燃气工程施工（PPT95）

第三章燃燃气管管道和储气气罐的焊接接主讲张张鹏2本章主要内内容第三章燃气管道和储气罐的焊接第一节焊接概述第二节钢燃气管道的焊接第三节球形燃气储罐的焊接第五节焊接质量检验33.1焊接概述焊接：指通过加热热或（和））加压，用用或不用填填充材料，，使焊件达达到原子结结合的一种种加工方法法。焊口强度高高，严密性性好，不需需要配件，，成本低，，使用维护护方便；不能拆卸，，接口操作作工艺要求求较高。43.1.1钢管的焊接接要求1．焊条焊条应与钢钢管的化学学成分及力力学性能相相近，工艺艺性能良好好。焊条的存放放应做到防防潮、防雨雨、防霜、、防油等。。2．焊条直径径与焊接电电流(1)焊条直径焊条直径和和焊接电流流控制在一一定范围之之内。采用用较大直径径的焊条与与较大的焊焊接电流，，焊接速度度快。在仰焊时，，焊条直径径不应超过过4mm。53.1.1钢管的焊接接要求(2)焊接电流增大焊接电电流能提高高生产率，，但电流过过大易造成成焊缝咬边边、烧穿等等缺陷，电电流过小易易造成夹渣渣、末焊透透等缺陷。。较薄的工件件焊接，用用小电流和和细焊条；；焊厚工件件时，用大大电流和粗粗焊条。用同样直径径的焊条焊焊接不同厚厚度的工件件时：工件件越厚，焊焊接热量散散失越快，，应选电流流强度的上上限；立、、仰、横焊焊时，所用用的电流应应比平焊小小10％左右。3．焊接层数数对不同管壁壁厚度的管管子，焊接接层数有不不同的要求求，如表1示。63.1.1钢管的焊接接要求实际工作中中可以焊两两层：打底底、盖面一般小管径径、低压可可以只焊一一层，其余余均焊两层层173.1.2焊接种类1气焊气焊：利用用气体燃烧烧火焰所产产生的高热热熔化焊件件和焊丝而而进行的金金属连接。。气焊原理：：依靠燃气气和氧气发发生剧烈的的燃烧反应应产生的火火焰热量加加热和熔化化母材和焊焊丝，形成成焊接接头头。所用的可燃燃气体主要要有乙炔气气、液化石石油气、天天然气及氢氢气等。83.1.2焊接种类适用场合：：可用来焊焊接DN57mm、壁厚在3.5mm以下的碳钢钢管、铜管管、铝管、、铅管等。。特殊情况况下，也可可用于管径径较大管壁壁较薄的管管子焊接，，不锈钢管管道不准许许用气焊进进行焊接。。缺点：由于于气体火焰焰温度低（（3100～3300℃℃），热量比比较分散，，生产效率率低，焊接接变形大，，接头性能能较差。93.1.2焊接种类2手工电弧焊焊手工电弧焊焊是一种用用电弧做热热源的熔焊焊法。通常常采用药皮焊条。它广泛应应用于各种种金属管、、各种壁厚厚管子的焊焊接。电弧放电时时，会产生生大量的热热量和发出出强光，电电弧焊就是是利用电弧放热来熔化化焊条和焊焊件而进行行焊接的。。由于焊接时时线能量较较气焊、埋埋弧焊和电电渣焊小，，所以金相组组织细，热热影响区小小，焊接质质量好。影响焊接质质量的最大大因素：电流的选择择、施焊时时的运条方方法。103.1.2焊接种类3自动和半自自动电弧焊焊手工电弧焊焊的引弧、、运条和结结尾三个步步骤完全用用机械来完完成，即称称为自动焊；半自动焊时，电弧沿沿焊缝的移移动（即运运条）是靠靠手工操作作的。其设设备必须具具有送丝机机构（机头头）和行走走机构（小小车或自行行机头）两两部份。113.1.2焊接种类1）药芯焊丝丝半自动焊焊半自动焊：：用手工操操作完成焊焊接热源的的移动，而而送丝、送送气等则由由相应的机机械化装置置完成的焊焊接方法。。药芯焊丝内内的焊药可可起到焊条条药皮的作作用，即冶冶金处理的的作用、气气—渣联合保护护作用以及及改善工艺艺性能的作作用；可以连续送送丝，节省省更换焊条条的时间，，生产效率率高，有利利于进行半半自动和自自动化生产产；熔敷速度高高；操作性能好好，焊工易易掌握；焊接质量好好，焊缝力力学性能高高，适用于于各种材料料的焊接；；抗风能力强强，在风速速为10m/s的环境中施施焊，仍可可获得高质质量的焊缝缝。123.1.2焊接种类2）全自动焊焊管道全位置置自动焊接接就是指在在管道相对对固定的情情况下，焊焊接小车带带动焊枪沿沿轨道围绕绕管壁运动动，从而实实现自动焊焊接。