第15讲焊接缺陷评定

结构可靠性评价及失效分析第15讲焊接缺陷评定1、ISO17635：2003（EN12062：2002）《焊缝无损检测——金属材料熔化焊总则》摘要介绍1.1应用范围本标准基于质量要求，对有关材料、焊接厚度、焊接程序和检查内容，出于质量管理的目，本标准对焊接的无损检查方法的结果的评估均做出了指导。本标准对不同的检查形式要应用的总的规则和标准也指出了规定。1.2适用材料本标准适用于下列材料和其合金及其组合材料的熔化焊焊缝：——钢铁；——铝；——铜；——镍；——钛。其他金属材料使用此标准应在合同双方之间达成协议。1.3检测方法的选择在表1中列出了有关表面缺陷进行焊缝检测的一般可接受的方法，在表2中列出了有关内部缺陷进行焊缝检测的一般可接受的方法。表1所有类型焊缝的接近表面缺陷进行检测的一般可接受的方法材料检测方法铁素体钢VTVT和MTVT和PTVT和（ET）奥氏体钢、铝、镍、铜和钛VTVT和PTVT和（ET）（）指出有限使用方法表2具有完全焊透的对接和T型接头检测内部缺陷通常可接受的方法材料和连接类型厚度（mm）1）t≤88＜t≤40t＞40铁素体对接接头RT或（UT）RT或UTUT或（RT）铁素体T型接头（UT）或（RT）UT或（RT）UT或（RT）奥氏体对接接头RTRT或（UT）RT或（UT）奥氏体T型接头（UT）或（RT）UT和/或（RT）（UT）或（RT）铝对接接头RTRT或UTRT或UT铝T型接头（UT）或（RT）UT或（RT）UT或（RT）镍和铜合金对接接头RT（UT）或RT（UT）或（RT）镍和铜合金T型接头（UT）或（RT）（UT）或（RT）（UT）或（RT）钛对接接头RT（UT）或RT钛T型接头（UT）或RTUT或（RT）（）表示有限制的使用。1）厚度，t，是用于要焊接的母材金属的厚度。1.4推荐的规则和标准在标准附录A中列出了ISO5817或ISO10042质量标准和检查技术之间的校正关系，列出了检测水准和无损检测标准的可接受水准之间的质量标准关系，详见表3～表8。表3目视检测（VT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO17637而确定的检测技术和水准可接受的水准1)B未规定水准BC未规定水准CD未规定水准D1）目视检测方面的可接受水准与ISO5817或ISO10042的质量标准相等表4渗透检测（PT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO3452-1而确定的检测技术和水准依照EN1289而确定的可接受的水准B未规定水准2XC未规定水准2XD未规定水准3X表5磁粉检测（MT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO17638而确定的检测技术和水准依照EN1291而确定的可接受的水准B未规定水准2XC未规定水准2XD未规定水准3X表6涡流检测（ET）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO17643而确定的检测技术和水准可接受的水准B未规定水准依照合同双方协议确定CD表7射线检测（RT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO17636而确定的检测技术和水准依照EN12517而确定的可接受的水准BB1CB1)2DA31）但是一次透照的最大区域应参照ISO17636：2003中等级A的要求。表8铁素体超声波检测（UT）依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准依照ISO176401)而确定的检测技术和水准依照EN1712而确定的可接受的水准B至少是B2C至少是A3D水准不适用2)不适用2)1）当按合同双方协议要求显现定性时，EN1713是适用的。2）未建议采用UT，但是，可由合同双方协议确定（采用与质量标准C相同的要求）。