命題點134 焊后外觀檢驗和致密性、強度試驗
1.外觀檢驗
利用低倍放大鏡或肉眼觀察焊縫表面是否有咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等表面缺陷。
用焊接檢驗尺測量焊縫余高、焊瘤、凹陷、錯口等。
檢驗焊件是否變形。
2.致密性試驗
方法有液體盛裝試漏、氣密性試驗、氨氣試驗、煤油試漏、氦氣試驗、真空箱試驗。
真空箱試驗適用于焊縫另一側(cè)被封閉的場所,如儲罐罐底焊縫。
3.強度試驗
(1)液壓強度試驗常用水進行,試驗壓力為設(shè)計壓力的1.25~1.50倍。
(2)氣壓強度試驗用氣體為介質(zhì)進行強度試驗,試驗壓力為設(shè)計壓力的1.15~1.20倍。
命題點135 常用焊縫無損檢測方法
1.射線探傷方法(RT)
射線探傷對體積型缺陷比較靈敏,對線狀缺陷敏感度稍差,而超聲波探傷正好相反。
2.超聲波探傷(UT)
超聲波比射線探傷靈敏度高,靈活方便,周期短、成本低、效率高、對人體無害,但顯示缺陷不直觀,對缺陷判斷不精確,受探傷人員經(jīng)驗和技術(shù)熟練程度影響較大。
射線和超聲波探傷方法在無損檢測中都有應(yīng)用,都能很好地發(fā)現(xiàn)焊縫或鋼板內(nèi)部的缺陷,但都有不足之處。因此很多時候都是兩種方法同時采用。
3.滲透探傷(PT)
液體滲透探傷主要用于檢查坡口表面、碳弧氣刨清根后或焊縫缺陷清除后的刨槽表面、工卡具鏟除的表面以及不便磁性探傷部位的表面開口缺陷。
4.磁性探傷(MT)
磁性探傷主要用于檢查表面及近表面缺陷。該方法與滲透探傷方法比較,不但探傷靈敏度高、速度快,而且能探查表面一定深度下缺陷。
其他檢測方法包括:大型工件金相分析;鐵素體含量檢驗;光譜分析;手提硬度試驗;聲發(fā)射試驗等。
命題點136 焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因及危害
焊接時焊件受到局部加熱,形成不均勻的溫度場,焊縫金屬結(jié)晶過程中,由于過冷度的不均勻,產(chǎn)生晶格變化因而產(chǎn)生了焊接應(yīng)力和焊接變形。焊接變形與焊接應(yīng)力之間存在著相互依存的關(guān)系,并與焊件厚度、結(jié)構(gòu)剛度等因素有很大關(guān)系。
焊接殘余應(yīng)力的存在,使焊件在遠(yuǎn)低于屈服強度的情況下使用時,即可能發(fā)生斷裂,即所謂的低應(yīng)力脆斷。焊接殘余變形將嚴(yán)重影響焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn),變形過大時甚至使得下一道工序無法正常進行。
命題點137 焊接應(yīng)力的分類
1.按焊接應(yīng)力形成的原因分為:
凝縮應(yīng)力。焊接時由于金屬熔池冷卻凝固,其體積收縮受到限制而形成的應(yīng)力。
溫度應(yīng)力。焊接時由于加熱不均勻,使各相應(yīng)部分熱膨脹不一致而引起的應(yīng)力。
組織應(yīng)力。焊接時由于不同區(qū)段在各自焊接熱循環(huán)的作用下,引起相應(yīng)區(qū)段金屬產(chǎn)生體積互不相同的金相組織,它們會產(chǎn)生相互牽制和相互阻礙,因而引起所謂的組織應(yīng)力。
2.按焊接應(yīng)力在焊接結(jié)構(gòu)中的作用方向分為:
單向應(yīng)力。應(yīng)力在焊件中只沿某一方向發(fā)生,如薄板對接焊縫中的應(yīng)力。
平面應(yīng)力。應(yīng)力存在于焊件中一個平面的不同方向上,如薄板卜交叉焊縫中的應(yīng)力。
體積應(yīng)力。焊接應(yīng)力在焊件中沿空間三個方向發(fā)生,如厚壁焊件內(nèi)的對接焊縫或三個方向焊縫的交叉處。
命題點138 防止和減少焊接應(yīng)力的方法
1.預(yù)熱