一般般而言，全全位置自动动焊接装置置由焊接小车、、行走轨道道、自动控控制系统等部分组成成。研制全全位置自动动焊接装置置的目的就就是为了提提高焊接质质量和劳动动生产率、、减轻工人人的劳动强强度。133.1.2焊接种类焊接小车是是实现自动动焊接过程程的驱动机机构，它安安装在焊接接轨道上，，带着焊枪枪沿管壁作作圆周运动动，是实现现管口自动动焊接的重重要环节之之一。焊接接小车应具具有外形美美观、体积积小、重量量轻、操作作方便等特特点。核心部分是是行走机构构、送丝机机构和焊枪枪摆动调节节机构。双焊炬系统统（带双焊焊枪的外自自动焊）143.1.2焊接种类全自动内焊焊系统153.1.2焊接种类自动焊标段段带超声波波检测163.1.2焊接种类全自动焊施施工作业施施工图173.1.2焊接种类自动焊流程程图183.1.2焊接种类4.惰性气体保保护焊惰性气体保保护焊是一一种以电弧弧为热源的的熔焊方法法。焊接时时从焊枪喷喷嘴连续喷喷出保护气气体排除焊焊接区的空空气，保护护电弧及焊焊接熔池不不受大气的的污染。在实际生产产中常用的的惰性气体体保护焊方方法有氩（（氦）弧焊焊、CO2气体保护焊焊和混合气气体保护焊焊。193.1.2焊接种类手工钨极氩氩弧焊是用用氩气作保保护气体的的一种焊接接方法。在手工钨极极氩弧焊接接过程中，，氩气在电电弧周围形形成保护层层，焊接质量好好，生产效效率高，电电弧集中，，热影响区区小，焊接接变形小、、不受空间间位置的限限制，可以以进行全位位置焊接，，在管道施工工打底焊中得到广泛泛的应用。。203.1.2焊接种类氩弧焊焊接接设备1-钨极；2-导电嘴；3-绝缘套；4-喷嘴；5-氩气流；6-焊丝；7-焊缝；8-工件；9-进气管213.1.2焊接种类惰性气体保保护焊特点惰性气体不不与焊缝金金属发生化化学反应，，同时又隔隔离了熔池池金属与空空气的接触触，所以焊焊缝金属中中合金元素素就不会氧氧化烧损，，焊缝中也也不会产生生气孔。由于热量集集中，焊接接热影响区区小，变形形也小。223.1.2焊接种类5.埋弧焊埋弧焊是电电弧在可熔熔化的颗粒粒状焊剂覆覆盖下燃烧烧的一种电电焊方法。。向熔池连续续不断送进进的裸焊丝丝，既是金金属电极也也是填充材材料，电弧弧在焊剂层层下燃烧，，将焊丝、、母材熔化化形成熔池池。熔融的的焊剂成为为焊渣，覆覆盖在液态态金属熔池池表面，使使高温熔池池金属与空空气隔开。。随着电弧弧的移动，，熔池金属属冷却凝固固形成焊缝缝，熔渣形形成渣壳，，覆盖在焊焊缝表面。。233.1.2焊接种类优点：熔渣除了起起机械保护护作用外，，还与熔化化金属参与与冶金反应应，从而影影响焊缝金金属的化学学成分。埋弧焊热量量集中，焊焊接速度快快，焊缝影影响区小，，焊件残余余变形小。。特定条件下下，可实现现10~20mm钢板一次焊焊透双面成成形。埋弧焊适宜宜于焊接中中厚板结构构的长焊缝缝，在锅炉炉压力容器器制造中被被广泛应用用。缺点：只适用于水平平俯位焊接不适宜焊接薄薄板243.2钢燃气管道的的焊接3.2.1钢管焊接的一一般要求管道焊接应采采用多层焊接接。第一层焊焊缝根部必须须均匀焊透，，不得烧穿，，应有内凹表表面。第二层层焊缝应填满满坡口槽的70％-80％。第三层焊焊缝应平滑过过渡到基体金金属，并保证证应有的强度度。施焊时，，层间熔渣应应清除干净，，并进行外观观检查，合格格后方可进行行下一层焊接接。当发现有有缺陷的焊缝缝时，应将缺缺陷部分彻底底铲除，重新新补焊。253.2.1钢管焊接的一一般要求管道焊接时，，每道焊口必必须一次焊完完。在前一层层焊道没有完完成前，后一一层焊道不得得开始焊接。。两相邻焊道道起点位置应应错开20-30mm。下向焊根焊起起弧点应保证证熔透，焊缝缝接头处可以以稍加打磨，，根焊道内突突起的熔敷金金属应用砂轮轮打磨，以免免产生夹渣。。焊缝焊完后后，应将表面面的飞溅物、、熔渣等清除除干净。管道接口焊接接应考虑焊接接操作顺序和和方法，防止止受热集中而而产生内应力力。