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射线照相底片的评定射线照相底片的评定§6.1焊接缺陷一、常用的焊接名词术语介释1．接头根部，焊接材料彼此最接近的那一部分。如图1所示2．根部间隙：焊前，在接头根部之间予留的空隙，如图2所示。3．钝边：焊体开坡口时，沿焊体厚度方向来开坡口的端面部分，如图3所示。4．热影响区：焊接或切割过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生的金相组织和机械性能变化的区域，如图4所示。5．熔合区和熔合线：焊缝向热影响过渡的区域，叫熔合区。按其接头的横断面，经宏观腐蚀所显示的焊缝轮廓线叫熔合，如图5所示。6．焊缝：焊体经焊接后所形成的结合部分。7．焊趾：焊缝表面与母材的交界处，称焊趾，焊趾连成的线称焊趾线。如图6所示。8．余高：超出表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度。如图7所示。9．焊根：焊缝背面与母材的交界处，如图7所示。10．弧坑：由于断弧或收弧不当，在焊道末端形成的低洼部分，如图8所示。11．焊道：每一次熔敷所形成的一条单道焊缝，如图9所示。12．焊层：多层焊时的每一个分层。每个焊层可由一条或几条并排相搭的焊道组成。如图9所示。13．单面焊：仅在焊体的一面施焊，完成整条焊缝所进行的焊接，如图9所示。14．双面焊：在焊体两面施焊，完成整条焊缝所进行的焊接，如图8所示。二、焊接缺陷分类_图图3池边背（小面）余高图7焊根焊趾线图6焊趾_?4_?5???1．从宏观上看，可分为裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔及形状缺陷，又称焊缝金属表面缺陷或接头的几何尺寸缺陷，如咬边、焊瘤等。在底片上还常可见如机械损伤（磨痕），飞溅、腐蚀麻点及其他非焊接缺陷。2．从微观上看，可分为晶体空间和空隙原子的点缺陷，位错性的线缺陷，以及晶界的面缺陷。微观缺陷是发展为宏观缺陷的隐患因素。三、宏观六类缺陷的形态及产生机理1．气孔：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。气孔可分为条虫状气孔，针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范，电流种类、电弧长短和操作技巧、冶金因素，是由于在凝固界面上排出的、氮、氢、氧一氧化碳和水蒸汽等所造成的。2、夹渣：焊后留在焊缝中的熔渣，有点状和条状之分，产生原因是熔池中溶化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度，当熔化金属凝固时，熔渣未能及时浮出熔池而形成，它只要存于焊缝之间和焊道与母材之间。3、未熔合：未熔合是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，点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分，称之。未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合（包括层间未熔合）、焊缝根部未熔合，按其间成分不同，可分为白色未熔合（纯气隙、不含夹渣）、黑色未熔合（含夹渣的）。产生机理：①电流太小或焊速过快（线能量不够）。②电流太大，使焊条大半根发红而熔化太快，母材还未到熔化温度便复盖上去。③坡口有油污、锈蚀。④焊体散热速度太快，或起焊处温度低。⑤操作不当或磁偏吹、焊条偏弧等。4、未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊体的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。产生原因：焊接电流太小，速度过快。破口角度太小，根部钝边尺寸太大，间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当，电弧太长或电弧偏吹（偏弧）。