1、l 1l缺陷是否能够通过射线照相而被检出，取决于若干环节。l首先，必须使缺陷在底片上留下足以识别的影象，这涉及到照相质量方面的问题。l其次，底片上的影象应在适当条件下得以充分显示，以利于评片人员观察和识别，这与观片设备和环境条件有关。l第三，评片人员对观察到的影象应能作出正确的分析与判断，这取决于评片人员的知识、经验、技术水平和责任心。l按以上所述，对评片工作的基本要求可归纳为三个方面：l即底片质量要求，设备环境条件要求和人员条件要求。2l1 1像质指数像质指数（灵敏度）l底片上显示出的最小线径的像质指数应满足该透照厚度规定达到的像质指数。像质指数的观察借助于刻有10 X 10小窗口的黑纸板或
2、黑塑料板来进行。在观片灯下将小窗口放置在底片焊缝上有像质计一端的端头，且将小窗在焊缝上慢慢地向底片中部移动，注意观察小窗口，首先发现的连接小窗口上下边缘的金属丝影像，就是所显示的像质指数的影像。l新JB4730-2005标准，以公称厚度计算像质指数并增加了17#、18#两根。3l2 2黑度黑度l按照JB4730-94和GB3323-87标准，x射线底片黑度应控制在1.2-3.5，r 射线底片黑度控制在1.8-3.5，黑度用黑度计来测量。l其下限值是在底片两端的搭接标记内侧焊缝上无缺陷处测量，测多少点不限，但不能取平均值，每一点测量值应不小于下限值。上限值是在主射线束照射的底片的中间部位焊缝近旁
3、的母材上测量，每一点的测量值应不高于上限值。l底片上缺陷部位的黑度不受上述限制。l按新JB4730-2005标准，底片黑度AB级：应控制在2.04.0。4l3 3影像识别要求影像识别要求l底片上所显示的像质计、定位标记、识别标记、等符号，必须位置正确类别齐全、数量足够，且不掩盖被检焊缝影像并离焊缝5mm。l4 4不允许的假缺陷不允许的假缺陷 l在底片评定区域内不应有妨碍底片评定的假缺陷。如：灰雾、水迹、化学污斑、暗室处理条纹、划痕、指纹、静电痕迹、黑点、撕裂和增感屏不好造成的假缺陷。5l5.“B”5.“B”铅字显示铅字显示 l透照暗盒背后确实放置有“B”铅字，底片未显示“B”字或显示较黑的“B
4、”字，不影响底片质量，若显示较淡的“B”字则是背散射线防护不够，该张底片应重照。l6 6底片规格底片规格l底片长度应等于Leff加20mm。底片宽度应容纳下焊缝和热影响区的宽度和焊缝两边所放各种铅质符号。l7 7焊缝影像位置焊缝影像位置l透照焊缝的部位，必须平行显示在底片的中部，若有丁字口也要置于底片中间部位。底片不允许有白头。l8 8标准要求照相质量的其他要求标准要求照相质量的其他要求l如：胶片、增感屏、K值、Ug值的限制等。6l(1)(1)评片应有专用的评片室评片应有专用的评片室。评片室的光线应稍暗一些，室内的照明不应在底片上产生反射光。评片室应宁静、卫生、通风良好。工作台上应能妥善放置观
5、片灯、黑度计、评片尺、记录纸、相关标准等。l(2)(2)观片灯观片灯的亮度不小于100000cd，且所用的漫射光亮度应可调，窗口大小可调，遮光板灵活好用，散热良好无噪声。新JB4730-2005标准，对观片灯的亮度有更高的要求，当D2.5时，透过底片评定区的亮度不应小于 10cd。l(3)(3)各种工具用品各种工具用品l放大镜：用于观察影象细节，一般为25倍。l遮光板：观察底片局部区域或细节。l直 尺：最好是透明塑料尺。l手 套：避免评片人手指与底片接触，产生污痕。l文 件：用于记录的各种规范、标准、图表。7l担任评片工作的人员应符合以下要求担任评片工作的人员应符合以下要求l1应经过系统的培训
6、，并通过法定部门考核确认。l2应具有一定的评片实际工作经历和经验。l3除系统掌握射线检测理论知识外，还应具有焊接、材料等相关知识。l4应熟悉射线检测标准以及被检测试件的设计制造规范和有关管理法规。l5应充分了解被检测试件的状况，如材质、焊接和热处理工艺，以及表面形态等。l6了解所评定的底片的射线照相工艺及工艺执行情况。l7应具有良好的职业道德，高度的工作责任心l8应具有良好的视力。要求校正视力不低于10，近视力检查应能读出距离400mm处高05mm，间隔0.5mm的一组印刷字母。8l1.1.评片的基本操作评片的基本操作l观察底片的操作可分为两个阶段。l(1)通览底片的目的是获得焊接接头质量的总