263.2.1钢管焊接的一一般要求管道一般采取取分段施工，，当两个较长长管段连接时时，对管口焊焊接，夏季宜宜在昼夜气温温较低时进行行，冬季宜在在昼夜气温较较高时进行，，以减少由于于气温变化而而产生的温度度应力。管道焊口焊接接后应自然冷冷却，严禁浇浇水冷却。在在焊接过程中中，遇有风、、雪、雨水时时，应有妥善善措施。焊接接时管内不应应有穿堂风，，管段两端要要采取防风措措施，防止加加速冷却焊口口。当焊接中碳钢钢和低合金钢钢(16Mn)时，应作焊前前预热和焊后后热处理，预预热温度应在在150℃以上，热处理理温度为590℃-680℃。273.2.2焊接接头形式式、坡口的形形状及选择焊接接头形式式对焊、搭焊、、角焊、丁字字焊、卷边焊焊283.2.2焊接接头形式式、坡口的形形状及选择坡口焊接时，焊件件的接缝处要要留出一定的的间隙或制成成必要形状的的坡口，以解解决金属的熔熔化深度问题题。间隙大小小和坡口的形形状依焊件接接缝处的厚度度而定。δ<4mm，不开坡口，，δ>大于4mm可选择V型坡口。293.2.3管子对接焊缝缝的组对要点点基本要求管子焊接必须须做到两根管管子的中心保保持在一条直直线上。基本本要求有两项项：在对口处两个个管口的中心心要正。两根管子的倾倾斜角度不能能超过要求。。错动量为获得良好的的焊接质量，，在对缝处两两管壁外表面面局部错动量量不能超过壁壁厚的10％，而且最大大不能超过3mm。303.2.4管道焊接技术术管道焊接时应应尽量采用平平焊，因平焊焊易于施焊，，焊接质量易易得到保证，，且施焊方便便。313.2.4管道焊接技术术1固定口全位置置焊接技术水平管道固定定口的焊接特特点焊缝的空间位位置沿焊口不不断变化。焊焊接时要随着着焊缝空间位位置的变化不不断改变焊条条角度，操作作比较困难。。焊接过程中熔熔池形状也在在不断变化，，不易控制，，往往出现根根部熔透不均均匀，表面凸凸凹不平的焊焊道。323.2.4管道焊接技术术2固定口横焊技技术熔池金属有自自然下流造成成上侧咬边的的趋势；表面多层焊道道不易焊得平平整美观，常常出现高低不不平的缺陷。。333.2.4管道焊接技术术3转动口焊接技技术管子组对后，，长度不过长长时应尽量采采用转动焊法法。转动焊可以在在最佳位置施施焊，在整个个焊接过程中中焊条角度、、运条方法等等都保持不变变，焊接质量量较容易保证证。343.2.5管子焊接要求求为了防止焊缝缝产生缺陷，降低焊缝的的内应力，使焊缝具有有较高的强度，管子在焊接接时，必须遵遵照以下几项项技术要求进进行：应采用具有质质量合格证的的优质焊条。。焊工必须是考考试合格者。。两个平行焊缝缝的距离不能能小于直径，，而且最小不不能小于200mm。不允许有交叉叉焊缝。钢板板卷管对接时时应使相邻两两管的轴向焊焊缝错开200mm以上。焊接管材为优优质碳素钢时时，允许在－－10℃的气温下进行行。对于合金金钢管则应在在－10℃以上的气温下下进行。一些重要管路路上的焊缝，，焊接后应进进行热处理，，以消除焊接接时所引起的的内应力。管道的焊缝不不准在支架或或吊架内，焊焊缝离支架、、吊架不得小小于100mm。35DKQ系列气动内对对口器工作原理DKQ系列对口器产产品主要是以以压缩空气为为动力源，通通过一系列的的机械结构传传导，将空气气动力转换成成机械运动来来连续完成两两根管之间的的对口工作。。其工作原理是是：由两个工工作气缸，分分别带动两套套扩涨装置中中的周向涨爪爪做伸缩运动动。两套扩涨涨装置中的涨涨爪处于同轴轴状态，同时时涨起时，可可将两个需要要对接的管口口内孔准确对对成同轴状态态并涨紧固定定，涨爪收缩缩时对口器可可在管内自由由行走。扩涨涨装置上配有有垫片和调整整块，可满足足不同管径管管口的组对。。36特点对口器可在管管口近距离操操作，也可通通过操纵杆在在对接管的另另一头操作。。对口器设置置了行走装置置、制动装置置和储气装置置。行走装置置可根据管径径的大小进行行相应的调整整，主要起管管内自动爬行行作用；制动动装置可随时时将对口器牢牢固地停在管管内任何位置置；储气装置置可供涨爪伸伸缩和行走装装置连续工作作3-4道焊口。