焊接在承压类特种设备制造中占有重要的地位,焊接质量对承压类特种设备产品质量和使用安全可靠性有直接影响。对焊接接头进行必要的检验是保证焊接质量的重要措施。
焊缝中常见的内部缺陷及其产生的原因:
1、气孔
气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。
产生气孔的主要原因是母材或填充金属表面有锈、油污等。焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。
2、夹渣
夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。
夹渣产生的原因有:a、坡口尺寸不合理;b、坡口有污物;c、多层焊时,层间清渣不彻底;d、焊接线能量小;e、焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f、焊条药皮、焊剂化学成分不合理,熔点过高;g、钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大,钨极熔化脱落于熔池中;h、手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。
3、裂纹
焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。从产生温度上看,裂纹分为热裂纹和冷裂纹。
a、热裂纹结晶裂纹的生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓\"液态薄膜\",在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,终开裂形成裂纹。
b、冷裂纹冷裂纹产生机理有:1)淬硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备;2)接头的残余应力使焊缝受拉;3)接头内有一定的含氢量。
4、未焊透
未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进入接头根部的现象。
产生未焊透的原因有:a、焊接电流小,熔深浅;b、坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大;c、磁偏吹影响;d、焊条偏芯度太大;e、层间及焊根清理不良。
5、未熔合
未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合、根部未熔合三种。
产生未熔合缺陷的原因有:a、焊接电流过小;b、焊接速度过快;c、焊条角度不对;d、产生了弧偏吹现象;e、焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水覆盖;f、母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。
无损检测(NDT或无损探伤)是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。
对于隐藏在焊缝内部的夹渣、气孔、裂纹等缺陷的检验,目前使用广泛的是采用X射线检验,还有超声波探伤和磁力探伤等。