7、体印象，找出需要分析研究的可疑影象。l通览底片时必须注意，评定区域不仅仅是焊缝，还包括焊缝两侧的热影响区，对这两部分区域，都应仔细观察。由于余高的影响，焊缝和热影响区的黑度差异往往较大，有时需要调节观片灯亮度，在不同的光强下分别观察。9l(2)影象细节观察是为了作出正确的分析判断。l因细节的尺寸和对比度极小，识别和分辨是比较困难的，为尽可能看清细节，常采用下列方法：l1调节观片灯亮度，寻找最适合观察的透过光强；l2用纸框等物体遮挡住细节部位邻近区域的透过光线；l3使用放大镜进行观察；l4移动底片，不断改变观察距离和角度。10l投影概念对于影象识别和评定具有重要意义:l用一组光线将物体的形状投射
8、到一个面上去，称为“投影”。光线称“投射线”。投射线从一点出发的称“中心投影”，投射线相互平行的称”平行投影”平行投影中投射线与投影面垂直的称“正投影”，倾斜的称“斜投影”。11l射线照相就是通过投影把具有三维尺寸的试件（包括其中伪缺陷）投射到底片上转化为只有二维尺寸的图象，由于射线源物体（试件及缺陷）；胶片三者之间相对位置和角度的变化，会使底片上的影象与实际物体的尺寸、形状、位置有所不同，常见的情况有以下几种：l1放大 影象放大是指底片上的影象尺寸大于物体的实际尺寸。由于焦距比射源尺寸大很多，射源可视为“点源”，照相投影可视为“中心投影”，影象放大程度与L1、L2有关(图67)，放大率M的计
9、算公式为；l M=W/W=L1+L2/L1l 一般情况下L1L2，所以，影象放大并不显著，底片评定时一般不考虑放大产生的影响。12l2畸变l对于同一物体，正投影和斜投影所得到的影象形状不同，如果正投影得到的象视为正常，则认为斜投影的象发生了畸变。l实际照相中，影象畸变大部分是由投射线和投影面不垂直的斜投影造成的。此外，当投影面不是平面时(胶片弯曲)，也会引起或加剧畸变。球形气孔在斜投影中畸变影象为椭园形裂纹影象有时会畸变为一个有一定宽度的，黑度不大的暗带。l畸变会改变缺陷的影象特征，给缺陷的识别和评定带来困难。a)放大 b)畸变13l3重迭l影象重迭是射线照相投影特有的情况，由于射线能够穿透物
10、质，试件对于射线是“透明”的，试件上下表面的几何形状影象和内部缺陷影象都能在底片上出现，从而造成影象重迭。例如，图68（下页）中，底片上A点 的影象实际上是投射线经过各点A1、A2、A3的影象 的迭加。l射线照相底片上影象重迭的情况有下几种：试件上下表面影象重迭；表面影象与内部影象重迭；两个或更多的影象重迭。在评片时应注意分析不同影象的层次关系。14l4相对位置改变l比较正投影方式照相的底片和斜投影方式照相的底片，可以发现底片上影象的相对位置发生变化。例如图6.9（下图）中，不同的投影角度使a、b、c、d点在底片 上的相对位置改变。l影象位置是判断和识别缺陷的重要依据之一，相对位置改变有时会给
11、评片带来困难，需要通过观察，推测投影角度，作出正确判断。15l2.1 2.1 概概 述述l对射线底片上缺陷的评定是对射线照相结果作结论的工序，这是一个十分细致而又复杂的工作。研究焊接的工艺过程、焊接缺陷形成的机理，了解焊缝缺陷的分类，各种缺陷的形态及其产生条件，对于我们进行射线照相底片上焊缝缺陷的识别和正确评定，不仅提供了理论上的指导，同时更为准确地鉴别缺陷提供了依据。因此，学习这方面的知识无论从理论上和实践上都是具有实际意义的。l焊接与炼钢相似，是一个冶炼过程。但这个过程比炼钢的时间短得多，有它自己的一些特点。16l一、温度高l以手工电弧焊为例，其电弧温度高达60008000，使焊件与电焊条
12、之间发生强烈熔化和蒸发(熔滴的平均温度达18002400)，外界的气体(如：N2、02、H2等)大量的分解溶入熔池，其数量比炼钢要大很多倍。然而，因焊缝金属吸收气体量有限，那么凝固后的金属，有可能产生气孔，使机械性能下降。l二、温差大l焊接是局部加热，从冷态开始至加热熔化，熔池的温度可达2000以上，其周围又是冷态金属，两者温度差巨大，从而使构件产生较大的内应力和变形，严重者可能产生裂纹，以至断裂。17l三、偏析现象较大l由于熔池小，手工电弧焊只有8l 0mm3，自动焊大一些，也不过930mm3，焊缝金属从熔化到凝固只有几秒钟，平均冷却速度约在4100/秒，比铸锭冷却速高1000倍，在这样短的
13、时间内，冶金反应是不平衡，也就是说是不完善的。因而，焊缝金属的成份分布不均匀，偏析较大。l焊缝的成份偏析有三种 l1)显微偏析：l熔池在结晶时，结晶中心的金属纯度较高，以后凝固的树技晶间便有各种杂质聚集，同某些合金元素含量也有所增加。冷却速度慢时，有一定时间使其分解扩散，可以减少或消除偏析现象。但在一般焊接条件下，冷却速度都很快，偏析几乎是不可避免的。18l2)区间偏析：l焊接时，熔池周围被冷的金属所包围，该处凝固最早，冷却速度快，金属纯度较高，熔池中心凝固最迟，杂质也多。如图所示，这些杂质 的少，与基本金属的污染程 度，合金元素多少以及焊缝 截面形状和冷却快慢等因素 有关。l 3)火口偏析：