焊前對焊件的全部或局部加熱至規(guī)定溫度,使焊接區(qū)和結(jié)構(gòu)其他部分的溫度差減至最小限度,讓焊縫區(qū)與結(jié)構(gòu)的整體盡可能均勻地冷卻,從而減少焊接應(yīng)力。此法適用于容易產(chǎn)生裂紋的材料(如中碳鋼、高碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵件等)以及剛性較大的焊件。預(yù)熱溫度按被焊材料、結(jié)構(gòu)剛度等因素而定,一般在100℃—350℃之間。
2.加熱“減應(yīng)區(qū)”
選擇被焊構(gòu)件的適當(dāng)部位(減應(yīng)區(qū))加熱使之伸長,此時再去焊接或焊補該構(gòu)件上剛性較大的焊縫時,焊接應(yīng)力便可大大減小。
3.合理選擇焊接工藝參數(shù)
為了防止和減少焊接應(yīng)力,應(yīng)減少焊件的受熱范圍。為此應(yīng)盡可能采用小直徑焊條和較小的焊接電流。
4.敲擊法
焊后冷卻過程中可采用各種方式的錘擊,使熱態(tài)焊縫產(chǎn)生塑性變形,以抵消焊縫區(qū)金屬在冷卻收縮時產(chǎn)生的拉應(yīng)力。
命題點139 焊接變形的種類及防止、減少的方法
焊接變形的種類:縱向收縮變形;橫向收縮變形;彎曲變形;角變形;波浪變形;扭曲變形。
防止和減少的方法:
1.反變形法
為了抵消焊接變形,在焊前裝配時,將焊件向與焊接變形相反的方向進行人為的變形。
2.確定合理的裝配焊接程序
如在大型儲油罐底板焊接過程中,中幅板與邊緣板的環(huán)焊縫焊接,要在第一圈壁板與底板的角焊縫焊接完以后才能焊接,否則會造成底板變形。
3.選擇合理的焊接順序
為了防止和減少焊接變形,焊接時應(yīng)盡可能讓焊縫自由收縮。
4.剛性固定法
由于采用強制的方法減少焊后變形,會增加焊件的焊接應(yīng)力,這種方法主要用于薄板焊接,不能用于鑄鐵和中碳鋼。強制的方法可以是剛性固定平臺、剛性夾具等。
5.散熱法
此法是將焊接處的焊接熱迅速散去,使焊接受熱區(qū)大大減小,以減少焊接變形。這種方法不能用于焊接有淬火傾向的材料。
1.外觀檢驗
利用低倍放大鏡或肉眼觀察焊縫表面是否有咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等表面缺陷。
用焊接檢驗尺測量焊縫余高、焊瘤、凹陷、錯口等。
檢驗焊件是否變形。
2.致密性試驗
方法有液體盛裝試漏、氣密性試驗、氨氣試驗、煤油試漏、氦氣試驗、真空箱試驗。
真空箱試驗適用于焊縫另一側(cè)被封閉的場所,如儲罐罐底焊縫。
3.強度試驗
(1)液壓強度試驗常用水進行,試驗壓力為設(shè)計壓力的1.25~1.50倍。
(2)氣壓強度試驗用氣體為介質(zhì)進行強度試驗,試驗壓力為設(shè)計壓力的1.15~1.20倍。
命題點135 常用焊縫無損檢測方法
1.射線探傷方法(RT)
射線探傷對體積型缺陷比較靈敏,對線狀缺陷敏感度稍差,而超聲波探傷正好相反。
2.超聲波探傷(UT)
超聲波比射線探傷靈敏度高,靈活方便,周期短、成本低、效率高、對人體無害,但顯示缺陷不直觀,對缺陷判斷不精確,受探傷人員經(jīng)驗和技術(shù)熟練程度影響較大。
射線和超聲波探傷方法在無損檢測中都有應(yīng)用,都能很好地發(fā)現(xiàn)焊縫或鋼板內(nèi)部的缺陷,但都有不足之處。因此很多時候都是兩種方法同時采用。
3.滲透探傷(PT)
液體滲透探傷主要用于檢查坡口表面、碳弧氣刨清根后或焊縫缺陷清除后的刨槽表面、工卡具鏟除的表面以及不便磁性探傷部位的表面開口缺陷。
4.磁性探傷(MT)
磁性探傷主要用于檢查表面及近表面缺陷。該方法與滲透探傷方法比較,不但探傷靈敏度高、速度快,而且能探查表面一定深度下缺陷。
其他檢測方法包括:大型工件金相分析;鐵素體含量檢驗;光譜分析;手提硬度試驗;聲發(fā)射試驗等。
命題點136 焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因及危害