撑起力强，撑撑起力达到4300KN，单圈圈涨爪爪数24个，在在实际际使用用中管管口撑撑圆效效果非非常明明显，，完全全适应应14mm-34.9mm壁厚,对口精精度达达到或或超过过国际际通用用API标准。。37YZD型遥控控、自自行式式管道道内对对口器器结构特特点①、无无线遥遥控系系统：：由无无线遥遥控发发射器器、无无线遥遥控接接收器器及控控制线线路组组成。。②、行行走系系统：：由驱驱动马马达、、张紧紧驱动动装置置及定定位块块组成成。③、对对口系系统：：由导导向体体、撑撑园装装置组组成。。④、动动力系系统：：由动动力源源、补补气缸缸及缸缸体组组成。。38工作原原理该对口口器由由无线线遥控控系统统控制制三大大系统统。控控制行行走系系统使使对口口器准准确到到达对对口位位置。。控制制动力力系统统给对对口器器提供供动力力。对口器器的对对口系系统由由左右右对称称的两两组撑撑圆装装置组组成，，分别别置于于导向向盘两两侧，，一组组称之之为定定位撑撑圆部部分，，一组组称之之为同同心撑撑圆部部分，，它们们分别别作用用于被被焊接接两管管的内内壁，，动作作由无无线遥遥控器器控制制。39操作步步骤首先将将对口口器送送入定定管内内，再再由遥遥控器器进行行遥控控。第一步步摁摁4键将行行走支支架升升起。。第二步步摁摁*键键或#键将对对口器器在管管道内内通过过向前前或向向后行行走定定位滑滑块下下落卡卡住，，使对对口器器到达达对口口位置置。第三步步摁摁1键使第第一组组定位位撑圆圆撑圆圆定位位。第四步步将将切管管机切切好坡坡口的的动管管靠紧紧定管管，然然后摁摁动2键使第第二组组同心心圆撑撑圆，，同心心后进进行对对口点点焊。。第五步步摁摁3键使两两组撑撑圆复复位。。第六步步摁摁5键或*键使使对口口器行行至下下一对对口位位置。。第七步步摁摁6键停止止行走走，重重复上上一次次操作作。40长输管管道焊焊接简简介根焊技技术目前根根焊方方法主主要有有5种：一一是采采用内焊机机，二是是采用用外焊机机，三是是STT技术根根焊，四是是外焊内内衬强强制成成形，五是是焊条电电弧焊焊根焊焊。小口径径管道道：推推广高高纤维维素型型焊条条下向向根焊焊、STT半自动动惰性性气体体保护护焊下下向根根焊技技术。。大口径径管道道：推推广惰惰性气气体保保护全全自动动下向向根焊焊技术术。41长输管管道焊焊接简简介填充盖盖面焊焊技术术小管径径管线线以药皮皮焊条条（包包括铁铁粉低低氢型型下向向焊条条和高高纤维维素型型向下下焊条条）手手工焊焊和自自保护护药芯芯焊丝丝半自自动焊焊为主主大管径径、厚厚壁管管线以自保保护药药芯焊焊丝半半自动动焊和和高速速熔化化极惰惰性气气体保保护自自动焊焊为主主焊接接方方向向均均采采用用向向下下操操作作技技术术42长输输管管道道焊焊接接简简介介西气气东东输输管管道道工工程程自自动动焊焊接接方方法法（1）自自动动内内焊焊机机根根焊焊，，自自动动外外焊焊机机填填充充、、盖盖面面焊焊接接；；（2）STT气体体保保护护半半自自动动焊焊根根焊焊，，自自动动外外焊焊机机填填充充、、盖盖面面（3）纤纤维维素素焊焊条条手手工工电电弧弧焊焊根根焊焊，，自自动动外外焊焊机机填填充充、、盖盖面面焊焊接接。。43长输输管管道道焊焊接接简简介介焊接接材材料料管道道焊焊接接施施工工中中采采用用的的焊焊接接材材料料有有纤维维素素型型焊焊条条、低氢氢型型焊焊条条、自保保护护药药芯芯焊焊丝丝和CO2气体体保保护护实实心心焊焊丝丝。443.3球形形燃燃气气储储罐罐的的焊焊接接3.3.1球罐罐的的主主要要焊焊接接缺缺陷陷1变形形焊缝缝横横向向收收缩缩往往往往产产生生角角变变形形，，即即焊焊缝缝产产生生内内凹凹或或外外凸凸。。环环向向焊焊缝缝纵纵向向收收缩缩造造成成球球罐罐相相对对应应的的直直径径缩缩小小，，形形成成赤赤道道带带直直径径小小，，而而极极板板则则向向外外凸凸起起。。球罐罐变变形形不不仅仅是是外外观观质质量量问问题题，，而而且且将将导导致致应应力力集集中中和和附附加加应应力力。。严严重重削削弱弱球球罐罐承承压压能能力力，，影影响响安安全全。。