14、l除上述两种偏析外，焊缝金属断弧处，可能产生火口偏析，这种偏析是由于断弧熔池内金属冷却特别快和搅拌不够剧烈，杂质容易聚集，金属收缩不足等因素所造成的。日常所贝到的火口裂纹，多半是由于火口偏析所引起的。19l四、组织差别大四、组织差别大l焊接时，温度高，液体金属蒸发，化学元素的烧损，焊接时，温度高，液体金属蒸发，化学元素的烧损，有些元素在焊缝金属和基本金属之间相互扩散，近缝有些元素在焊缝金属和基本金属之间相互扩散，近缝区段所处的温度又不同，冷却后焊接接头的显微组织区段所处的温度又不同，冷却后焊接接头的显微组织差别极大，明显的影响焊接接头性能。差别极大，明显的影响焊接接头性能。l以低碳钢铁碳平衡以
15、低碳钢铁碳平衡 图为例，如图，来图为例，如图，来 进一步研究一下焊进一步研究一下焊 接接头各部组织状接接头各部组织状 况，这对我们综合况，这对我们综合 判断焊接接头优劣判断焊接接头优劣 是有益的是有益的。焊接热影响区不同温度范围与钢状态图的关系焊接热影响区不同温度范围与钢状态图的关系 (图中图中TG一晶粒长大温度一晶粒长大温度)a)焊接热影响区各部分的组织分布焊接热影响区各部分的组织分布 b)铁碳状态图铁碳状态图(低碳钢部分低碳钢部分)c)焊接热焊接热20l1)熔化区：l它的温度处于固相线和液相线之间，是焊缝金属和基本金属发生焊接的一段，紧邻焊缝，该处母材的晶粒部分熔化，由于晶粒传热性能不同，
16、各晶粒熔化不一致，所以在显微镜下，也很难辨认熔化线。l2)过热区：l该区的温度处在1100一1490，在固相线以下。在这样高的温度下，奥氏体晶粒剧烈的长大，冷却后得到的是粗大的过热组织。l3)完全重结晶区：l加热温度处于1100到Ac3以上的区域。金属在此温度下全部变成奥氏体，在空气中冷却后得到的是热处理正火相同的效果。21l3)完全重结晶区：加热温度处于1100到Ac3以上的区域。金属在此温度下全部变成奥氏体，在空气中冷却后得到的是热处理正火相同的效果。所以，该区组织为均匀细小的铁素 体+珠光体，又称细晶区，或称为完全重结晶区，是焊接接头中综合性能最好的区域。l 4)不完全重结晶区：此区加热
17、温度处于Acs到AcI之间。加热时，珠光体变成奥氏体，铁素体随着温度升高，部分溶解到奥氏体中。冷却时，未溶解的铁素体又会长大，冷却后得到珠光体+晶粒大小不均匀的铁素体。所以性能不均匀。图2-3列举了16Mn钢材焊接接头的实验曲线，通过这组曲线可以看出，热影响区各区 机械性能的变化情况。22l4)不完全重结晶区：l此区加热温度处于Acs到AcI之间。加热时，珠光体变成奥氏体，铁素体随着温度升高，部分溶解到奥氏体中。冷却时，未溶解的铁素体又会长大，冷却后得到珠光体+晶粒大小不均匀的铁素体。所以性能不均匀。l图列举了16Mn钢 材焊接接头的实验 曲线，通过这组曲 线可以看出，热影 响区各区 机械性能
18、 的变化情况。1一熔化区 2一过热区 3-完全重结晶区 4一不完全重结晶区 5一再结晶区 6一蓝脆区 16Mn钢焊接接头机械性能曲线23l焊缝常见缺陷，按其在焊缝上的位置可分为焊焊缝常见缺陷，按其在焊缝上的位置可分为焊缝内部缺陷和焊缝内、外表面缺陷。缝内部缺陷和焊缝内、外表面缺陷。l对于焊缝内、外表面的缺陷，如焊瘤、咬边、对于焊缝内、外表面的缺陷，如焊瘤、咬边、焊穿、凹陷、填充未满、偏焊、错口等，大都焊穿、凹陷、填充未满、偏焊、错口等，大都能在内、外表面上直观地检查到，由质检人员能在内、外表面上直观地检查到，由质检人员把关检查并进行修磨处理。把关检查并进行修磨处理。l对于焊缝内部缺陷，如裂纹、
19、未熔合、未焊透、对于焊缝内部缺陷，如裂纹、未熔合、未焊透、夹渣和气孔等，必须由检测人员凭借射线照相夹渣和气孔等，必须由检测人员凭借射线照相手段来检查评定。手段来检查评定。24l在焊接过程中，由于上述的一些原因，焊接接头区域产生各种缺陷是不可避免的，但我们应该想方设法将缺陷控制到最低限度。l焊接缺陷对锅炉压力容器安全的影响主要表现在三个方面。l一是由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载截面积，削弱了静力拉仲强度。l二是由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现象，容易产生裂纹并扩展。l三是缺陷可能穿透筒壁，发生泄漏，影响致密性。l金属熔化焊焊接接头中的缺陷可分为以下六类：25l1.1.裂裂 纹纹
