在焊接之前和焊接过程中,应对影响焊接质量的因素进行认真检查,以防止和减少焊接缺陷的产生;焊后应根据产品的技术要求,对焊接接头的缺陷情况和性能进行成品检验,以确保使用安全。
焊后成品检验可以分为破坏性检验和非破坏性检验两类。破坏性检验主要包括焊缝的化学成分分析、金相组织分析和力学性能试验,主要用于科研和新产品试生产;非破坏性检验的方法很多,由于不对产品产生损害,因而在焊接质量检验中占有很重要的地位。
常用的非破坏性检验方法:
1.外观检验 用肉眼或借助样板、低倍放大镜(5~20倍)检查焊缝成形、焊缝外形尺寸是否符合要求,焊缝表面是否存在缺陷,所有焊缝在焊后都要经过外观检验。
2.致密性检验 对于贮存气体、液体、液化气体的各种容器、反应器和管路系统,都需要对焊缝和密封面进行致密性试验,常用方法如下:
(1)水压试验 检查承受较高压力的容器和管道。这种试验不仅用于检查有无穿透性缺陷,同时也检验焊缝强度。试验时,先将容器中灌满水,然后将水压提高至工作压力的1.2~1.5倍,并保持5min以上,再降压至工作压力,并用圆头小锤沿焊缝轻轻敲击,检查焊缝的渗漏情况。
(2)气压试验 检查低压容器、管道和船舶舱室等的密封性。试验时将压缩空气注入容器或管道,在焊缝表面涂抹肥皂水,以检查渗漏位置。也可将容器或管道放入水槽,然后向焊件中通入压缩空气,观察是否有气泡冒出。
(3)煤油试验 用于不受压的焊缝及容器的检漏。方法是在焊缝一侧涂上白垩粉水溶液,待干燥后,在另一侧涂刷煤油。若焊缝有穿透性缺陷,则会在涂有白垩粉的一侧出现明显的油斑,由此可确定缺陷的位置。如在15~30min内未出现油斑,即可认为合格。
3.磁粉检验 用于检验铁磁性材料的焊件表面或近表面处缺陷(裂纹、气孔、夹渣等)。将焊件放置在磁场中磁化,使其内部通过分布均匀的磁力线,并在焊缝表面撒上细磁铁粉,若焊缝表面无缺陷,则磁铁粉均匀分布,若表面有缺陷,则一部分磁力线会绕过缺陷,暴露在空气中,形成漏磁场,则该处出现磁粉集聚现象。根据磁粉集聚的位置、形状、大小可相应判断出缺陷的情况。
4.渗透探伤 该法只适用于检查工件表面难以用肉眼发现的缺陷,对于表层以下的缺陷无法检出。常用荧光检验和着色检验两种方法。
荧光检验是把荧光液(含MgO的矿物油)涂在焊缝表面,荧光液具有很强的渗透能力,能够渗入表面缺陷中,然后将焊缝表面擦净,在紫外线的照射下,残留在缺陷中的荧光液会显出黄绿色反光。根据反光情况,可以判断焊缝表面的缺陷状况。荧光检验一般用于非铁合金工件表面探伤。
着色检验是将着色剂(含有苏丹红染料、煤油、松节油等)涂在焊缝表面,遇有表面裂纹,着色剂会渗透进去。经一定时间后,将焊缝表面擦净,喷上一层白色显像剂,保持15~30min后,若白色底层上显现红色条纹,即表示该处有缺陷存在。
5.超声波探伤 该法用于探测材料内部缺陷。当超声波通过探头从焊件表面进入内部遇到缺陷和焊件底面时,分别发生反射。反射波信号被接收后在荧光屏上出现脉冲波形,根据脉冲波形的高低、间隔、位置,可以判断出缺陷的有无、位置和大小,但不能确定缺陷的性质和形状。超声波探伤主要用于检查表面光滑、形状简单的厚大焊件,且常与射线探伤配合使用,用超声波探伤确定有无缺陷,发现缺陷后用射线探伤确定其性质、形状和大小。
6.射线探伤 利用X射线或γ射线照射焊缝,根据底片感光程度检查焊接缺陷。由于焊接缺陷的密度比金属小,故在有缺陷处底片感光度大,显影后底片上会出现黑色条纹或斑点,根据底片上黑斑的位置、形状、大小即可判断缺陷的位置、大小和种类。X射线探伤宜用于厚度50mm以下的焊件,γ射线探伤宜用于厚度50~150mm的焊件。