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                氣孔、夾渣、夾鎢,在射線底片上是什么鬼樣

                時間:2020-07-23   點擊:2321

                       按照JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》第2部分射線(NB/T47013.1~13-2015標準)檢測篇介紹,焊接接頭中的缺陷按性質區分為裂紋、未熔合、未焊透、條形缺陷和圓形缺陷五類。

                       在《射線檢測評片》欄目中將介紹該五類性質的缺陷成因、缺陷評片技巧、評級方法,分享在工作中遇見的射線檢測案例。本文介紹圓形缺陷(氣孔、密集氣孔、夾渣、夾鎢)評片技巧和缺陷定量評級。

                       一、圓形缺陷的評片

                       缺陷長寬之比小于等于3(L/N<=3),且非裂紋、未焊透和未熔合危害性缺陷。對接接頭焊縫常見的圓形缺陷包括圓形氣孔、非金屬夾渣、夾鎢等性質缺陷。

                圓形缺陷示意圖

                       1、氣孔

                       (1)氣孔成因

                       在《焊縫氣孔形成機理及超聲檢測波形特性》文中詳細介紹了焊縫氣孔形成的原因。氣孔分為單個氣孔和密集性氣孔。氣孔降低了焊縫的金屬致密性,降低焊接接頭的強度、韌性等力學性能。

                       (2)氣孔射線成像特點

                       氣孔內部充滿氣體,射線穿過氣孔幾乎不會形成材質衰減。在射線底片上氣孔呈暗色斑點,中心黑度較大。單個氣孔邊緣較淺平滑過渡,輪廓規則較清晰,密集氣孔成團狀。氣孔大多是球形的,也可以有其它形狀,氣體的形狀與焊接條件密切有關。 

                單個氣孔缺陷 

                密集性氣孔

                       2、非金屬夾渣

                       (1)夾渣成因

                       焊縫夾渣形成原因主要有以下幾點:

                       在焊接每層焊道層間清渣不干凈;

                       焊接電流過小、焊接速度過快;

                       焊接操作過程不當;

                       母材坡口設計加工不當;

                       液態金屬冷卻速度過快等;

                       第一條是焊縫產生夾渣的直接原因,第二到第五條原因是由于焊渣在液態金屬中浮渣不及時而殘留在焊縫中。

                       焊縫中存在非金屬夾渣,當焊縫承受應力過程中在夾渣周圍會形成裂紋擴展,裂紋發展到一定程度焊縫開裂。夾渣嚴重降低了焊接件強度、韌性等力學性能。

                       (2)夾渣射線成像特點

                       焊縫金屬包裹著非金屬夾雜物形成夾渣、射線穿過夾渣有一定的衰減,但遠遠小于焊縫金屬對射線的衰減。射線底片上夾渣呈暗色斑點,黑度分布無規律,輪廓不圓滑不規則,小點狀夾渣輪廓較不清晰。

                非金屬夾渣

                       3、夾鎢

                       (1)夾鎢成因

                       鎢極承載電流的能力較差,過大的電流會引起鎢極熔化和蒸發,其微粒有可能進入熔池,形成夾鎢。

                       (2)夾渣射線成像

                       金屬鎢射線的衰減系數比鋼大,透過金屬鎢后的射線能量比鋼低,膠片吸收射線產生的光電子更少。在底片上成亮色,輪廓清晰。

                夾鎢缺陷

                       以下為實際工作中的射線底片

                夾渣和圓形氣孔缺陷底片

                夾渣氣孔夾鎢缺陷底片

                圓形缺陷(鏈狀氣孔)底片

                密集氣孔缺陷底片

                雙影雙壁透照圓形缺陷底片

                蟲狀氣孔底片

                       二、圓形缺陷的評級

                       圓形缺陷的評級參考JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》第2部分射線檢測標準講解,該標準規定的評級方法:

                       “5.1.5.1  圓形缺陷用圓形缺陷評定區進行質量分級評定,圓形缺陷評定區為一個與焊縫平行的矩形,其尺寸見表8。圓形缺陷評定區應選在缺陷最嚴重的區域。

                       5.1.5.2  在圓形缺陷評定區內或與圓形缺陷評定區邊界線相割的缺陷均應劃入評定區內。將評定區內的缺陷按表9的規定換算為點數,按表10的規定評判焊接接頭的質量級別。“

                表8 缺陷評定框

                表9 缺陷點數換算表

                表10 缺陷評級表

                       舉例說明:

                       例子:若母材公稱厚度(母材測量厚度)為19mm,首先判斷底片上的缺陷非裂紋、未焊透和未熔合危害性缺陷。再根據表8采用10×10的正方形評定框,框住最嚴重的部位,測量缺陷的長度。若在該評定框內分別有編號為A、B、C、D四個缺陷,測量長度分別為3mm、4mm、2mm、5mm。

                       根據表9換算成點數分別為3個、6個、2個、10個,總共點數相加為3+6+2+10=21個點。母材厚度為18mm,共換算為21個點大于III的最大點數18,根據表10評為IV級。若驗收等級為III級,則該焊接件焊縫質量不合格。

                       備注:

                       1、>1-2表示,大于1且小于等于2(該范圍包含2不包含1)。

                       2、由于材質或結構等原因,進行返修可能會產生不利后果的焊接接頭,經合同各方同意,各級別的圓形缺陷點數可放寬1點~2點。(比如在測量圓形缺陷點在換算成點數,若點數為18,母材厚度為19mm,嚴格按照JB/T4730.2-2005標準的評級表評為IV級。若放寬1點,則為17點評為III。)

                       3、對致密性要求高的焊接接頭,制造方底片評定人員應考慮將圓形缺陷的黑度作為評級的依據,將黑度大的圓形缺陷定義為深孔缺陷,當焊接接頭存在深孔缺陷時,焊接接頭質量評為Ⅳ級。

                       4、如下表中所示,母材厚度在規定范圍內不計點數的缺陷尺寸。若母材公稱厚度為23mm,當缺陷長徑小于0.5mm,則該缺陷不計入點數換算。 

                缺陷不計點數的缺陷尺寸

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