20、l裂纹是指材料局部断裂形成的缺陷。裂纹是指材料局部断裂形成的缺陷。l裂纹有多种分类方法：裂纹有多种分类方法：l按延伸方向可分为纵向裂纹、横向裂纹、幅射按延伸方向可分为纵向裂纹、横向裂纹、幅射状裂纹等。状裂纹等。l按发生部位可分为焊缝裂纹，热影响区裂纹、按发生部位可分为焊缝裂纹，热影响区裂纹、熔合区裂纹、焊趾裂纹、焊道下裂纹、弧坑裂熔合区裂纹、焊趾裂纹、焊道下裂纹、弧坑裂纹等；纹等；l按发生条件和时机可分为热裂纹、冷裂纹、再按发生条件和时机可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹等。热裂纹等。26l如果按产生裂纹时的温度范围来划分，也可以将裂纹分成三类：l1)热裂纹：裂纹的发生是在金属凝固线附近或在钢的相
21、变点Ar3以上。l2)温裂纹：就是从200至Ar3之间产生的裂纹，也就是奥氏体分解温度范围内所产生的裂纹。l3)冷裂纹:即金属在200以下，或在室温下产生的裂纹。27l焊接接头裂纹分布示意图 1.焊缝根部裂纹 (热应力裂纹)2.焊缝中的纵向裂纹 (结晶裂纹)3.焊道下裂纹 (液化裂纹，再热裂 纹、高温低塑性裂纹)45.熔合线与焊缝的横向裂纹 (延迟裂纹)28l焊接接头裂纹分布示意图 1近焊区根部裂纹(延迟裂纹)2焊趾处纵向裂纹(延迟裂纹)3焊缝中的模向裂纹(延迟裂纹)4层状撕裂29l在焊缝的收弧弧坑处的裂纹，一般有纵向的、横向的和星形的。l高温裂纹产生的原因l高温裂纹的形成机理是错综复杂的，因
22、此很难用一种完善的理论解决一切焊接中的高温裂纹问题。30l冷裂纹产生的部位及原因 l冷裂纹主要产生在热影响区和焊缝的根部，基本上与焊缝轴线垂直。l冷裂纹是无分叉的纯裂纹，电子显微镜断口检查发现，它是一种穿晶型裂纹或穿晶与沿晶混合型裂纹，在淬硬性较大钢中，一般是沿晶裂纹，而在淬硬性低的钢中，则是穿晶裂纹。l关于冷裂纹产生原因，根据研究资料介绍，冷裂纹与淬硬组织、氢的析集和应力有关。31l裂纹不仅在焊缝金属中产生，而且在母材热影响区也可能产生。是射线探伤中比较难发现的一种缺陷。l裂纹是三维空间的面积型缺陷。一般的裂纹宽度小、深度大。在射线照相时，裂纹能否被检查出与射线的透照方向有很大关系。透照时，
23、当射线束方向与裂纹面有一定倾斜角度时，裂纹在底上的形貌就较宽，而且边缘不清楚。当倾斜角度很大时，可能仅有非常漠糊的一个阴影，甚至很 难观察出来，当射线束平行于裂纹深度方向时，方能获得一张良好裂纹的底片。因此，有时常常有漏检的可能。32l裂纹的危害性l裂纹是焊接缺陷中危害性最大的一种。裂纹是一种面积型缺陷，具有三维尺寸的缺陷称为体积型缺陷，具有二维尺寸（第三维尺寸极小）的缺陷称为面积型缺陷，它的出现将显著减少承载截面积，更严重的是裂纹端部形成尖锐缺口，应力高度集中，很容易扩展导致破坏。l实践得知：l焊接结构的破坏大部分是由于裂纹造成。33l裂纹在底片上的形貌：l1)黑细线条，略带曲齿及有波状细纹
24、，两端尖细，黑度逐渐淡漠消失。有时，端头前方有丝状阴影延伸。l2)裂纹呈一条直线细纹，轮廓分明，两端常较尖细；中部稍宽不大含有分枝，边缘没有松状现象。l3)放射性裂纹，黑度较浅。l裂纹的检验和定量，单靠射线是不够的，必要时，要用其它检测手段；如在超声波探伤和磁力探伤配合下验证。3435363738394041424344454647484950l2.未 熔 合l是指熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分。l点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。1.侧面 2.层间 3.单V坡口根部 4.X坡口根部 未熔合 未熔合 未熔合 未熔合 51l产生未熔合缺陷的主要原因l焊接电流
25、过小；焊接速度过快；焊条角度不对；产生了弧偏吹现象；焊接处于下坡焊位置，母材未熔化时已被铁水复盖；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。l未熔合的危害性l未熔合（实质是一种虚焊）也是一种面积型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显，应力集中也比较严重，其危害性仅次于裂纹。52l未熔合在底片上的形貌：l根部未熔合的典型影象是一条细直黑线，线的一侧轮廓整齐且黑度较大，为坡口钝边痕迹，另一侧轮廓可能较规则也可能不规则，根部未熔合在底片上的位置应是焊缝根部的投影位置，一般在焊缝中间因坡口形状或投影角度等原因也可能偏向一边。l坡口未熔合的典型影象是连续或断续的黑线，宽
