焊接检验培训大纲

焊接检验培训大纲摘录于MOODY-CWI-焊接检验工艺学李学良嘉兴市杰希希管道工程有限公司目录•1焊接检验及资格认证•2焊接检验员安全须知•3金属连接和切割技术•4焊接接头的几何形状及焊接符号•5焊接检验及资格认可的有关资料•6金属的性能及破坏性试验•7焊接检验中的公制/英制单位制转换•8焊接金相学•9焊缝及母材的不连续•10目视检验和其它无损检验方法及其符号1焊接检验及资格认证•介绍就当今世界而言，人们对质量的要求与日俱增，而焊接质量是整个质量活动的一个重要组成部分。人们对产品质量的关心主要由以下几个因素引起，这些因素包括：经济因素、安全因素、政府法律、法规因素、全球竞争因素以及减少保守设计的因素。焊接检验师不仅限于对获得焊接质量负责，而且在成功的焊接质量控制活动中扮演着一种更为重要的角色。事实上，对一个高质量的焊接产品而言，许多人都参与了其形成过程中的许多活动。而焊接检验师是那些“前线”人员中的一员，他必须对制作过程进行检查并证实每一活动是否按要求正确实施。1焊接检验及资格认证续•您应该了解并熟悉这些针对焊接检验师而言的各种职责，因为焊接检验是一个连续进行的过程。一个成功的质量控制活动在首次焊接起弧之前就已经开始。因此，焊接检验师必须熟悉与制作过程相关的各方面的知识。在焊接检验开始以前，检验师应首先对相关的图纸和技术规范进行检查以确定部件的结构、焊缝的质量要求以及所要求的检验等级等内容。这种审阅将会向您提供有关制作过程是否包含有特殊工序的信息。焊接开始以后，焊接检验师可以对各种制作过程进行观察以确保这些过程或工艺步骤均按要求实施。如果所有的这些子过程均按要求并令人满意地完成，那么最终的检验只不过是对这些成功的操作过程进行简单的确认。•承包商(生产商)对质量负责。1焊接检验及资格认证续•检验员的职能划分：监督人员专业检验人员监督和专业检验人员•美国焊接协会中检验员认证等级CAWI助理焊接检验员CWI焊接检验员SCWI高级焊接检验员焊接检验员不限制使用规范。1焊接检验及资格认证续•焊接检验师应具备的基本素质：技能态度知识习惯•行为准则按照常规办事诚实正直切勿抛头露面，尽可能回避发言，必要时要咨询法律顾问•沟通方式聆听是最好的沟通方式（听取别人的意见）1焊接检验及资格认证续•焊接检验师考试分3部分A基础知识B实际操作C规范开卷考试2焊接检验员安全须知•管理者的支持是实现一个安全和卫生保健程序的关键•MSDS材料安全数据表；有害物质的极限值，称为“安全阀限值”（TLV）。2焊接检验员安全须知续•眼睛和面部的防护电弧焊、切割、气焊、气割、等作业•防护服•噪音•机械防护•烟气•非安全暴露因素头部的位置、通风、工作场地的面积、•压缩气体的搬运、置放、排管•气体氧气、燃气、保护气体、•电击3金属连接与切割工艺•介绍作为焊接检验师，首先关心的是焊接，但掌握各种连接及切割工艺也是非常有帮助的。虽然焊接检验师不必是有资格的焊工，但以往的焊接经验是很有用的。事实上，很多焊接检验师是从焊工中选取的，而且他们往往能成为最好的检验师。3金属连接与切割工艺续•根据美国焊接学会的定义，焊接是“通过将材料加热到焊接温度、加压或不加压，或仅通过加压，使用或不使用填充材料而将金属或非金属在局部接合的过程”，接合即“连接在一起”，因此焊接是指实现连接的操作活动。3金属连接与切割工艺续•切割工艺气割碳弧切割等离子切割机械切割3金属连接与切割工艺续•焊接工艺手工电弧焊气体保护电弧焊药芯焊丝电弧焊钨极气体保护电弧焊埋弧焊电渣焊氧乙炔焊螺柱焊激光束焊电子束焊电阻焊3金属连接与切割工艺续•每种工艺都有自己的优缺点，我们要从设备、设备操作、原材料、焊接材料、保护药皮/气体、焊接性能、焊接准备工作、成型、产生缺陷等方面分析、了解与掌握。4焊接接头的几何形状和焊接符号•在日常工作交流中，焊接接头的术语就显得非常重要。准确地应用术语可以使焊接人员很方便地将装配和焊接过程中的问题向有关人员提出来。