453.3.1球罐罐的的主主要要焊焊接接缺缺陷陷2裂纹纹球罐罐焊焊接接裂裂纹纹可可发发生生在在焊焊缝缝，，也也可可发发生生在在热热影影响响区区；；既可可能能是是纵纵向向裂裂纹纹，，也也可可能能是是横横向向裂裂纹纹，，既既可可能能在在焊焊接接过过程程中中产产生生热热裂裂纹纹，，也也可可能能在在焊焊接接后后相相当当一一段段时时间间出出现现延延迟迟裂裂纹纹（（又又称称冷冷裂裂纹纹））。。对于于低低合合金金高高强强度度钢钢，，延延迟迟裂裂纹纹出出现现的的倾倾向向性性更更大大。。463.3.2球罐罐焊焊缝缝名名称称及及代代号号473.3.3预制制片片的的组组装装焊焊接接1坡口口形形状状483.3.3预制制片片的的组组装装焊焊接接2预制制片片组组装装焊焊接接493.3.4球体体组组装装焊焊接接散装装球球罐罐的的焊焊接接顺顺序序：：上下下极极板板、、人人孔孔凸凸缘缘及及接接管管的的焊焊接接顺顺序序：：503.3.5预热热温温度度与与后后热热温温度度1预热热温温度度焊缝缝在在焊焊接接前前进进行行预预热热可可延延长长焊焊缝缝冷冷却却时时间间，，使使焊焊缝缝中中的的扩扩散散氢氢有有足足够够时时间间逸逸出出，，并并可可降降低低焊焊接接残残余余应应力力，，从从而而避避免免冷冷裂裂纹纹的的出出现现。。2后热热温温度度焊后后趁趁球球罐罐焊焊缝缝及及其其周周围围尚尚有有余余热热时时，，应应立立即即进进行行焊焊后后加加热热，，使使焊焊缝缝中中的的扩扩散散氢氢有有充充分分的的时时间间逸逸出出，，同同时时还还可可降降低低罐罐壁壁的的残残余余应应力力，，减减小小焊焊缝缝金金属属的的硬硬度度。。后后热热温温度度一一般般为为200～250℃℃，保保温温时时间间为为0.5～1.0小时时。。513.3.6焊后后球球罐罐整整体体热热处处理理球罐罐的的焊焊后后整整体体热热处处理理是是为为了了消消除除焊焊接接残残余余应应力力等等有有害害影影响响并并改改善善焊焊缝缝性性能能，，把把球球罐罐整整体体加加热热到到某某一一温温度度，，经经一一定定时时间间保保温温，，然然后后冷冷却却的的工工艺艺过过程程。。焊接残余余应力随随着退火火温度的的升高而而降低，，当加热热到600℃℃时，残余余应力几几乎完全全消除。。523.5焊接质量量检验3.5.1焊接缺陷陷分析焊接时产产生的缺缺陷可分分为外部缺陷陷及内部缺陷陷。外部缺陷陷用眼睛睛和放大大镜进行行观察可可发现，，内部缺缺陷则隐隐藏于焊焊缝或热热影响区区的金属属内部，，必须借借助特殊殊的方法法才能发发现。533.5.1焊接缺陷陷分析1焊缝外部部缺陷1）焊接变变形产生的主主要原因因是焊件件不均匀匀地局部部加热和和冷却。。543.5.1焊接缺陷陷分析1外部缺陷陷2）焊缝增增高过强强如图2-20所示,当焊接坡坡口的角角度开得得太小或或焊接电电流过小小时，均均会出现现这种现现象。焊缝过凹凹如图图2-21所示，因因焊缝工工作截面面的减小小而使接接头处的的强度降降低。553.5.1焊接缺陷陷分析3）焊缝咬咬边咬边是由由于电弧弧将焊缝缝边缘吹吹成缺口口，而没没有得到到焊条金金属的补补充，使使焊缝两两侧形成成凹槽。。4）焊瘤熔化金属属流到溶溶池边缘缘未溶化化的工件件上，堆堆积形成成焊瘤，，它与工工件没有有熔合，，见图2-23。焊瘤对对静载强强度无影影响，但但会引起起应力集集中，使使动载强强度降低低。5）烧穿烧穿是指指部分熔熔化金属属从焊缝缝反面漏漏出，甚甚至烧穿穿成洞，，它使接接头强度度下降。。563.5.1焊接缺陷陷分析焊缝的内内部缺陷陷1）未焊透透未焊透是是指工件件与焊缝缝金属或或焊缝层层间局部部未熔合合的一种种缺陷。。未焊透透减弱了了焊缝工工作截面面，造成成严重的的应力集集中，大大大降低低接头强强度，它它往往成成为焊缝缝开裂的的根源。。2）未熔合合固体金属属与填充充金属之之间（母母材与焊焊道之间间），或或者填充充金属之之间（多多道焊时时的焊道道之间或或焊层之之间）局局部未完完全熔化化结合，，或者在在点焊（（电阻焊焊）时母母材与母母材之间间未完全全熔合在在一起，，有时也也常伴有有夹渣存存在。