26、度不一，黑度不均匀，一侧轮廓较齐，黑度较大，另一侧轮廓不规则，黑度较小，在底片上的位置一般在焊缝中心至边缘的12处，沿焊缝纵向延伸。l层间未熔合的典型影象是黑度不大的块状阴影，形状不规则，如伴有夹渣时，夹渣部位的黑度较大。较小时，底片上不易发现。l对未熔合缺陷评判，要持慎重态度，因为有时与夹渣很难区分，尤其是层间未熔合容易误判。一般与夹渣的区别在于黑度的深浅和外貌形状规则等。5354555657l3.未 焊 透l未焊透是指母材金属之间没有熔合在一起。此缺陷常发生在焊缝根部。l未焊透可分为双面焊未焊透和单面焊未焊透两种 1.单V坡口未焊透 2X坡口未焊透 3无坡口未焊透58l产生未焊透缺陷的主要
27、原因l焊接电流过小，焊接速度过快；坡口角度太小；根部钝边太厚；间隙太小；焊条角度不当；电弧太长等。l未焊透的危害性l未焊透也是一种比较危险的缺陷，其危害性取决于缺陷的形状、深度和长度。它除降低焊缝的强度外，也容易在未焊透区域延伸成裂纹，导致材料断裂，连续未焊尤为严重。59l未焊透在底片上的形貌：l未焊透在底片上是位于焊缝中间，这种缺陷在底片上所显示形貌是毕直一条黑线，线条连续或断续都有。呈条状或带状，其宽窄取决于对缝间隙的大小，有时对缝很小，在底片呈一条很细黑线，似裂纹，但无尾梢。阴影的黑度均匀，轮廓显明，当有夹渣和气孔伴随时，虽然线条的宽度和黑度在局部有所改变，但其线条本身仍是一条直线。l有
28、时，这条毕直的黑线因焊接、透照因素，也会出现在焊缝的边缘一则。60616263646566676869l 4夹 渣l夹渣是指焊缝金属中残留有外来固体物质所形成的缺 陷，以及焊后残留在焊缝中的金属颗粒。l夹渣是焊接过程中比较容易产生的缺陷，通常尤以残 留在焊缝金属中的熔剂形成的夹渣最为常见。l熔剂夹渣：是指焊条药皮或焊剂不溶物而产生的夹渣 物。l金属夹渣：是指焊缝金属中残留的金属颗粒。如：钨金属。l夹渣在焊缝中的形状有：单个点状夹渣、条状夹渣、链状夹渣和密集夹渣等。70l按形态：夹渣可分为点状夹渣、块状夹渣、条状夹渣等。单个点状夹渣 条状夹渣71l产生非金属夹渣的主要原因l焊接电流太小，焊接速度
29、太快：熔池金属凝固过快；运条不正确；铁水与熔渣分离不好；层间清渣不彻底等。l产生金属夹渣的主要原因l焊接电流过大或钨极直径太小，氩气保护不良引起钨极烧损，钨极触及熔池或焊丝而剥落。l夹渣的危害性l夹渣是一种体积型缺陷，容易被射线照相检出。夹渣会减少焊缝受力截面。夹渣的棱角容易引起应力集中，成为交变载荷下的疲劳源。72l夹渣在底片上的形貌：l非金属夹渣在底片上的影象是黑点，黑条或黑块，形状不规则，黑度变化无规律，轮廓不园滑，有的带棱角。l非金属夹渣可能发生在焊缝中的任何位置，条状夹渣的延伸方向多与焊缝平行。l钨夹渣在底片上的影象是一个白点，由于钨对射线的吸收系数很大，因此白点的黑度极小（极亮），
30、据此可将其与飞溅影象相区别，钨夹渣只产生在非熔化极氩弧焊焊缝中，该焊接方法多用于不锈钢薄板焊接和管子对接环焊缝的打底焊接。l钨夹渣尺寸一般不大，形状不规则。大多数情况是以单个形式出现，少数情况是以弥散状态出现。737475767778798081828384858687888990919293l 5.气 孔l气孔是指焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出，而残留下来所形成的空穴。l气孔产生部位和形状l气孔分内气孔和外气孔两种：小的很小，在显微镜下才能看到，大的可达6mm以上。气孔是由于气体熔解于液态金属内，在冷却中金属熔解度降低，部分气体企图进入大气，但遇到金属结晶的阻力，使它不能顺利的逸出而残
31、留于金属内，形成了内气孔，或逸在表面形成外气孔。94l气孔在焊缝中的分布；l有的是单个气孔，有的是成群状或链状气孔等等。l如焊缝中的单个球形气孔。l大量气孔在焊缝金属中比较均匀地分布。l焊缝中局部密集气孔。单个球状气孔 均布气孔 密集气孔95l与焊缝轴线平行的链状气孔。l图长度方向与焊缝轴线近似平行的非球形的长气孔。96l由于气体上浮引起的管状孔穴、虫形孔穴的位置和形状是由固化的形式和气体的来源决定的，通常它们是成群或单个出现并且成人字形分布。97l产生气孔的主要原因l基本金属或填充材料表面有锈、油等未清干净。l焊条及熔剂没有充分烘干。l电弧能量过小或焊速度过快。l焊缝金属脱氧不足。l气孔的危