焊接接头术语与辅助的焊接符号、数据及尺寸之间有着直接的关系。焊接检验员很有必要掌握以便于沟通。•焊接接头焊接接头共有五种形式，对接，角接，T形，搭接和端接接头。如图4.2所示，这五种基本接头形式都有一定的焊缝和焊缝符号与之对应。根据不同的接头设计，每种接头形式又形成各种不同的焊缝，并且这些焊缝与每种接头形式很接近。接头设计确定了其形状，尺寸和结构。在AWSA3.0(1994版)标准术语和定义中增加了卷边接头和铰接焊接接头。4焊接接头的几何形状和焊接符号续•焊缝类型每种接头类型都有各种不同的焊缝。以AWSA2.4“焊接，钎焊及无损探伤检验的标准符号”作为参考，共有九类焊缝及与其相关的焊缝符号，每一类焊缝中有各种相应的焊缝形式。这九类焊缝包括：坡口焊缝角焊缝塞焊及槽焊螺拄焊点焊或凸焊缝焊封底焊及背面焊堆焊端接焊缝4焊接接头的几何形状和焊接符号续•完工焊缝焊接和检验人员应了解有关完工焊缝特点及相关的术语。这些术语能帮助交流，增加对焊接符号的理解及确定需焊后进一步清理或处理的焊缝区域。焊缝的术语有焊缝表面焊趾焊根焊根表面表面加强高背面加强高焊角4焊接接头的几何形状和焊接符号续•熔合及焊透术语总的来说，熔合是指填充金属和母材，或仅仅母材之间的熔合。焊透指焊材熔入接头内的距离。焊透程度直接影响接头的强度，因此与焊缝尺寸有关。•焊缝尺寸术语对于全焊透焊缝，焊缝尺寸等于焊件中较薄件的厚度，这里不需考虑任何加强高4焊接接头的几何形状和焊接符号续4焊接接头的几何形状和焊接符号续4焊接接头的几何形状和焊接符号续•焊接符号焊接符号要素除非有特殊说明，否则除了参考线和箭头外，其它的要素并不是都要使用的。一个焊接符号可以包含下列要素：参考线(必要要素)箭头(必要要素)尾巴基本焊缝符号尺寸和其它数据辅助符号外形符号技术要求，工艺，其它4焊接接头的几何形状和焊接符号续4焊接接头的几何形状和焊接符号续5焊接检验及评定•焊接检验师如果有机会在工作开始前去了解所有的相关文件是必要的。这些焊前准备工作给即将进行的检验工作提供了重要信息。通过这些文件，焊接检验师可以得到一些信息，其中包括以下几个方面：部件尺寸及几何形状使用的母材及填充金属停止点要求加工细节工艺无损检验规程检验范围接收/拒收准则人员评定要求工艺评定及焊工评定材料控制要求5焊接检验及评定续•工艺评定及焊工评定•每项以焊接工作为主的工程，不管是在车间完工，还是在现场完工，焊接工艺评定及焊工评定都是工作的一个重要部分。工艺及焊工的评定工作是制造工序中最重要的准备步骤之一。经常有许多项目焊接工艺未经批准就开始。由于技术、材料或操作工技能等不可预知因素的缺乏，可能会导致过高的产品拒收率。•焊接检验师也可以通过资料审核参与这些评定。其责任之一就是审核焊接工艺及焊工评定来决定它们是否符合规范及技术要求。有经验的焊接检验师经过仔细检验，会发现许多问题并且在焊接之前给予纠正。另外，许多规范授权焊接检验师可以在焊工的焊接质量持续低于标准要求时对他们进行再次评定。5焊接检验及评定续•工艺评定评定的第一个步骤就是焊接工艺的准备及完善，这在焊工评定及产品焊接以前完成，因为工艺评定来衡量实际焊接工艺与材料是否匹配。一般情况下，进行焊接工艺评定是显示以下各项的匹配性。母材焊接、钎焊填充金属方法技巧•焊接检验师还必须注意到工艺评定中对试验焊工的技能没有提出要求。尽管许多规范认为工艺评定对焊工进行自动评定，但是实际上工艺评定并不专门用于判定焊工的能力。每个规范对于焊接工艺的评定都有细微的差别，但其基本目的是一样的。•工艺评定有三种基本方法，包括免除评定工艺试验，实际的工艺评定试验及特殊应用的模拟试验。5焊接检验及评定续•工艺评定一种常用方法就是工艺评定试验。ASME和API的一些修订版都使用了这种方法来进行焊接工艺评定。ASME第九卷焊接及钎焊评定涉及到压力容器和管路制造中的焊接和钎焊评定。API1104管路及相关设施的焊接标准主要被美国管道工业在焊接工艺评定和焊工评定时使用。