1、課題九 船舶焊接檢驗(yàn)教學(xué)目的: 了解與掌握船舶焊接質(zhì)量檢 驗(yàn)的重要性；船舶焊接質(zhì)量 檢驗(yàn)中常見(jiàn)的缺陷； 熟練掌握船舶檢驗(yàn)的常用方 法及運(yùn)用范圍。 . 第一節(jié) 船舶焊接檢驗(yàn)及其重要性一、船舶焊接檢驗(yàn) 焊接檢驗(yàn)可分為破壞性檢驗(yàn)和非破壞性檢驗(yàn) 破壞性檢驗(yàn): 是破壞部分焊縫或焊接接頭以查明焊接質(zhì)量的方法。 非破壞性檢驗(yàn): 是采用探傷設(shè)備來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷的檢驗(yàn)方法。焊接檢驗(yàn)破壞性檢驗(yàn) 非破壞性檢驗(yàn) 力學(xué)性能試驗(yàn) 焊縫金屬化學(xué)分析焊接性試驗(yàn)其它外觀質(zhì)量檢驗(yàn) 水壓試驗(yàn)致密性試驗(yàn) 硬度實(shí)驗(yàn) 表面質(zhì)量檢查 無(wú)損探傷 金相組織檢驗(yàn) . 二、船舶焊接檢驗(yàn)過(guò)程 為了確保船舶的焊接質(zhì)量， 船舶焊接檢驗(yàn)過(guò)程根本上是由焊前檢驗(yàn)、

2、焊接過(guò)程檢驗(yàn)、焊后檢驗(yàn)等三個(gè)環(huán)節(jié)組成。 一焊前檢驗(yàn) 焊前檢驗(yàn)檢查的主要內(nèi)容 :焊前檢驗(yàn)主要內(nèi)容 基本金屬質(zhì)量檢驗(yàn)焊接材料質(zhì)量檢驗(yàn)焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑒定 焊件備料檢查 焊件裝配質(zhì)量檢查 焊接試板檢查 能源 檢查輔機(jī)具的檢查 工具檢查焊接環(huán)境檢查焊接預(yù)熱檢查 焊工資格檢查 . 二焊接過(guò)程檢驗(yàn) 焊接過(guò)程檢驗(yàn)的主要內(nèi)容: 焊接過(guò)程檢驗(yàn)的主要內(nèi)容 焊接規(guī)范的檢驗(yàn) 復(fù)核焊接材料 焊接順序的檢查 檢查焊道表面質(zhì)量 檢查焊后后熱 檢查焊后熱處理 . 三焊后檢驗(yàn) 焊后檢驗(yàn)其主要內(nèi)容有：外觀檢驗(yàn)、無(wú)損檢驗(yàn)、力學(xué)性檢驗(yàn)、金相檢驗(yàn)、焊縫晶間腐蝕檢驗(yàn)、致密性檢驗(yàn)、焊縫強(qiáng)度檢驗(yàn)。 船舶的焊后焊接質(zhì)量檢驗(yàn)主要是采用的非破壞性檢驗(yàn)

3、即無(wú)損探傷。 . 三、船舶焊接檢驗(yàn)的重要性 一確保焊接構(gòu)造制造質(zhì)量，保證其平安運(yùn)轉(zhuǎn) 由于忽視焊接產(chǎn)質(zhì)量量檢驗(yàn)呵斥的事故屢見(jiàn)不鮮： 1978年6月28日，上海某熱電廠供熱管道發(fā)生爆炸。 緣由：焊后檢查不嚴(yán)，未焊透深度達(dá)板厚的80%。 1979年10月14日，遼寧某化纖廠盛氮球罐水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生爆裂 。 緣由：開(kāi)工檢查時(shí)漏檢裂紋。. 二改良焊接技術(shù)，提高產(chǎn)質(zhì)量量 焊接檢驗(yàn)可以評(píng)定制造工藝正確與否。同時(shí)，在制定焊接工藝時(shí)也可預(yù)先制備試樣，利用焊接檢驗(yàn)技術(shù)選擇最正確工藝程序，使焊縫到達(dá)規(guī)定的質(zhì)量等級(jí)要求。 三降低產(chǎn)品本錢，正確進(jìn)展平安評(píng)定 由于焊接檢驗(yàn)貫穿于焊接消費(fèi)全過(guò)程，這就能夠防止出現(xiàn)產(chǎn)品最后報(bào)廢的