573.5.1焊接缺陷陷分析2焊缝的内内部缺陷陷3）夹渣与与夹杂物物熔化焊接接时的冶冶金反应应产物，，例如非非金属杂杂质（氧氧化物、、硫化物物等）以以及熔渣渣，由于于焊接时时未能逸逸出，或或者多道道焊接时时清渣不不干净，，以至残残留在焊焊缝金属属内，称称为夹渣渣或夹杂杂物。视视其形态态可分为为点状和和条状，，其外形形通常是是不规则则的，其其位置可可能在焊焊缝与母母材交界界处，也也可能存存在于焊焊缝内。。在采用钨钨极氩弧弧焊打底底+手工电弧弧焊或者者钨极氩氩弧焊时时，钨极极崩落的的碎屑留留在焊缝缝内则成成为高密密度夹杂杂物（俗俗称夹钨钨）。583.5.1焊接缺陷陷分析W18Cr4V（高速工工具钢））-45钢棒对对接电阻阻焊缝中中的夹渣渣断口照照片钢板对对接焊焊缝X射线照照相底底片V型坡口口，手手工电电弧焊焊，局局部夹夹渣钢板对对接焊焊缝X射线照照相底底片V型坡口口，手手工电电弧焊焊，两两侧线线状夹夹渣钢板对对接焊焊缝X射线照照相底底片V型坡口口，夹夹钨钨极氩氩弧焊焊打底底+手工电电弧焊焊焊缝夹夹渣图图片593.5.1焊接缺缺陷分分析2焊缝的的内部部缺陷陷4）气孔孔气孔是是由于于在焊焊接过过程中中形成成的气气体来来不及及排出出，而而残留留在焊焊缝金金属内内部所所造成成的。。气孔孔可能能单个个存在在，也也可能能成网网状、、针状状，后后者更更有害害。气气孔的的存在在减小小了焊焊缝工工作截截面，，降低低了接接头强强度与与致密密性。。避免产产生气气孔的的措施施是保保证焊焊条或或焊剂剂充分分干燥燥，工工件表表面和和焊丝丝没有有铁锈锈、油油污等等杂质质，加加强对对焊缝缝的保保温，，使之之缓慢慢冷却却。603.5.1焊接缺缺陷分分析某钢板板对接接焊缝缝X射线照照相底底片V型坡口口，手手工电电弧焊焊，密密集气气孔焊缝气气孔图图片613.5.1焊接缺缺陷分分析2焊缝的的内部部缺陷陷5）裂纹纹焊接过过程中中或焊焊接以以后，，在焊焊接接接头区区域内内所出出现的的金属属局部部破裂裂叫裂裂纹。。裂纹纹可能能产生生在焊焊缝上上，也也可能能产生生在焊焊缝两两侧的的热影影响区区。裂纹是是最危危险的的缺陷陷。裂裂缝削削弱了了工作作截面面，不不但造造成应应力集集中，，而且且在动动荷载载作用用下，，即使使有微微小裂裂纹存存在，，也很很容易易扩展展成宏宏观裂裂纹，，导致致结构构整体体的脆脆性破破坏，，因此此绝对不不允许许裂纹纹存在在。623.5.1焊接缺缺陷分分析（1）热裂裂纹热裂纹纹是在在焊缝缝金属属中由由液态态到固固态的的结晶晶过程程中产产生的的，大大多产产生在在焊缝缝金属属中。。其产产生原原因主主要是是焊缝缝中存存在低低熔点点物质质（如如FeS，熔点点1193℃℃），它它削弱弱了晶晶粒间间的联联系，，当受受到较较大的的焊接接应力力作用用时，，就容容易在在晶粒粒之间间引起起破裂裂。焊焊件及及焊条条内含含S、Cu等杂质质多时时，就就容易易产生生热裂裂纹。。横向和和纵向向根部部裂纹纹633.5.1焊接缺缺陷分分析（2）冷裂裂纹冷裂纹纹是在在焊后后冷却却过程程中产产生的的，大大多产产生在在基体体金属属或基基体金金属与与焊缝缝交界界的熔熔合线线上。。其产产生的的主要要原因因是由由于热热影响响区或或焊缝缝内形形成了了淬火火组织织，在在高应应力作作用下下，引引起晶晶粒内内部的的破裂裂，焊焊接含含碳量量较高高或合合金元元素较较多的的易淬淬火钢钢材时时，最最易产产生冷冷裂纹纹。焊焊缝中中熔入入过多多的氢氢，也也会引引起冷冷裂纹纹。643.5.1焊接缺缺陷分分析（2）冷裂裂纹焊接冷冷裂纹纹在焊后较较低的的温度度下形形成。由于于冷裂裂纹的的产生生与氢有有关，又有有延迟迟开裂裂的性性质，，因此此又称称焊接接氢致裂裂纹或延迟裂裂纹。氢的的来源源主要要是焊焊接材材料中中的水水分，，焊接接区域域的油油污、、铁锈锈、水水及大大气中中的水水蒸汽汽等，，经电电弧高高热作作用分分解成成氢原原子而而进入入熔池池中。。焊接接时，，氢除除了向向大气气中扩扩散外外，在在熔池池冷却却过程程中还还向夹夹杂处处集中中形成成圆形形或椭椭圆形形微裂裂纹，，所以以又称称为氢氢白点点。