。否则，破坏性试验是确定焊缝使用性能的唯一可靠方法。

射线照相检验
射线照相(x射线)是所有无损检查方法中最重要、最通用、最被广泛接受的方法之一。用x射线测定焊缝的内部完好性。术语“x射线质量”，广泛用于表示焊接的高质量，由此产生的检验方法。

射线照相术是基于x射线和伽马射线能够穿透普通光不透明的金属和其他材料，并将透射的辐射能制成照片记录。所有材料都会吸收已知数量的辐射能，因此，x射线和伽马射线可以用来显示不透明材料中的不连续和内含物。内部条件的永久性薄膜记录将显示焊接完整性和确定的基本信息。

X射线由高压发电机产生。随着施加到X射线管的高电压增加，发射的X射线的波长变短，提供更渗透的功率。伽马射线由放射性同位素的原子崩解产生。在工业射线照相中最广泛使用的放射性同位素是钴60，从这些同位素发射的γ射线类似于X射线，除了它们的波长通常较短。这允许它们渗透到比相同功率相同的X射线更大的深度，然而，由于强度较长，曝光时间相当长。

当x射线或伽马射线直射到焊件的某一段时，并非所有的辐射都通过金属。不同的材料，根据它们的密度、厚度和原子序数，会吸收不同波长的辐射能。

不同材料吸收这些射线的程度决定了射线穿透材料的强度。当记录下这些射线的变化时，就有了一种观察材料内部的方法。显影后的感光胶片上的影像称为x光片。样品较厚的区域或密度较高的材料(钨夹杂物)，将吸收更多的辐射，其相应的区域在x线照片上将较轻-图2。

无论是在商店还是在野外，射线图像的可靠性和解释价值是其清晰度和对比度的函数。观察者检测缺陷的能力取决于其图像的清晰度及其与背景的对比度。为了确保射线照相曝光产生可接受的结果，在零件上放置一个称为图像质量指示器(IQI)的量规，以便在射线照相上产生其图像。

用于确定射线照相质量的IQI也称为透光度计。标准孔式渗透仪是一块长方形的金属，上面钻有三个固定直径的孔。金属片的厚度是被射线照相的试样厚度的一个百分比。每个孔的直径是不同的，是穿透厚度的给定倍数。线形渗透仪也被广泛使用，特别是在美国以外的国家。它们由几根直径不同的铁丝组成。灵敏度取决于在x线片上可以清楚看到的金属丝的最小直径。

穿透仪不是用来测量不连续或最小可检测缺陷尺寸的指示器或量规。它是射线照相技术质量的一个指标。

放射线图像并不总是容易解释。通过开发错误引起的薄膜处理标记和条纹，雾和斑点可能使难以识别缺陷。这种薄膜伪影可能掩盖焊接不连续性。

表面缺陷会出现在薄膜上，必须加以识别。由于曝光角度也会影响x线照片，因此很难或不可能用这种方法来分析角焊缝。由于x线照片将整个焊缝厚度的所有缺陷压缩到一个平面上，它往往会给散在型缺陷(如孔隙或夹杂)的夸张印象。

焊接内部的x射线图像可以在荧光屏上以及显影胶片上看到。这使得检查零件的速度更快，成本更低，但图像清晰度较差。计算机化使将荧光屏与摄像机连接起来，从而克服射线照相的许多缺点成为可能。无需等待胶片冲洗，图像可以实时观看。这可以提高质量，降低生产应用的成本，如管道焊接，可以快速识别和纠正问题。

通过将图像数字化并装入计算机，图像就能得到增强和分析，达到前所未有的程度。多个图像可以叠加。可以通过调整像素值来改变阴影和对比度，从而显示出在胶片上不会显示的小瑕疵和不连续。颜色可以分配给各种深浅不一的灰色，以进一步增强图像，使缺陷更好地脱颖而出。将荧光屏上的图像数字化的过程——用计算机增强图像并将其转移到观看监视器上——只需要几秒钟。然而，由于存在时间延迟，我们不能再考虑这个“实时”。它被称为“放射成像”。