4、景象，大大減少了原資料和工時(shí)的浪費(fèi)，以及因拖延工期所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，無(wú)疑會(huì)帶來(lái)顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 由于有焊接檢驗(yàn)的可靠保證，可促使焊接技術(shù)的更廣泛運(yùn)用。.第二節(jié) 常見(jiàn)船舶焊接缺陷焊縫缺陷：焊縫質(zhì)量不符合技術(shù)要求規(guī)定的稱為缺陷 外部缺陷： 外部缺陷露于焊縫外外表，用肉眼或低倍 放大鏡可以看到。如焊縫尺寸不符合要 求、 咬邊、焊瘤、弧坑、外表氣孔、表 焊縫缺陷 面裂紋等。 內(nèi)部缺陷 ：內(nèi)部缺陷位于焊縫的內(nèi)部，如未焊透、 內(nèi)氣 孔、內(nèi)部裂紋、夾渣等，這些缺陷 用破壞性檢驗(yàn)或無(wú)損檢驗(yàn)方法來(lái)發(fā)現(xiàn)。. 一、焊接接頭的外部缺陷 一焊接尺寸和外形不符合要求 焊縫外觀外形寬窄不齊、高低不平；焊縫過(guò)寬或過(guò)

5、窄，余高過(guò)高或過(guò)低；角焊縫單邊等。二弧坑 : . 二弧坑 弧坑是焊縫收尾處產(chǎn)生的下塌景象。弧坑往往使焊縫強(qiáng)度嚴(yán)重降低，同時(shí)常在弧坑處產(chǎn)生裂紋。. 三咬邊 沿著焊趾的母材部位，由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，或者操作工藝不正確，使得電弧燒熔母材而構(gòu)成凹陷或溝槽稱為咬邊。咬邊減弱了母材的有效面積，減弱了焊接接頭的強(qiáng)度，更嚴(yán)重的是呵斥了應(yīng)力集中，接受動(dòng)載荷或交變載荷的構(gòu)造容易在咬邊處產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致構(gòu)造破壞。五. 四焊瘤 焊瘤是在焊接過(guò)程中，熔化的金屬流淌到焊縫以外的未熔化的母材上所構(gòu)成的金屬瘤，該處部分未熔合。焊瘤又稱為滿溢。焊瘤經(jīng)常出如今橫、立、仰焊焊縫中，焊瘤不僅影響焊縫的成形美觀，而且往往掩蓋著夾渣和未

6、焊透，容易導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。. 五外表裂紋、夾渣和氣孔 焊縫或熱影響區(qū)出現(xiàn)裂痕用肉眼或放大鏡可以察看到的稱為外表裂紋。裂紋兩端呈尖狀，且極易擴(kuò)展。 . 殘留在焊縫外表的熔渣且植根于金屬內(nèi)部而不易零落的稱為表面夾渣。如是條狀?yuàn)A渣就更危險(xiǎn)。 焊縫外表有小的空洞，或單個(gè)或延續(xù)的稱為氣孔或延續(xù)氣孔。單個(gè)大的氣孔減少了焊縫的有效截面積，降低了焊縫的強(qiáng)度。延續(xù)氣孔的危害就更大一些。外表氣孔. 二、焊縫內(nèi)部的各種缺陷 一內(nèi)部裂紋 焊縫或熱影響區(qū)出現(xiàn)裂痕用肉眼或放大鏡不能察看而要借助于儀器才干察看到的稱為內(nèi)部裂紋。內(nèi)部裂紋普通需用X射線探傷儀和超聲波探傷儀檢查才干發(fā)現(xiàn)。 二未焊透 熔焊時(shí)，接頭根部未完全熔透的景