2、ISO5817：2003《钢、镍、钛及其合金的熔化焊接头（高能束焊接头除外）——缺欠质量分级》摘要介绍2.1应用范围该国际标准作为0.5mm以上钢、镍、钛及它们的合金焊缝评定等级的标准。本标准适用于：—非合金钢和合金钢；—镍和镍合金；—钛和钛合金；—手工焊、机械焊接和自动焊接；—所有的焊接位置；—所有焊接接头，例如：对接、角接和支管连接；—下面所讲的与国际标准ISO4063编号一致的焊接方法：11无气体保护的金属电弧焊;12埋弧焊;13金属气体保护焊;14钨极气体保护焊;15等离子焊;31氧焰气焊（仅针对钢）。2.2缩写下列缩写在表1（见表9）中使用：A——气体夹杂的面积；a——角焊缝的标称厚度（参见ISO2553）；b——焊缝余高的宽度；d——气孔的直径；h——缺欠的高度或宽度；l——缺欠的长度；lp——投影面积或横截面面积；s——标称对接焊缝厚度（参见ISO2553）；t——管壁厚度或板厚（标称尺寸）；Wp——焊缝宽度或断口面积的宽度或长度；z——角焊缝的焊脚长度（参见ISO2553）；α——焊趾的角度；β——角的角度误差。表9缺欠的限值编号根据ISO6520-1编号缺欠名称解释tmm不同评定组别所允许的缺欠的极限值DCB1表面缺欠1.1100裂纹—―≥0,5不允许不允许不允许1.2104弧坑裂纹—―≥0,5不允许不允许不允许1.32017表面气孔单个气孔最大尺寸–对称焊缝–角接焊缝0,5-3d≤0.3sd≤0.3a不允许不允许单个气孔最大尺寸–对称焊缝–角接焊缝＞3d≤0.3s,a最大3mmd≤0.3a,最大3mmd≤0.2s,最大2mmd≤0.2a,最大2mm不允许1.42025开口弧坑0,5-3h≤0,2t不允许不允许＞3h≤0,2t,最大2mmh≤0.1t,最大1mm不允许1.5401未熔合未完全熔合—―≥0,5不允许不允许不允许微观未熔合允许允许不允许1.64021根部熔深不足只针对单面焊对接焊缝≥0,5短缺欠：h≤0.2t,最大2mm不允许不允许1.750115012盖面咬边要圆滑过渡，不能是成簇缺陷0,5-3短缺欠：h≤0.2t短缺欠：h≤0.1t不允许＞3h≤0.2t,最大1mmh≤0.1t,最大0.5mmh≤0.05t,最大0.5mm1.85013根部咬边要圆滑过渡0,5-3h≤0.2mm+0.1t短缺欠：h≤0.1t不允许＞3短缺欠：h≤0.2t,最大2mm短缺欠：h≤0.1t,最大1mm短缺欠：h≤0.05t,最大0.5mm1.9502余高过大（对接焊缝）要圆滑过渡≥0,5h≤1mm+0.25b,最大10mmh≤1mm+0.15b,最大7mmh≤1mm+0.1b,最大5mm1.10503盖面余高过大（角焊缝）≥0,5h≤1mm+0.25b,最大5mmh≤1mm+0.15b,最大4mmh≤1mm+0.1b,最大3mm1.11504根部余高过大0,5-3h≤1mm+0.6bh≤1mm+0.3bh≤1mm+0.1b＞3h≤1mm+1.0b,最大5mmh≤1mm+0.6b,最大4mmh≤1mm+0.2b,最大3mm1.16512角焊缝过度不对称（焊角过度不等长）在要求对称角焊缝时≥0,5h≤2mm+0,2αh≤2mm+0,15αh≤1.5mm+0,15α,1.17515根部凹陷要圆滑过渡0,5至3h≤0.2mm+0,1t短缺欠：h≤0,1t不允许＞3短缺欠：h≤0.2t最大2mm短缺欠：h≤0,1t最大1mm短缺欠：h≤0,05t最大0,5mm1.18516根部弥散气孔结晶时焊缝中的气泡在根部结成的海绵状分布的气孔（如，根部缺少气体保护时）≥0,5局部允许不允许不允许1.19517接头缺欠——≥0,5欠缺极限值取决于再引弧位置出现的缺欠种类不允许不允许1.205213角焊缝厚度过小不适用于要求较大熔深的工艺0,5-3短缺欠：h≤0.2mm+0,1α短缺欠：h≤0,2mm不允许＞3短缺欠：h≤0.3mm+0,1α，最大2mm短缺欠：h≤0.3mm+0,1α最大1mm不允许1.215214角焊缝厚度过大角焊缝的实际厚度过大≥0,5允许h≤1mm+0,2α最大4mmh≤1mm+