5、裂纹（焊接裂纹）：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生的缝隙，称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹、辐射状（星状）裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹、熔合区裂纹、焊趾裂纹及热影响区裂纹。按产生的温度可分为热裂纹（如结晶裂纹、液化裂纹等）、冷裂纹（如氢致裂纹、层状撕裂等）以及再热裂纹。产生机理：一是冶金因素，另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀，如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、符集导致的热裂纹。此外，在热影响区金属中，快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加，同时由于材料的淬硬倾向，降低材料的抗裂性能，在一定的力学因素下，这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域，由于热应变不均匀而导致不同区域产生不同区域产生不同的应力联系，造成焊接接头金属处于复杂的应力—应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力，以及应力集中相叠加，构成了导致接头金属开裂的力学条件。6、形状缺陷焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑（内凹）、未焊满、塌漏等。产生原因：主要是焊接参数选择不当、操作工艺不正确、焊接技能差造成。四、焊接缺陷对焊接接头机械性能的影响1、气孔：削弱了焊缝的有效工作面积，破坏了焊缝金属的致密性和结构的连续性，它使焊缝的塑性降低可达40～50%，并显著降低焊缝的弯曲和冲击韧性以及疲劳强度，接头机械性能明显不良。2、夹渣：呈棱角（夹渣的主要特征）的不规则夹渣，容易引起应力集中，是脆性断裂扩展的疲劳源，它同样也减小焊缝工作面积，破坏焊缝金属结构的连续性，明显降低接头的机械性能。焊缝中存在的夹杂物（又称夹渣），是十分有害的，它不仅降低焊缝金属的塑性，增加低温脆性，同时也增加了产生热裂纹的倾向和厚板结构层状撕裂。焊缝中的金属夹渣（夹钨等）如同气孔一样，也会降低焊缝机械性能。3、未焊透：在焊缝中，未焊透会导致焊缝机械强度大大降低，易延伸为裂纹缺陷导致构件破坏，尤其连续未焊透是一种危险缺陷。4、未熔合：是一种类似于裂纹的极其危险的缺陷。未熔合本身就是一种虚焊，在交变载荷工作状态下，应力集中，极易开裂是最危险缺陷之一。5、裂纹：是焊缝中最危险的缺陷，大部分焊接构件的破坏由此而生。6、形状缺陷：主要是造成焊接表面的不连续性，有的会造成应力集中，产生裂纹（如咬边），有的致使焊缝截面积减小（如凹坑、内凹等），有的缺陷是不允许的（如烧穿），因为烧穿能致使焊缝接头的完全破坏，机械强度下降。6.2.评判底片的基本要求一、对评片人员的要求：1、必须是取得劳动部门颁发的RTⅡ级人员资格证书人员担任。2、评片人员应掌握一定的焊接知识和锅炉压力容器基础知识。3、评片人员应对评判的焊缝全面了解（如材料、焊接工艺、接头及破口型式、焊接缺陷可能产生的种类及部位等），对异常情况能进行综合分析。4、评片者应熟悉有关规范、标准、并能够理解和严格按评定标准进行评定，并应有一定的工作责任心和较高的思想素质。5、评片人员要有正确辨别各种伪缺陷的知识，并能经常到现场参加缺陷返修解剖工作，以丰富自已的评片经验和水平。6、评片人员的校正视力不得低于1.0，并能读出距离400㎜处高0.5间隔0.5㎜一组的印刷字母。二、对评片工作条件的要求1、必须有一独立的评片室，室内应保持通风和卫生，室温不易过高，室内照明不宜太亮，窗户应悬挂兰色窗帘，室内亮度应在30cd/㎡为宜。室内噪音应控制在＜40dB为佳。2、观片灯的噪音应＜30dB，其最大照度应是透过黑度为3.5的底片后可见光亮度≮30cd/㎡，即透照前照度≮100000cd/㎡。观片灯的评片用遮光板应能保证底片边缘不产生亮光的眩晕而影响评片。观片灯的亮度应可调，性能稳定、安全可靠。3、黑度计应具有读数准确、稳定性好，能准确测量4.00以内的透射样品密度，其稳定性分辨力为±0.02，光孔径要求＜1.0㎜为佳。4、放大镜为3～5倍，应有0～2cmm长刻度标尺。评片人可借助放大镜对底片上的缺陷进行微观定性分析。