32、害l焊缝中由于气孔的残留，必然减少焊缝金属的有效截面，从而使焊接接头的强度降低。特别是密集气孔会使焊缝不致密，降低接头塑性和引起构件的焊缝处泄漏。l气孔与裂纹和未焊透比较，它的危害性要差一些，所以标准中允许限量存在。但是，要力求焊缝无气孔或尽量减少气孔数量。98l气孔在底片上的形貌：l1)手工电弧焊中的气孔l从底片上观察气孔的形影，多数是圆形或近似圆形的小黑点。l从阴影观察，轮廓比较园滑，其黑度中心较大，并均匀向边缘减小。l气孔阴影，边缘轮廓不太明显，原因是气孔在焊缝内部呈球形空隙，沿射线束方向中心部分厚度改变量最大，周围部分较小，透过射线的强弱不同所致。99l2）自动焊中的气孔lA、气孔通常
33、较大（26mm），形影一般是园形或卵形。lB、气孔在底片上黑度大，边绝轮廓颇明显，也有的不明显，与手工电弧焊相似，但直径较大。lC、影有时呈两个同心圆或偏心圆的，中心黑度较大，这实际上是成圆柱形或圆锥形的气孔。这是由于射线束与缺陷倾斜或缺陷本身倾斜造成的。还有可能是缺陷的重叠。lD、底片上呈浅淡的圆影痕，直径约14mm。这种缺陷，实际上是焊缝内部有一粒不与熔焊金属相熔合的“铁珠”俗称“夹珠”。100lE、底片上显现一种小而特黑的阴影，直径较小，轮廓清晰，这可能是针孔。还有一种长度约36mm呈锥形阴影，由粗到细均匀减小，有时略弯曲，黑度大小都可能有，这可能是虫孔。l 自动焊针孔多数在焊缝的中心，
34、手工焊在焊缝的任一部位都可能发生。l F、密集气孔，在焊缝的局部地方，气孔集聚成窝，多者十多个，少者五六个，直径大小不一，黑度深浅不均，轮廓有的清晰，有的不清晰，通常是因起弧，收弧所致。这种密集气孔自动焊和手工焊都可能发生，但手工焊较多。l G、链状气孔，是指分布在平行焊缝直线上，象链条式气孔。底片上的阴影形貌与上述气孔相似。这种缺陷产生于自动焊和半自动焊较多。101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129l6形状缺陷l表面缺陷，属于外观检查的范围。l射线照相标准一般
35、均规定：l焊缝经表面检验合格后才能进行射线照相。但是，有时一些未经外观检验或外观检验不合格的焊缝也进行了射线照相；有些构件的某些焊缝难以进行外观检查的，如带垫板管件、液化石油气钢瓶环焊缝、无人孔的小容器合缝、锅炉联箱最后组装的环焊缝等等这些焊缝的内凹和内咬边，都需要无损探伤才能综合评定。l形状缺陷是指焊缝金属表面成形不良或其他原因造成的缺陷，包括咬边、烧穿，根部内凹，收缩沟、弧坑、焊瘤，未焊满，搭接不良等。130l常见的表面缺陷有内咬边，内凹，焊瘤，下塌等。l 1、咬边l咬边是指由于焊接 参数选择不当，或 操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位 产生的沟槽或凹陷。l咬边分为内咬边，外咬边或者焊缝两
36、侧同时咬边。131l咬边有间断的或者是连续的。它削弱了基本金属的截面，破坏了焊缝的连续性，由此引起较大的应力集中，特别是焊接低合金高强钢和合金钢，引起裂纹机率较高，是一种危害性较大的缺陷。l根部的内咬边，在底片上偏离焊缝中心。外咬边在母材与焊缝边缘处。阴影的形貌呈弯曲平行于焊缝，线条粗细不等，黑度不均匀，有浅有深，轮廓不明显。l咬边的影像有时容易和焊缝边缘条状夹渣混淆，可能在评片时误判，此时应与焊缝的实际情况相对照。132133134135l2、焊瘤l 焊瘤是指焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。136l焊瘤是由于焊接规范不正确，焊接电流过大，电弧过长，焊条摆动不适
37、当，以及焊接速度太慢等因素，使熔池温度太高，熔敷金属受重力作用形成的。特别是在立焊和仰焊中更易于产生。l焊瘤使焊缝的实际尺寸发生了偏差，并在焊接接头处形成应力集中。l对管道焊接来说，焊瘤减小内径尺寸，有可能造成堵塞现象。l根部焊瘤稍偏于焊缝中心，在底片上呈边界较明晰黑度低于母材的圆形、椭圆形或块状影像。137 138139140l 3，凹坑l凹坑是指在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。l这是焊缝中常见缺陷。这种缺陷不像根部未焊透那样平直，其断面由表及里成弧形。因为它减少焊缝的截面，所以降低了焊缝的强度。141l在底片上内凹位于焊缝的中心，手工焊内凹不太宽，自动焊较宽，呈线状平
38、行于焊缝，中部黑度较大，逐渐向周围边缘减小，轮廓一般不明显。手工焊内凹有时轮廓比较明显。l 许多凹坑是由于熄弧时焊条在熔池未作短时间停留所造成的，这种凹坑称为断头。l断头中有时还伴随着裂纹和夹渣等缺陷，在评片时应予以注意。142143144145l 4、未焊满l 未焊满(亦称未填满)是指由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。l在底片上未焊满是有一定面积、黑度较高的影像，当其偏向一侧时甚至可能保留焊缝的一部分坡口面，此时的影像较之咬边更为平直。l未焊满一般由于在施焊时焊接规范不正确，焊接操作不当引起的。选用的焊接电流过小，焊条直径过细，焊工运条不当等都可能产生未焊满。另外，坡口角度