0,15α最大3mm1.22601引弧点——≥0,5允许，当不影响母材的性能不允许不允许1.23602焊接飞溅——≥0,5允许与否取决于实际应用，如何种材料，是否有防腐保护要求等2内部缺欠2.1100裂纹除微观裂纹和弧坑裂纹以外的所有种类裂纹≥0,5不允许不允许不允许2.21001微观裂纹一般在微观裂纹金相中才能发现的裂纹（50χ）≥0,5允许允许与否取决于母材的种类，更主要是裂纹的聚集情况2.320112022气孔弥散气孔（均布）下列条件和缺欠的极限必须满足：见附录Ba1）缺欠的最大面积占投影面面积的百分比(包括成簇缺欠)注:投影面中的弥散气孔取决于焊层数量(焊缝容积)≥0,5单层：≤2.5%多层：5%单层：≤1.5%多层：3%单层：≤1%多层：2%a1）截面上缺欠的最大面积占(包括成簇缺欠)占断裂面面积的百分比(只在生产领域及焊工考试及工艺评定时应用)b）单个气孔的最大尺寸—对接焊缝—角接焊缝≥0,5≤2.5%≤1.5%≤1%≥0,5d≤0.4s,最大5mmd≤0.4a,最大5mmd≤0.3s,最大4mmd≤0.3a,最大4mmd≤0.2s,最大3d≤0.2a,最大32.620152016条状气孔虫状气孔—对接焊缝≥0,5h≤0.4s,最大4mml≤s,最大75mmh≤0.3s,最大3mml≤s,最大50mmh≤0.2s,最大2l≤s,最大25mm—角焊缝≥0,5h≤0.4a,最大4mml≤a,最大75mmh≤0.3a,最大3mml≤a,最大50mmh≤0.2a,最大2l≤a,最大25mm2.7202缩孔——≥0,5允许短缺欠，但不允许至表面—对接焊缝h≤0.4s,最大4mm—角焊缝h≤0.4a,最大4mm不允许不允许2.82024弧坑缩孔测量h或l尺寸中较大的一个0,5-3＞3h/l≤0.2th/l≤0.2t,最大2mm不允许不允许2.9300301固体夹杂、夹渣、流动—对接焊缝≥0,5h≤0.4s,最大4mml≤s,最大75mmh≤0.3s,最大3mml≤s,最大50mmh≤0.2s,最大2l≤s,最大25mm302303介质夹杂、氧化物夹杂—角焊缝≥0,5h≤0.4s,最大4mml≤a,最大75mmh≤0.3s,最大3mml≤a,最大50mmh≤0.2a,最大2l≤a,最大25mm2.10304除铜以外的金属夹杂—对接焊缝≥0,5h≤0.4a,最大4mmh≤0.3a,最大3mmh≤0.,2a,最大2mm2.113042夹铜—角焊缝≥0,5不允许不允许不允许2.12401401140124013未熔合(未完全熔合)坡口未熔合层间未熔合根部未熔合≥0,5允许短缺欠，但不允许至表面—对接焊缝h≤0.4s,最大4mm—角焊缝h≤0.4a,最大4mm不允许不允许2.13402未焊透T型接头（角焊缝）＞0,5短缺欠：h≤0.2a,最大2mm不允许不允许T型接头（未完全焊透）对接接头（未完全焊透）≥0,5短缺欠：—对接焊缝h≤0.2s,最大2mm—T型接头h≤0.2a,最大2mm短缺欠：—对接焊缝h≤0.1s,最大1.5mm—角焊缝h≤0.1a,最大1.5mm不允许未焊透对接接头（完全焊透）≥0,5短缺欠：h≤0.2t,最大2mm不允许不允许3.焊缝的几何形状缺欠3.1507错边偏差的极限值基于无缺欠的位置。如果没有规定其它值，中心线相吻合，只体现0.5-3h≤0.2mm+0.25th≤0.2mm+0.15th≤0.2mm+0.1t无缺欠位置(见第1节)。T是指较小的厚度。给出的极限值内的错边，不作为成簇缺欠看待(见图A和图B)图A：板纵缝＞3h≤0.25t,最大5mmh≤0.15t,最大4mmh≤0.1t,最大3mm图B：环缝≥0,5h≤0.5t,最大4mmh≤0.5t,最大3mmh≤0.5t,最大2mm3.2508角变形≥0,5β≤4°β≤2°β≤1°3.3617角焊缝第5节的限制条件中，关于成簇缺欠不适合0.5-3h≤0.5mm+0.1ah≤0.3mm+0.1ah≤0.2mm+0.1a＞3h≤1mm+0.3a最大4mmh≤0.5mm+0.2a最大3mmh≤0.5mm+0