在ASME和AWS中都存在一些重要的变量。1.在ASME体系中，焊接工艺规程（WPS）中必须注明这些重要的变量，必须注明这些变量的范围。因为超出了变量的极限范围，则要求进行全面的评定试验。试验情况记录于另一份工艺评定报告（PQR）。因此，一份WPS可能对应着系列的PQR文件。2.当产品焊接中所有变量确定后就可以焊工艺评定试样。ASME工艺评定中板材和管子可通用。在API中通常是管状的。焊接后要求截取试样，依照要求进行破坏性试验以判定是否合格。在ASME体系中，平焊位置的工艺评定可以评定所有位置的评定。API则规定按工件的不同要求，工艺评定的位置为固定或旋转，或是两者都有。但是，这二个位置的任何一个的评定不能覆盖另一个位置。5焊接检验及评定续6金属的特性和破坏性试验•本单元的目的是对这些机械和化学性能作些描述。通过这些描述，焊接检验师就能了解这些实际值意昧着什么。大多数情况下，检验师必须能简单地把要求值与实际值相比较以判断其符合性。然而，这也会帮助检验师了解这些材料更多的特性，从而避免在焊接中可能出现的问题。•按照金属的机械和化学性能，制造中需使用特殊技术以防止这些金属的劣化。比如，预热和后热就是为保持某些金属的特性。对于经过淬火和回火的钢，焊接检验师可能被要求对焊接的热输入进行监控以防止由于过热导致母材特性的劣化。在这些例子中，焊接检验师并不是直接介入相应的这些材料的特性。但是，有效地监控可防止由于加热过高或过低而导致材料性能的改变。6金属的特性和破坏性试验续•金属的机械性能我们将讨论金属的一些重要的机械性能；这里的讨论限于以下五种性能：强度延展性硬度韧性疲劳强度6金属的特性和破坏性试验续•当测定金属特性时，拉伸强度通常以两种不同方式描述。所用的术语是最大的拉伸强度和屈服强度。这两种强度表示了该材料两个不同方面。最大拉伸强度，UTS，（有时简单地称为拉伸强度）与金属的最大承载能力有关，也就是当材料失效时的强度。•为了定义屈服强度，有必要理解金属”弹性变形”的含义。弹性变形是指金属在载荷下变形，当移掉此载荷，将不引起永久性的变形。弹性变形可以用一个熟悉的例子来说明；一条橡皮筋是一种典型的弹性材料。当它受载时会伸长，但当载荷去掉时，它会恢复原形。当金属在其弹性区域内受载时，它会有一些伸长。在这弹性范围内，伸长的量直接与所加的载荷成比例，所以弹性变形是线性的。当金属弹性运作，它能够伸长到某一点，当载荷移掉时，它可以回到原来的长度。6金属的特性和破坏性试验续•延展性是材料在承受载荷而没有失效情况下变形或伸长的能力。金属的延展性越大，在断裂前伸长量也越大。它是金属的一个重要的性能，因为它可能影响到金属在受载下是慢慢失效还是突然失效。如果金属有高的延展性，它通常会慢慢地断裂。延展性良好的金属在其断裂前会弯曲，意味着金属的屈服点逐渐地被超过。延展性差的金属会在没有任何预兆的情况下突然断裂，为脆性断裂。•金属的延展性直接与其温度有关。当温度上升时，金属的延展性会增加。当温度下降时，延展性会减小。室温下延展性好的金属在零度以下，以脆性失效。•具有高延展性的金属可以称为韧性，如是低延展性可称为脆性。脆性材料在破裂前只有一点点变形或没有变形。最好的例子，玻璃就是脆性材料。通常的脆性金属是铸铁，特别是白口铸铁。6金属的特性和破坏性试验续•硬度是最常用和容易测量的机械性能之一。它被定义为一材料抵抗压痕或侵入的能力。如前所述，对于碳钢，硬度和强度是直接相关的。当强度增加，也硬度随之增加，反之亦然。因此，如果金属的硬度已知，其强度可以估算，特别是碳钢和低合金钢。这对估计金属的强度极其有用，因为它不用切除，准备和拉伸试样。•金属硬度可以用多种方法确定。然而，最通常使用的方法是通过载荷把压头压入金属表面。用此基本技术，可以做各种各样的试验；它们取决于所用压头的种类和形状以及所施加的载荷的大小。然后，材料的硬度是随或者压痕的大小或深度来确定的。