可以数字化现有薄膜以实现相同的结果并改善分析过程。另一个优点是能够在激光光盘上归档图像，这比旧电影的拱顶面上的空间远远较小，并且在需要时更容易召回。

工业射线照相法是一种用x射线和伽马射线作为穿透介质，用致密胶片作为记录介质，以获得具有内部质量的照相记录的检查方法。通常，焊缝中的缺陷包括焊缝金属本身的空洞或与周围焊缝金属密度不同的夹杂物。

放射设备产生的辐射量过高，可能对人体组织有害，因此应密切遵循所有安全预防措施。为了达到令人满意的结果，必须严格遵守所有的指示。只有接受过辐射安全培训并取得工业放射技师资格的人员，才能进行放射检测。

磁粉检测(MT)
磁粉探伤是一种定位和定义磁性材料不连续点的方法。它非常适合于检测焊缝的表面缺陷，包括用肉眼看不到的小的不连续性，以及那些略低于表面的缺陷。

该方法可用于在焊接之前检查板边缘，在每个焊接通行证或层，职焊接评估和检查的过程中检查
修理-图3。

它是一种检测焊缝和相邻母材中各种尺寸的表面裂纹、亚表面裂纹、焊缝中未熔合、咬边和未焊透以及修复后母材边缘缺陷的良好方法。虽然磁粉探伤不能代替射线照相或超声波进行地下评估，但它在检测紧密裂纹和表面不连续面方面可能比它们的方法有优势。

使用这种方法，探头通常放置在被检查区域的每一侧，并在它们之间通过工作场所的高安培。磁通的产生与电流的流动成直角-图3。当这些力线遇到不连续点时，比如纵向裂缝，它们就会改变方向，通过表面泄漏，形成磁极或吸引点。涂在表面的磁粉会比其他地方更顽强地附着在泄漏区域，形成不连续的迹象。

为了这个指示发展，不连续必须与磁力线的角度。因此，当电流纵向通过工件时，只会显示纵向缺陷。将工件放入电磁线圈内将产生纵向的力线(图3)，当施加磁粉时，横向和角裂纹变得可见。

虽然使用比射线照相检测更简单，但磁性颗粒法仅限于与铁磁材料一起使用，不能与奥氏体钢一起使用。基础金属和不同磁特性的焊缝之间的关节将产生可能被错误地被解释为非疑紧的磁不连续性。另一方面，可以通过粘附在无害的磁不连续性上的粉末来模糊真正的缺陷。敏感性随着缺陷的尺寸而减小，并且也少于圆形裂缝，例如气袋。它是最好的细长形式，例如裂缝，仅限于表面缺陷和一些地下缺陷，主要是在更薄的材料上。

由于磁场必须被充分扭曲，才能产生识别缺陷所需的外部泄漏，因此细小的、拉长的不连续点，如与磁场平行的发丝裂纹、缝或夹杂物，将不会出现。它们可以通过改变场的方向来展开，而且最好是从两个方向施加场，最好是彼此成直角。

磁性粉末可以施加干燥或湿润。干粉法是普遍的用于检查重型焊接的流行，而湿法经常用于检查飞机部件。用喷枪，除尘袋或雾化器，干粉均匀地粉碎。将细碎的磁性颗粒涂覆以增加其迁移率，可用于灰色，黑色和红色，以提高可见性。在湿法中，将非常细的红色或黑色颗粒悬浮在水或光石油馏分中。这可以流动或喷涂，或者部分可以浸入液体中。湿法比干燥方法更敏感，因为它允许使用更精细的颗粒，其可以检测到非常细的缺陷。荧光粉末可用于进一步敏感性，特别适用于在角落，键槽，花键和深孔中定位不连续性。

液体渗透检验(PT)
肉眼看不到的表面裂纹和针孔可以通过液体渗透探伤定位。它广泛用于焊缝泄漏的定位，可应用于奥氏体钢和有色金属材料，磁粉探伤将是无用的。

液体渗透检测通常被称为目视检测方法的延伸。许多标准，如AWS D.1。规范中说:“受液体渗透测试的焊缝应以目视检查的要求为基础进行评估。”