7、象叫未焊透。它降低焊接接頭的力學(xué)性能。而且易引起裂紋。 三未熔合 在焊道與焊道之間或焊道與母材之間，未完全熔化結(jié)合的景象稱為未熔合。它分布在不同的板厚中，降低焊接接頭的力學(xué)性能。 四內(nèi)部氣孔 焊縫內(nèi)部有小的空洞，或單個(gè)或延續(xù)的空洞稱為內(nèi)部氣孔或內(nèi)部延續(xù)氣孔。它降低焊接接頭的力學(xué)性能。 五內(nèi)部夾渣 殘留在焊縫內(nèi)部的熔渣稱為內(nèi)部夾渣。它和內(nèi)部氣孔一樣具有較大的隱蔽性，需求借助于儀器才干發(fā)現(xiàn)。它同樣降低焊接接頭的力學(xué)性能。條狀或延續(xù)夾渣，會(huì)導(dǎo)致裂紋使構(gòu)造被破壞。.第三節(jié) 常用船舶焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的方法 本節(jié)主要引見(jiàn)常用船舶焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的幾種無(wú)損檢驗(yàn)方法。 一、外觀檢驗(yàn) 焊接接頭的外觀檢驗(yàn)是一種手續(xù)簡(jiǎn)便而

8、又運(yùn)用廣泛的檢驗(yàn)方法，是廢品檢驗(yàn)的一個(gè)重要內(nèi)容。 外觀檢查主要是發(fā)現(xiàn)焊縫外表的缺陷和尺寸上的偏向。這種檢查普通是經(jīng)過(guò)肉眼察看，借助規(guī)范樣板、量規(guī)和放大鏡等工具來(lái)進(jìn)展檢驗(yàn)的。故有肉眼察看法或目視法之稱。 一對(duì)焊接變形 采用直尺、角尺、鉛錘、程度儀等檢測(cè)。 二對(duì)焊縫外觀 采用肉眼或放大鏡檢驗(yàn)。 三對(duì)焊縫 采用角規(guī)、卡尺等檢驗(yàn)。. 二、著色探傷 著色探傷是用來(lái)發(fā)現(xiàn)外表缺陷的一種無(wú)損檢驗(yàn)的方法。 著色探傷的根本原理是：在被檢工件外表涂覆某些浸透力強(qiáng)的浸透液，在毛細(xì)作用下，浸透液被滲入到工件外表開(kāi)口的缺陷中，然后去除工件外表上多余的浸透液保管浸透液到外表缺陷中的浸透液，再在工件外表上涂上一層顯象劑，缺陷

9、中的浸透液在毛細(xì)作用下重新被吸到工件的外表，從而構(gòu)成缺陷的痕跡。根據(jù)在白光下察看到的缺陷顯示的痕跡，做出缺陷的評(píng)定。 . 著色探傷過(guò)程如下： 1預(yù)清洗 去除零件外表的鐵屑、鐵銹、毛刺、熔渣、油污等外表污染物。 2浸透 涂上適當(dāng)?shù)慕竸?jīng)過(guò)毛細(xì)作用使外表開(kāi)口的缺陷產(chǎn)生液體的浸透。浸透時(shí)間為1015min。 3中間清洗 把零件外表多余的浸透劑從被測(cè)外表去除掉，保管缺陷處的浸透液。 4枯燥 在顯像之前必需使被測(cè)外表枯燥溶劑揮發(fā)很快，水那么要很長(zhǎng)時(shí)間，否那么剩余的溶劑和水將影響顯象劑的效果。 5顯像 清洗后，在受檢外表噴涂一層薄而均的顯象劑，厚度為0.050.07mm，堅(jiān)持1530min，顯象劑將缺