此此外，，钢材组组织成成分和焊后残残余应应力也是产产生冷冷裂纹纹的因因素。。653.5.1焊接缺缺陷分分析（3）再热热裂纹纹球形燃燃气储储罐在在进行行消除除焊后后残余余应力力的热热处理理过程程中出出现的的裂纹纹称为为再热热裂纹纹，又又称消消除应应力处处理裂裂纹，，简称称SR裂纹。。热处理理中，，钢材材弹性性应变变向塑塑性应应变转转化而而得到到松弛弛，残残余应应力松松弛时时，当当应力力集中中部位位引起起的实实际塑塑性变变形超超过该该部位位钢材材的变变形能能力时时便产产生再再热裂裂纹。。对再再热裂裂纹敏敏感的的钢主主要是是含Cr、Mo、V和B等元素素的钢钢。为为防止止再热热裂纹纹，应应尽量量减少少焊接接残余余应力力，消消除应应力集集中点点，确确定合合理的的热处处理温温度。。663.5.1焊接缺缺陷分分析裂纹的的修复复当发现现有裂裂纹时时，可可在其其两端端钻孔孔，防防止裂裂纹扩扩展，，然后后用砂砂轮将将其清清除干干净，，重新新补焊焊。合合金钢钢板在在焊接接后应应至少少经过过三天天再检检查一一次是是否有有延迟迟裂纹纹。673.5.2焊接接接头的的性能能鉴定定1化学成成分分分析化学分分析的的目的的是检检查焊焊缝金金属的的化学学成分分，化化学成成分的的偏差差将影影响接接头的的机械械性能能。2金相组组织检检查焊接接接头的的金相相检查查是分分析焊焊缝金金属及及热影影响区区的金金相组组织，，测定定晶粒粒的大大小及及焊缝缝金属属中各各种显显微氧氧化夹夹杂物物、氢氢白点点的分分布情情况，，以鉴鉴定该该金属属的焊焊接工工艺是是否正正确，，焊接接规范范、热热处理理和其其它各各种因因素对对焊接接接头头机械械性能能的影影响。。683.5.2焊接接接头的的性能能鉴定定3机械性性能试试验1）拉伸伸试验验拉伸试试验是是为了了测定定焊接接接头头或焊焊缝金金属的的强度度极限限、屈屈服极极限、、断面面收缩缩率和和延伸伸率等等机械械性能能指标标。2）弯曲曲试验验弯曲试试验的的目的的是测测定焊焊接接接头的的塑性性，以以试样样弯曲曲角度度的大大小以以及产产生裂裂纹的的情况况作为为评定定指标标。693.5.3无损探探伤法法内部缺缺陷可可以用用物理理的方方法在在不损损害焊焊接接接头完完整性性的条条件下下去发发现，，因此此称为为无损损探伤伤。常常用的的无损损探伤伤方法法有：：射线法法（X射线或或γ射线））超声波波法液体渗渗透探探伤法法磁力探探伤法法703.5.3.1射线探探伤1射线探探伤原原理X射线和和γ射线都都具有有穿透透包括括金属属在内内的各各种物物质并并使照照相底底片感感光的的能力力。射射线穿穿透各各种材材料时时被部部份地地吸收收，材料密密度越越大，，射线线被吸吸收的的越多多。射线线探伤伤即是是利用不不同物物质对对射线线的吸吸收能能力不不同而而导致致在照照相感感光底底片上上感光光程度度不同同这一特特点而而进行行的。。射线探探伤适适合检检测对对接焊焊缝X射线探探伤γ射线探探伤713.5.3.1射线探探伤X射线来来自X射线管管。透透视时时，将将X射线源源对准准要照照射的的部位位，在焊缝背背面安置底底片，若焊焊缝内部有有夹渣、气气孔、裂纹纹、未焊透透等缺陷，，则在底片片上呈现圆圆点，窄条条、细线等等形状。透过材料的的射线强度度，随着材材料厚度的的增加而减减弱。焊缝加强高高度处，厚厚度最大，，对射线的的吸收也最最多，底片片相应部分分感光最弱弱。靠近焊缝的的母材厚度度最小，对对射线吸收收较少，底底片相应部部分感光较较强。若焊缝中有有缺陷时，，因为缺陷陷内的气体体或非金属属夹杂物，，其对射线线的吸收能能力远远小小于金属，，所以射线线通过缺陷陷时强度衰衰减较小，，相应缺陷陷的底片部部位感光最最高。底片冲洗后后，可清晰晰地看到底底片上相应应于缺陷部位的的黑度要深深一些。根据不同黑黑度的形状状和大小，，就可直观观地判断缺缺陷的大小小、缺陷类类型和数量量。723.5.3.1射线探伤2射线探伤方方法透视大管径径、平板或或球形储罐罐等的对接接焊缝时，，射线中心心对准焊缝缝中心，底底片放在焊焊缝的背面面。