39、过大，施工组装间隙过大也可能产生未焊满。如果导致产生未焊满的因素是偶然的时候，那么未焊满产生的形式是个别的和局部的，若这些因素经常作用时，则未焊满产生的形式将是连续的。l未焊满不但使焊缝截面削弱造成应力集中，而且因为冷却速度过快，容易产生气孔、裂纹等，对焊接接头强度影响较大。146147l5、烧 穿 l烧穿是指焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成凹坑状的缺陷。l在底片上烧穿是形状不一，黑度较高的影像，大多在焊接的中部。在钢管对接焊缝中较为常见。l烧穿在手工气焊，电弧焊及埋弧自动焊中均有可能产生。其造成原因主要是能源功率过大，焊接速度太小，装配间隙过大，钝边太小，垫板未压紧等。烧穿使焊缝完全
40、遭到破坏，是一种不允许存在的缺陷，必须进行修补。148149l 6、其它表面缺陷l除上述表面缺陷以外，还有几种较为常见的焊缝表面缺陷，例举如下：l 1)表面气孔：在焊缝表面裂开的小气孔。l 2)弧坑缩孔：在后续焊缝之前或在后续焊缝进行中没有消除的焊缝端面的凹陷，见图。l 3)成型不良：对接焊缝表面上焊缝金属过量，使母材金属表面与焊缝边界上焊缝表面的切面之间的角度。过小，造成焊缝表面成型不良，其在底片上的影像及角焊缝表面上焊缝金属过量。l 4)塌陷：单面熔化焊时，由于焊接工艺不当，造成焊缝金属过量，透过背面，而使焊 缝正面塌陷，背面凸起的现象称为塌陷。l 5)错边：由于两个被焊接的零件没有对正，
41、虽然它们的表面平行，但不在要求的平面上称为错边。l 6)角变形：由于两个焊件没有对正而使它们的表面不平行称为角变形。150l伪缺陷是指由于照相材料、工艺或操作不当在底片上留下的影象，常见的有以下几种：l 1，划 痕：胶片被尖锐物体（指甲、器具尖角、胶片尖角、砂粒等）划过，在底片上留下的黑线。划痕细而光滑，十分清晰。识别方法主要是借助反射光观察，可以看到底片上药膜有划伤痕迹。l 2压 痕：胶片局部受压会引起局部感光，从而在底片上留下压痕。压痕是黑度很大的黑点，其大小与受压面积有关，借助反射光观察，可以看到底片上药膜有压伤痕迹。l 3折 痕：胶片受弯折，会发生减感或增感效应。曝光前受折，折痕为白色
42、影象，曝光后受折，折痕为黑色影象，最常见的折痕形状呈月牙形。借助反射光观察，可以看到底片有折伤痕迹。l4水 迹：由于水质不好或底片干燥处理不当，会在底片上出现水迹，水滴流过酌痕迹是一条黑线或黑带，水滴最终停留的痕迹是黑色的点或弧线。水迹可以发生在底片的任何部位，黑度一般木大。水流痕迹直而光滑，可以找到起点和终点；水珠痕迹形状如水滴一致；借助反射光观察有时可以看到底片上水迹处药膜有污物痕迹。l5静电感光：切装胶片时，因摩擦产生的静电发生放电现象使胶片感光，在底片上留下黑色影象。静电感光影象以树枝状为最常见，也有点状或冠状斑纹影象。静电感光影象比较特殊，易于识别。151l 6显影斑纹：由于曝光过度
43、，显影液温度过高，浓度过大导致快速显影，或因显影时搅动不及时，均会造成显影不均匀，从而产生显影斑纹显影斑纹呈黑色条状或宽带状，在整张底片范围出现，影象对比度不大，轮廓模糊，一般不会与缺陷影象混淆。l 7显影液沾染：显影操作开始前，胶片上沾染了显影液。沾上显影液的部位提前显影，黑度比其他部位大，影象可能是点、条或成片区域的黑影。l 8定影液沾染:显影操作开始前，胶片沾染了定影液，沾上定影液的部位发生定影作用，使得该部位黑度小于其他部位，影象可能是点、条或成片区域的白影。l 9增感屏伪缺陷:由于增感屏的损坏或污染使局部增感性能改变而在底片上留下的影象。如增感屏上的裂纹或划伤会在底片上造成黑色伪缺陷
44、影象，而增感屏上的污物会在底片上造成白色影象。增感屏引起的伪缺陷，在底片上的形状和部位与增感屏上完全一致。当增感屏重复使用时，伪缺陷会重复出现，避免此类伪缺陷的方法是经常检查增感屏，及时淘汰损坏了的增感屏。l 底片。上其他伪缺陷还有：因胶片质量不好或暗室处理不当引起的药膜脱落、网纹、指印等。152l焊接接头的质量等级评定l 底片上的缺陷被确认以后，下一步就是对照有关标准，评出焊接接头的质量等级。l 射线照相标准有许多种，例如国家标准，部颁标准，行业标准以及国外标准等。在我国，锅炉压力容器产品执行的探伤标准由国家安全监察法规和产品设计制造规范指定。法规和规范同时还对探伤方法的选用、探伤部位、比例