10、陷處的浸透液吸附到零件外表，好似“流血，顯示的圖形比真實(shí)的缺陷大。 6察看 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間間隔再評(píng)判顯現(xiàn)的缺陷。著色探傷照明光源為日光或白光。.著色探傷的 表示圖.著色探傷主要采用清洗劑、浸透劑和顯象劑。. 三、焊縫內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn) 我們主要引見(jiàn)船舶焊接質(zhì)量檢驗(yàn)中常用的超聲波探傷、射線探傷。 一超聲波探傷 超聲波探傷是利用超聲波在物體中的傳播、反射和衰減等物理特性來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷的一種探傷方法。 按其任務(wù)原理可分為脈沖反射法、穿透法和共振法超聲波探傷等。 按其顯示缺陷的方式可分為A型、B型、C型和3D型顯示超聲波探傷等；按所運(yùn)用的超聲波型可分為縱波法、橫波法、外表波法等；按聲耦合的方式分為直接接觸法和液

11、浸法超聲波探傷等。 船舶焊接檢驗(yàn)常用脈沖反射法超聲波探傷儀。 . 1超聲涉及超聲波的性質(zhì) 超聲波是頻率大于20000Hz的機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的一種傳播過(guò)程。探傷中常用的超聲波其頻率為0.510MHz。 超聲波的性質(zhì) 1有良好的指向性； 2能在彈性介質(zhì)中傳播，不能在真空中傳播； 3在界面能透射、反射、折射和波型轉(zhuǎn)換； 4具有可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性。. 2脈沖反射法超聲波探傷根本原理 脈沖反射法是超聲波探傷中運(yùn)用最廣的方法。其根本原理是將一定頻率延續(xù)發(fā)射的超聲波稱脈沖波經(jīng)過(guò)一定介質(zhì)稱耦合劑的耦合傳入工件，當(dāng)遇到異質(zhì)界面缺陷或工件底面時(shí)，超聲波將產(chǎn)生反射，回波既反射波為儀器接納并用電脈沖

12、信號(hào)在示波屏上顯示出來(lái)，由此判別缺陷的有無(wú)，以及進(jìn)展定位、定量和評(píng)定。. 1A型顯示超聲波探傷原理 A型脈沖反射式超聲波探傷儀 如圖81所示，接通電源后，同步電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖同時(shí)加至掃描電路和發(fā)射電路。掃描電路受觸發(fā)開(kāi)場(chǎng)任務(wù)產(chǎn)生鋸齒波掃描電壓，加至示波管程度X軸偏轉(zhuǎn)板，使電子束發(fā)生程度偏轉(zhuǎn)，在示波屏上產(chǎn)生一條程度掃描線又稱時(shí)間基線。與此同時(shí)，發(fā)射電路受觸發(fā)產(chǎn)生高頻窄脈沖加至探頭，鼓勵(lì)壓電晶片振動(dòng)，在工件中產(chǎn)生超聲波。超聲波在工件中傳播遇到缺陷和底面發(fā)生反射，回波為同一探頭或接受探頭所接受，并被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)接納電路放大和檢波，加至示波管垂直Y軸偏轉(zhuǎn)板上，使電子束發(fā)生垂直偏轉(zhuǎn)，在程度掃描線的

13、相應(yīng)位置上產(chǎn)生缺陷波F、底波B。圖81 A型脈沖反射式 超聲波探傷原理框圖. 2B型顯示超聲波探傷原理 B型顯示是脈沖回波超聲波平面成像的一種。如圖82所示，它是以亮點(diǎn)顯示接納信號(hào)，以示波屏面代表探傷對(duì)象由探頭挪動(dòng)線和聲束決議的截面。縱坐標(biāo)代表聲波的傳播時(shí)間，橫坐標(biāo)代表探頭的程度位置，它可以顯示出缺陷在橫截面上的二維特征。完成這種顯示的探頭動(dòng)作方式稱為B型顯示。圖82 B型顯示超聲波探傷原理框圖 . 3超聲波探傷設(shè)備 超聲波探傷設(shè)備主要由超聲波探傷儀、探頭和試塊是組成。 1探頭：探頭又稱壓電超聲換能器，是實(shí)現(xiàn)電-聲能量相互轉(zhuǎn)換的能量轉(zhuǎn)換器件。可分為直探頭、斜探頭、水浸焦距探頭和雙晶探頭。焊縫質(zhì)