733.5.3.1射线探伤检查内壁无无法装暗盒盒的管子或或容器的环环焊缝时，，可使射线线以一倾斜角度度透视双层层壁厚。为了不使使上层壁厚厚中的缺陷陷投影到下下层检查部部位上造成成伪缺陷，，可将焦距距缩短，使使上层的缺缺陷模糊，，从而不影影响底片的的评定。743.5.3.1射线探伤对于DN＜200的管子环焊焊缝，可让让射线一次次述过整个个环焊缝，，在底片上上得到椭圆圆形的影像像。为使底底片清晰，，可适当加加大焦距。。射线探伤对对，与射线线束平行并并具有一定定大小的缺缺陷容易校校发现，如如未焊透、、夹渣、气气孔等，而而与射线束束成一定角角度的倾斜斜裂纹或极极细小的裂裂纹则难以以被发现。。753.5.3.1射线探伤射线探伤缺缺陷的判断断根据焊接缺缺陷在底片片上显示的的特点对射射线探伤进进行判断。。底片上有时时会出现伪伪缺陷，即即底片上有有显示，而而焊缝并不不存在缺陷陷。这是由由于底片质质量、暗盒盒使用或底底片冲洗不不当所致。。伪缺陷应应加以识别别并排除。。需要焊后热热处理的工工件，射线线检验应在在热处理后后进行。消消除残余应应力的热处处理应在焊焊缝返修后后进行。763.5.3.1射线探伤1）未焊透：：规则的连连续或断续续黑直线，，宽度较均均匀或宽度度不一致。。773.5.3.1射线探伤2）夹渣：多多为不规则则点状或条条状。783.5.3.1射线探伤3）气孔：显显现为外形形较规则的的黑色小斑斑点，多为为近似圆形形或椭圆形形，其黑度度一般是中中间较深，，边缘渐浅浅；斑点分分布可能是是单个、密密集或链状状。793.5.3.1射线探伤4）裂纹：多多显现为略略带曲折、、波浪状黑黑色细条纹纹，有时也也呈直线细细纹，轮廓廓较分明，，中间稍宽宽，端部尖尖细，一般般不会有分分枝；两端端黑度较浅浅逐渐消失失。803.5.3.1射线探伤5）其他缺陷陷（加强高高度不够））813.5.3.2超声波探伤伤超声波特性性频率高于20000HZ的声波称为为超声波，，是一种超超声频的机机械振动波波。超声波波在各种介介质中传播播时，会在在两种介质质的界面产产生反射和和折射，也也会被介质质部分地吸吸收，使能能量衰减。。超声波由由固体传向向空气时，，在界面上上几乎全部部被反射回回来，即超声波不能能通过空气气与固体的的界面，如金属中有有气孔、裂裂纹或分层层等缺陷，，因缺陷内内有空气存存在，超声声波传到金金属与缺陷陷边缘时就就全部被反反射回来。超声波的的这种特性性可用于探探伤。823.5.3.2超声波探伤伤1超声波探伤伤原理超声波探伤伤仪有多种种，通常采用脉脉冲反射式式，用直探头头或具有一一定角度的的斜探头进进行探伤。。探头内的的压电晶片片将电振荡荡转变为机机械振动，，产生超声声波。超声波在被被检测工件件中传播时时，碰到缺缺陷和工件件底部就大大部分被反反射，自工工件底部及及缺陷处反反射的超声声波行经的的路程不同同，故反射回来的的时间也有有先后之分分，据此，即即可判断该该处是否存存在缺陷。。用两个探头头进行探伤伤时，可以以一个探头头向工件发发出超声波波，另一探探头则接受受各种反射射之超声波波，为一收收一发，也也可以每个个探头自发发自收。833.5.3.2超声波探伤伤2超声波探伤伤方法1）反射法利用超声波波在不同介介质面上的的反射特性性进行工作作的方法称称为反射法法。反射法法又可分为为：直探头非多多次反射法法直探头多次次反射法斜探头法斜探头法是是常用的一一种超声波波探伤法，，也是焊缝缝探伤的主主要方法。。843.5.3.2超声声波波探探伤伤直探探头头非非多多次次反反射射法法采用用这这种种方方法法探探伤伤，，只只要要观观察察始始脉脉冲冲与与底底脉脉冲冲之之间间是是否否有有伤伤脉脉冲冲存存在在即即可可。。853.5.3.2超声声波波探探伤伤直探探头头非非多多次次反反射射法法探探伤伤863.5.3.2超声声波波探探伤伤直探探头头多多次次反反射射法法无缺缺陷陷的的工工件件，，荧荧光光屏屏上上出出现现底底脉脉冲冲的的多多次次反反射射脉脉冲冲，，由由