5、评片尺应具有读数准确的刻度，尺中间刻度为“0”，两头刻槽至少200㎜，尺上应有10×10、10×20、10×30㎜的评定框线。三、对底片质量的要求。1、底片必须在烘干或干燥后方可进行评定，严禁湿片评判。2、底片的透照设计、透照工艺（焦距、L3及K值）应符合标准。3、底片的象质指数、黑度、几何不清晰度应符合标准要求。4、底片上必须有定位标记和识别标记，摆放位置应符合标准规定。5、底片评定区域内不应有下列妨碍底片评定的假缺陷：⑴灰雾：要求底片灰雾度D0≤0.3，并严格控制背散射及边蚀效应引起的灰雾，要求底片上不得出现白色或谈灰色的“B”字出现。⑵处理时产生的条纹、水迹或化学污斑等缺陷。⑶划痕、指纹、赃物、静电痕迹、黑点或撕裂等。⑷由于增感屏质量不好造成的缺陷显示如皱折、划痕、开裂等。四、评片的基本条件与工作质量的关系。1、从底片上所获得的质量信息。⑴可以获得缺陷的有无、性质、数量及分布情况。⑵获缺陷的两维尺寸（长、宽）信息，沿板厚方向尺寸可用黑度表示。⑶能预测缺陷可能扩展和张口位移的趋向。⑷能依据标准、规范对被检物的质量作出合格与否的评价。⑸能为安全质量事故及材料失效提供可靠的分析凭证。2、正确评判底片的意义：⑴预防不可靠的工件转入下道工序，防止材料和工时的浪费。⑵能够指导和改进被检件的生产制造工艺。⑶能消除质量事故隐患，防止事故发生。3、良好的评判底片条件是底片评判工作的质量保证：⑴评片人的技术素质是评判工作质量保证的关键。⑵先进的观片仪器设备是评判工作质量保证的基础。⑶良好的评片环境是评判人员技术素质充分发挥的必要条件。6.3焊接缺陷在底片上的影象特征的辨认一、底片上常见的焊接缺陷有六种：即气孔（A）、夹渣（B）、未焊透（D）、未熔合（C）、裂纹（E）和形状缺陷如咬边等（F）。1、按缺陷形态分：⑴体积状缺陷（又称三维缺陷）：如气孔、夹渣、未焊透，咬边、内凹等。⑵本面形状缺陷（又称二维缺陷）：如未熔合、裂纹、白点等。2、按缺陷所含成分的密度分：⑴密度大于焊缝金属的缺陷：如夹钨、夹铜、夹珠等在底片上呈白色影象。⑵密度小于焊缝金属的缺陷：如夹渣、气孔等在底片上呈黑色影象。二、缺陷在底片上成象的基本特征1、气孔：在焊缝中常见的气孔可分为球状气孔、条状气孔和缩孔。⑴球状气孔：按其分布状态可分为均布气孔、密集气孔、链状气孔、表面气孔。球孔，在底片上多呈现为黑色小圆形斑点，外形较规则，黑度是中心大，沿边缘渐谈，轮廓清晰可见。单个分撒出现，且黑度谈，轮廓欠清晰的多位表面气孔。密集成群（5个以上/c㎡）叫密集气孔，大多在焊缝近表面，是由空气中氮气进入熔池造成，平行于焊缝轴线成链状分布（通常在1㎝长线上有4个以上，其间距均≤最小的孔径）称为链状气孔，它常和未焊透同生。一群均匀分布在整个焊缝中的气孔，叫均布气孔，见图10示：·····**·············**均布气孔密集气孔链状气孔（2）条状气孔：按其形状可分为条状气孔，斜针状气孔（蛇孔、虫孔、细孔等）a．条状气孔：在底片上，多平行于焊缝轴线，黑度均匀较淡，轮廓清晰，起点多呈圆形（胎生圆），并沿焊接方向逐渐变细，终端呈尖形。这种气孔多因焊剂或药皮烘烤不够，造成沿焊条运行方向发展，内含CO和2CO如图11所示：b.斜针状气孔：在底片上多呈现为各种条虫状的影象，一端保持着气孔的胎生（或半圆形），一端呈尖细状，黑度淡而均匀，轮廓尚清晰，这种气孔多沿结晶方向长条状。其外貌取决于焊缝金属的凝固方式和气体的来源决定。一般多成人字形分布（CO）少数呈蝌蚪状（氢气孔）。（3）缩孔：按其成因可分为晶间缩孔和弧坑缩孔。a.晶间缩孔：又称枝晶间缩孔，主要是因焊缝金属冷却过程中，残留气体在枝晶间形成的长条形缩孔，这种气孔垂直焊缝表面，在底片上多呈现为较大的黑度，轮廓清晰、外形不规正的圆形影象，并出现在焊缝的轴线上或附近区域，又称针孔：b.弧坑缩孔：又称火口缩孔。主要是因焊缝的末端未填满，而在后面的焊接焊道又未消除而形成的缩孔。在底片上的焊缝凹坑（或弧坑）黑色浅淡的影象中，有一黑度明显大于周围黑度的块状影象。黑度均匀，轮廓欠清晰，外形不规正，有收缩的线纹：2．夹渣：按其形状可分为点状（块状）和条状，按其成分可分为金属夹渣和非金属夹渣。1）点状（块状）：a.点（块）状非金属夹渣：在底片上呈现为外形无规则，轮廓清晰，有棱角、黑度淡而均匀的点（块）状影象。分布有密集（群集）、链状，也有单个分散出现。主要是焊剂或药皮成渣残留在焊道与母材（坡口）或焊道与焊道之间：b.点块状金属夹渣：如钨夹渣、铜夹渣。钨夹渣在底