14、量檢驗(yàn)通常采用斜探頭 2超聲波探傷儀 超聲波探傷儀是探傷設(shè)備的主體，主要功能是產(chǎn)生超聲波頻率電振蕩，并以此來(lái)鼓勵(lì)探頭反射超聲波。同時(shí)，它又將探頭送回的電信號(hào)予以放大、處置，并經(jīng)過(guò)一定方式顯示出來(lái)。 3試塊 按一定用途設(shè)計(jì)制造的具有簡(jiǎn)單外形人工反射體的試件，稱試塊。它是探傷規(guī)范的一個(gè)組成部分，是斷定探傷對(duì)象質(zhì)量的重要尺度。分規(guī)范試塊和對(duì)比試塊。. 超聲波探傷又稱超聲波檢驗(yàn)。它的優(yōu)點(diǎn)是：靈敏度高、設(shè)備輕巧、運(yùn)用靈敏方便、探測(cè)速度快、效率高、本錢低、對(duì)人體無(wú)害，所以它的運(yùn)用比X射線探傷還要廣泛。100%全管體及焊縫超聲波復(fù)檢 . 二射線探傷 射線探傷又稱射線檢驗(yàn)：是利用射線可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減

15、的特性來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷的一種探傷方法。它可以檢查金屬和非金屬及其制品的內(nèi)部缺陷。如焊縫中的的氣孔、夾渣、未焊透等體積性缺陷。 按運(yùn)用的射線源種類不同，可分為X射線探傷、射線探傷和高能射線探傷等；按其顯示缺陷的方法不同，又可分為射線電離法探傷、射線熒光屏察看法探傷、射線照相法探傷、射線實(shí)時(shí)圖象法探傷和計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)等。 人們利用射線的這些性質(zhì)，研討成多種射線檢驗(yàn)方法，如電離法、熒光屏察看法、照相法和工業(yè)電視法。目前造船工業(yè)中廣泛運(yùn)用的是X射線照相法探傷。. 1射線的性質(zhì) X射線是由高速行進(jìn)的電子在真空中撞擊金屬靶產(chǎn)生，該射線源目前主要是X射線機(jī)和加速器，其射線能量與強(qiáng)度均可調(diào)。 射線那么由放射性物

16、質(zhì)60Co。192Ir等內(nèi)部原子核的衰變而來(lái)，其能量不能改動(dòng)，衰減幾率也不能控制。 X射線和射線均具有以下主要性質(zhì)：1不可見(jiàn)，以光速直線傳播； 2不帶電，不受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響； 3具有可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性； 4可使物質(zhì)電離，能使膠片感光，亦能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光； 5能對(duì)生物細(xì)胞起作用生物效應(yīng)。. 2射線探傷的根本原理 射線探傷的本質(zhì)是根據(jù)被檢工件與其內(nèi)部缺陷介質(zhì)對(duì)射線能量衰減程度不同，而引起射線透過(guò)工件后的強(qiáng)度差別，使缺陷能在射線底片或X光電視機(jī)屏幕上顯示出來(lái) ，如圖83所示。射線在工件及缺陷中的線衰減系數(shù)分別為和，。根據(jù)衰減定律，透過(guò)完好部位X厚的射線強(qiáng)度： IX=I0 e-X