45、以及验收质量等级等方面作出了规定。l 不同的射线照相标准关于质量分级的具体规定各不相同，但确定质量等级的原则和依据大体是一致的。缺陷的危害性，焊接接头的强度水平，制造要求的工艺水平是质量分级考虑的主要因素，缺陷性质、尺寸大小、数量、密集程度是划分质量等级的主要依据。评片人员应熟悉标准中的有关内容，正确运用并严格执行评级规定。153lJB928-67 照相质量分甲、乙、丙三级。焊缝质量划分为五个等级，级质量最好，级质量最差。lGB3323-82钢焊缝射线照相及底片等级分类照相质量分甲、乙两级。焊缝质量划分为四个等级，级质量最好，级质量最差。lGB3323-87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级照
46、相质量分A、AB、B三级。焊缝质量划分为四个等级，级质量最好，级质量最差。lJB4730-94压力容器无损检测照相质量分A、AB、B三级。焊缝质量划分为四个等级，级质量最好，级质量最差。lJB4730-2005承压设备无损检测照相质量分A、AB、B三级。焊缝质量划分为四个等级，级质量最好，级质量最差。现介绍有关标准154l质量分级规定评说l现行标准，简单评说质量分级的有关规定。l 1.级别划分 l标准将焊缝质量划分为四个等级，级质量最好，级质量最差。l 2缺陷性质与质量等级 标准正文中提到了五种焊接缺陷：裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔。对小径管作出了定语，对于小径管环焊缝评定增加了有关要求，
47、至于其他焊接形状缺陷未提及，这是因为射线探伤应在焊缝外观检验合格后进行，形状缺陷应由外观目视检查发现，不属无损探伤检出范畴，因此不作评级规定。但对于目视检查无法进行的场合或部位，例如小径管、小直径容器、钢瓶、锅炉联箱以及其他带垫板焊缝的根部缺陷，如内凹、烧穿，内咬边等应由射线照相检出并作评级规定，155l标准有关缺陷性质的评级规定如下：l裂纹、未熔合、双面焊和加垫板单面焊的未焊透属允许存在的缺陷，只要发生即评为级。l不加垫板单面焊允许未焊透存在(这取决于焊缝系数)，但最高只能评级，其允许长度按条状夹渣级的有关规定。l对夹渣和气孔按长宽比重新分类：长宽比大于3的定义为条状夹渣，长宽比小于或等于3
48、的定义为园形缺陷，对两者分别制订控制指标，其中级焊缝不允许条状夹渣存在。156l3缺陷数量与质量等级l缺陷数量包括单个尺寸，总量和密集程度三个方面，定量的依据（包括缺陷长度和宽度尺寸以及间距）是底片上量得的尺寸，不考虑投影放大或畸变造成的影响。黑度不作为缺陷定级依据，特殊情况下需要考虑缺陷高度和黑度对焊缝质量影响时应另作规定。l标准允许园形缺陷存在，根据母材厚度对缺陷救量加以限制。规定单个缺陷尺寸不得超过母材厚度的12；对缺陷总量采用点数换算，对缺陷密集程度采用定区控制。各质量等级允许的缺陷点数都有明确规定。157l标准对于条状夹渣，也是根据母材厚度来限制的，以单个条渣长度，条渣总长和间距三项
49、指标分别对单个缺陷尺寸、总量、密集程度作出限制。此外，如果在园形缺陷评定区内同时存在园形缺陷和条状夹渣，则需要进行综合评级，这也属对缺陷密集程度限制的规定。l增加了其它材料的检测方法、及评定。158l点状缺陷的等级评定 l现讲底片存在点状缺陷(气孔，点状夹渣)时，如何评定其等级。(圆形缺陷)l1评定区域 l我们知道，焊缝有薄有厚，焊缝有宽有窄，因而透照底片的大小常常因焊件的不同而不同。我们评定底片上的缺陷多少，不是以一张底片为单位。因为较大的底片可能包含的缺陷多，较小的底片可能包含的缺陷少。所以，在一些标准中，都规定在底片所显示的焊道某一局部区域内存在缺陷的多少。现标准规定缺陷评定区域按母材厚
50、度25mm，25100mm，100mm，分三种，即10 x10mm，10X20mm和10X30mm。点状缺陷评定时，应寻找缺陷最严重的部位作为底片评定区域。159l2点状缺陷的系数l 当在底片上发现点状缺陷的长直径分别为1、2、3、4mm时，对于这四个大小不同的点状缺陷，在进行底片评定时不能同时对待。因为愈大的缺陷对焊缝质量影响愈大。在标准中,对不同直径的气孔规定了一定系数。直径为1mm的气孔，系数为1，直径为2mm的气孔，系数为2，直径为4mm的气孔，系数为6。这样，不同直径的点状缺陷在计算上就有了区别。这三个气孔，在底片上就不应为3，而应（按表查出）每个气孔的系数，并加在一起，即l+2+6