使用两种类型的渗透液体-荧光和可见染料。采用荧光渗透检测，将具有良好渗透性能的高荧光液体涂于待检零件表面。毛细管作用将液体吸进表面开口，然后多余的液体被清除。“显影剂”用来将渗透剂拉到表面上，由此产生的指示用紫外线(黑)光观察。荧光材料和物体之间的高对比度使得检测微小的渗透痕迹表明表面缺陷成为可能。

染料渗透检查类似，除了使用在普通光线下可见的色彩鲜明的染料-图4。通常，白色显影剂与染料渗透剂一起使用，可以创造出与鲜艳染料颜色形成鲜明对比的背景。这使得更大的便携性通过消除对紫外线的需要。

被检查的部件必须是清洁和干燥的，因为任何外来物质都可能堵塞裂纹或针孔，排除渗透物。渗透剂可以通过浸渍、喷涂或刷涂的方式施用，但必须留出足够的时间使液体完全吸收到不连续面中。在非常严格的工作中，这可能需要一个小时或更长时间。

液体渗透探伤广泛应用于泄漏检测。一个常见的步骤是将荧光材料涂在关节的一侧，等待足够的时间使毛细血管发生作用，然后用紫外光观察另一侧。在薄壁容器中，该技术可以识别通常5- 20lb / In .2压力的空气测试无法定位的泄漏当壁厚超过�in。时，泄漏测试的灵敏度降低。

超声检查(UT)
超声波探伤是一种检测不连续性的方法，通过引导高频声束通过基板和焊接在一个可预测的路径。当声束的平板路径在材料连续性中遇到中断时，一些声音就会反射回来。声音被仪器收集，放大，并显示为垂直恍惚在屏幕上-图5。

金属的表面和亚表面检测都可以通过超声波检测、定位和测量，包括用其他方法检测不到的小缺陷。

超声波单元包含石英晶体或其他压电材料封装在换能器或探头中。当施加电压时，晶体迅速振动。当超声波换能器对着要检测的金属时，它通过耦合材料将与晶体相同频率的机械振动传递到母金属和焊缝中。这些振动波在材料中传播，直到达到不连续或密度变化。在这些点上，一些振动能被反射回来。当引起振动的电流以每秒60-1000次的速度关闭和开启时，石英晶体就会断断续续地充当接收器，接收反射的振动。这些对晶体产生压力并产生电流。电流被输入到电视屏幕，在水平基准线上产生垂直偏转。在管的表面产生的图案代表反射信号和不连续。紧凑的便携式超声波设备可用于现场检查，通常用于桥梁和结构工作。

与其他无损检测方法相比，超声波检测不太适合测定焊缝孔隙度，因为圆形气孔对超声波检测的响应是一系列单点反射体。这导致了低振幅响应，很容易与测试参数固有的“基线噪声”混淆。然而，它是检测平面型不连续和层压的首选测试方法。

便携式超声波设备具有数字操作和微处理器控制。这些仪器可能有内置的存储器，可以提供硬拷贝打印输出或视频监控和记录。它们可以与计算机连接，从而允许进一步分析、记录和归档，就像射线数据一样。超声波检查需要由高度熟练和受过广泛训练的人员进行专家解释。

选择质量控制
一个好的无损检验程序必须认识到每个工艺的内在限制。例如，x线照相术和超声波照相术都有不同的定位因素，可以指导对特定工作使用哪种工艺的选择。他们的长处和短处往往相得益彰。虽然射线照相无法可靠地检测出类似层压的缺陷，但超声在这方面要好得多。另一方面，超声不适合检测散在孔隙度，而射线照相很好。

无论使用什么检查技术，都会关注焊接质量的“五个”，将有助于减少随后对常规检查活动的检查。然后，正确使用NDE方法将用作检查以保持标准内的线条和焊接质量的变量。

五大原则是:
1。工艺选择- t他的程序必须适合这项工作。
2。准备 - T.他的联合配置必须是对的并与焊接过程兼容。
3。程序- t焊接过程必须详细说明并严格遵守。
4.预试- f应使用全尺寸模型或模拟试样来证明工艺和程序具有所需的质量标准。
5。人员,问必须派有资格的人做这项工作。