17、透過(guò)缺陷部位的射線強(qiáng)度為： I=I0 e-x-，-X 假設(shè)工件中存在缺陷，那么射線在透過(guò)完好部位X厚的射線強(qiáng)度IX與透過(guò)缺陷部位 X X 的射線強(qiáng)度I不一樣；假設(shè)在工件下面放置照相軟片，射線強(qiáng)的部分對(duì)軟片的感光量大，經(jīng)暗室處置后底片較黑，射線弱的部分底片較亮，便在底片上看到缺陷的黑色影跡。這就是射線照相法的探傷原理。. 3X射線機(jī)的分類和用途 X射線機(jī)即X射線探傷機(jī)，按構(gòu)造分為攜帶式、挪動(dòng)式和固定式三種。攜帶式X射線機(jī)多采用組合式X發(fā)生器，因其體積小、分量輕，而適用于施工現(xiàn)場(chǎng)和野外作業(yè)的探傷任務(wù)；挪動(dòng)式X射線機(jī)能在車間或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)挪動(dòng)，適用于中、厚板焊件的探傷；固定式X射線機(jī)那么固定在確定的任務(wù)

18、環(huán)境中，靠挪動(dòng)焊件來(lái)完成探傷任務(wù)。 X射線機(jī)亦可按射線束的輻射方向分為定向輻射和周向輻射二種。其中周向X射線機(jī)特別適用于管道、鍋爐和壓力容器的環(huán)形焊縫探傷，由于一次暴光可以檢查整個(gè)焊縫，顯著提高了任務(wù)效率。.攜帶式挪動(dòng)式固定式 造船廠用的X射線探傷設(shè)備是攜帶式的， 射線是用放射性同位素Co60鈷60作為放射源。 由于射線對(duì)人體有害，因此應(yīng)留意防護(hù)問(wèn)題。. 4射線探傷設(shè)備 1射線源 2鉛光闌 3、7濾板 4象質(zhì)計(jì)、標(biāo)志帶 5鉛遮板 6工件 8底部鉛板 9暗盒、膠片、增感屏 10鉛罩圖84 探傷系統(tǒng)根本組成表示圖. 5射線照相法探傷 射線照相法探傷本質(zhì)，是根據(jù)被檢工件與內(nèi)部缺陷介質(zhì)對(duì)射線能量衰減程

19、度的不同，而引起透過(guò)后射線強(qiáng)度分布差別射線強(qiáng)度分布差別構(gòu)成射線圖象，又稱輻射圖象。在感光資料膠片上獲得缺陷投影所產(chǎn)生的潛影，經(jīng)過(guò)暗室處置后獲得缺陷影象。 .a未焊透b裂紋C氣孔或夾渣 射線探傷的特點(diǎn)：檢驗(yàn)缺陷直觀、準(zhǔn)確和可靠，而且得到的射線底片可用于缺陷的分析和作為質(zhì)量憑證存檔。但此法也存在著設(shè)備較復(fù)雜、本錢較高的缺陷，并需求對(duì)射線進(jìn)展防護(hù)。.錯(cuò)口或未對(duì)正一邊高一邊低 外部咬邊 內(nèi)部咬邊 以下圖為某鋼板對(duì)接焊縫，V型坡口，焊接方式：手工電弧焊，判別影像中缺陷的性質(zhì)。 .橫裂紋 夾鎢 以下圖為某合金鋼板對(duì)接焊縫，V型坡口，焊接方式：氣體維護(hù)焊-鎢極氬弧焊，判別影像中缺陷的性質(zhì)。 以下圖為某鋼板對(duì)接焊縫，V型坡口，焊接方式：鎢極氬弧焊打底+手工電弧焊，判別影像中缺陷的性質(zhì)。 .密集氣孔 以下圖為某鋼板對(duì)接焊縫，V型坡口，焊接方式：手工電弧焊，判別影像中缺陷的性質(zhì)。 部分夾渣 .未焊透熔入缺乏 以下圖為某鋼板對(duì)接焊縫，V型坡口，焊接方式：手工電弧焊，判別影像中缺陷的性質(zhì)。 線狀?yuàn)A渣 .以下圖為某鋼板對(duì)接焊縫，V型坡口，焊接方式：手工電弧焊，判別影像中缺陷的性質(zhì)。 樹(shù)枝狀偽缺陷 以下圖為某厚度14mm低合金鋼板對(duì)接焊縫，X型坡口，焊接方式：自動(dòng)焊，判別影