焊接時焊件受到局部加熱,形成不均勻的溫度場,焊縫金屬結(jié)晶過程中,由于過冷度的不均勻,產(chǎn)生晶格變化因而產(chǎn)生了焊接應(yīng)力和焊接變形。焊接變形與焊接應(yīng)力之間存在著相互依存的關(guān)系,并與焊件厚度、結(jié)構(gòu)剛度等因素有很大關(guān)系。
焊接殘余應(yīng)力的存在,使焊件在遠(yuǎn)低于屈服強度的情況下使用時,即可能發(fā)生斷裂,即所謂的低應(yīng)力脆斷。焊接殘余變形將嚴(yán)重影響焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn),變形過大時甚至使得下一道工序無法正常進行。
命題點137 焊接應(yīng)力的分類
1.按焊接應(yīng)力形成的原因分為:
凝縮應(yīng)力。焊接時由于金屬熔池冷卻凝固,其體積收縮受到限制而形成的應(yīng)力。
溫度應(yīng)力。焊接時由于加熱不均勻,使各相應(yīng)部分熱膨脹不一致而引起的應(yīng)力。
組織應(yīng)力。焊接時由于不同區(qū)段在各自焊接熱循環(huán)的作用下,引起相應(yīng)區(qū)段金屬產(chǎn)生體積互不相同的金相組織,它們會產(chǎn)生相互牽制和相互阻礙,因而引起所謂的組織應(yīng)力。
2.按焊接應(yīng)力在焊接結(jié)構(gòu)中的作用方向分為:
單向應(yīng)力。應(yīng)力在焊件中只沿某一方向發(fā)生,如薄板對接焊縫中的應(yīng)力。
平面應(yīng)力。應(yīng)力存在于焊件中一個平面的不同方向上,如薄板卜交叉焊縫中的應(yīng)力。
體積應(yīng)力。焊接應(yīng)力在焊件中沿空間三個方向發(fā)生,如厚壁焊件內(nèi)的對接焊縫或三個方向焊縫的交叉處。
命題點138 防止和減少焊接應(yīng)力的方法
1.預(yù)熱
焊前對焊件的全部或局部加熱至規(guī)定溫度,使焊接區(qū)和結(jié)構(gòu)其他部分的溫度差減至最小限度,讓焊縫區(qū)與結(jié)構(gòu)的整體盡可能均勻地冷卻,從而減少焊接應(yīng)力。此法適用于容易產(chǎn)生裂紋的材料(如中碳鋼、高碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵件等)以及剛性較大的焊件。預(yù)熱溫度按被焊材料、結(jié)構(gòu)剛度等因素而定,一般在100℃—350℃之間。
2.加熱“減應(yīng)區(qū)”
選擇被焊構(gòu)件的適當(dāng)部位(減應(yīng)區(qū))加熱使之伸長,此時再去焊接或焊補該構(gòu)件上剛性較大的焊縫時,焊接應(yīng)力便可大大減小。
3.合理選擇焊接工藝參數(shù)
為了防止和減少焊接應(yīng)力,應(yīng)減少焊件的受熱范圍。為此應(yīng)盡可能采用小直徑焊條和較小的焊接電流。
4.敲擊法
焊后冷卻過程中可采用各種方式的錘擊,使熱態(tài)焊縫產(chǎn)生塑性變形,以抵消焊縫區(qū)金屬在冷卻收縮時產(chǎn)生的拉應(yīng)力。
命題點139 焊接變形的種類及防止、減少的方法
焊接變形的種類:縱向收縮變形;橫向收縮變形;彎曲變形;角變形;波浪變形;扭曲變形。
防止和減少的方法:
1.反變形法
為了抵消焊接變形,在焊前裝配時,將焊件向與焊接變形相反的方向進行人為的變形。
2.確定合理的裝配焊接程序
如在大型儲油罐底板焊接過程中,中幅板與邊緣板的環(huán)焊縫焊接,要在第一圈壁板與底板的角焊縫焊接完以后才能焊接,否則會造成底板變形。
3.選擇合理的焊接順序
為了防止和減少焊接變形,焊接時應(yīng)盡可能讓焊縫自由收縮。
4.剛性固定法
由于采用強制的方法減少焊后變形,會增加焊件的焊接應(yīng)力,這種方法主要用于薄板焊接,不能用于鑄鐵和中碳鋼。強制的方法可以是剛性固定平臺、剛性夾具等。
5.散熱法
此法是將焊接處的焊接熱迅速散去,使焊接受熱區(qū)大大減小,以減少焊接變形。這種方法不能用于焊接有淬火傾向的材料。