1、第三部分高级电焊工知识要求第二十六章焊接接头试验方法第一节焊接性试验方法一、焊接冷裂纹试验方法1、间接评定方法 根据焊件材料的化学成分或焊接接头热影响区的最高硬度，进行材料冷裂纹的评定 方法，叫间接评定法。1)碳当量法 将钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量，叫该种材料的碳当量, 常以符号Ce表示。国际焊接学会推荐的碳当量计算公式为：Ce=C+MiV6+ (Ni+Cu) /15+ (Cr+Mo+V) /5 (%),当量Ce值愈高,钢材淬硬倾向愈大，冷裂敏感性也愈大。经验指出，当仆0.45%0.55%时，就 容易产生冷裂纹。利用碳当量只能在一定范围内，对钢材概括地、相对地评价其
2、冷裂敏感性，因为：碳当量公式是在某种试验情况下得到的，所以对钢材的适用范围有限。碳当量计算值只表达了化学成分对冷裂倾向的影响。实际上，除了化学成分以外，冷却速度对冷裂的影 响相当大，不同的冷却速度，可以得到不同的组织，因而抗裂性也不一样。确切地说，在刚性和扩散氢含 量相同的情况下，应当主要是钢材的组织而不是碳当量确定冷裂敏感性。影响金属组织从而影响冷裂敏感性的因素，除了化学成分和冷却速度外，还有焊接热循环中的最高加热 温度卮高注停花时间等参数。此外，钢材规定成分中没有表明微量合金元素和杂质元素的影响，也没有在 碳当量计算公式中表示出来。因此说，碳当量公式不能作为准确的评定指标。(2)根部裂纹敏
3、感性评定法这是专门评定根部裂纹的碳当量法，根据裂纹敏感指数PcM进行评定，计 算公式为Pcm=C+Si/30+MiV20+Cii/20+Cr/20+Ni/60+Mo/l 5+V/10+5B(%)钢的Rm值越低，热影响区的冷裂纹敏感性越低。为了克服单纯用碳当量评定冷裂倾向的缺点，可以进一步把氢和板厚(代表应力)作为延迟裂纹的三 因素综合一起考虑，得到冷裂纹敏感性指数Pw,其计算公式为Pw=Pcm+6/600+H/60(%)式中6板厚，mm. H一焊缝金属中扩散氢含量，mL / 100go(3)热影响区最高硬度法(GB4675.584) 试件的形状和尺寸，分别见图261和表26一%(P266)试件
4、的标准厚度为20mm. 1号试件在室温下，2号试件在预热温度下进行焊接。焊后经121】，加工成 如图262 (P266)试样，在切点O及其两侧各7个以上的点作为硬度的测定点。把点中维氏硬度最大值 与该钢材规定的热影响区最大允许值作比较，若超过允许值，则材料冷裂敏感倾向大。这种方法比较简便，对于判断热影响区冷裂倾向有一定价值。但它只考虑了组织因素，没有涉及氢和 应力，所以不能借以判断实际焊接产品的冷裂倾向，仅适用于相同试验条件下不同母材冷裂倾向的相对比 较。1、直接试验方法可分为两大类。一类是门拘束试验，即试件焊接时，由试件本身的刚性而产生的拘束 应力，试验时不必另外施加外载：另一类是外拘束试验
5、，试验时外加巨大的拘束应力，来模拟焊接接 头施焊时的应力状态、应变状态，甚至氢和组织状态。(1)冷裂纹的自拘束试验D斜y形坡口焊接裂纹试验方法(GB4675.1-84)又称小铁研法 适用于板厚，12mm的冷裂纹及再热 裂纹抗裂性能试验。试件的形状及尺寸，见图263 (P267)。试验条件及步骤:先将两端的固定焊缝焊好，再焊试验焊缝:单焊道，焊条直径e4,焊接规范为I=170A, U=26V, v=150mm/min。焊后室温放置24h后，用肉眼或磁粉检查表面裂纹，然后沿垂直焊缝方向取五 个横截而，检查内部裂纹。评定方法：表面裂纹率=2 LX100%断面裂纹率=2 h/H X100 %L为焊缝长
6、度，El为裂纹总长度，H为焊肉厚度，Eh为裂纹总深度，见图264 (P267)。试验时需采用低氢型焊条，焊接试验焊缝时引弧、熄弧位置见图265、图266 (P267)。2)搭接接头(CTS)焊接裂纹试验方法(GB4675.284)本试验适用于低合金钢焊接热影响区，由于马 氏体转变而引起的裂纹试验。此方法未能推广使用。3) T型接头焊接裂纹试验方法(GB4675.384)本试验适用于碳钢T形接头角焊缝的裂纹试验。冷裂纹的外拘束试验。1)插销式试验本方法主要用来评价氢致延迟裂纹中的焊根裂纹。插销试验施焊时焊缝位置见图269 (P268)。施焊完毕待焊件冷却到150时插销加载并保证 插销在熔合线附近
7、的粗晶区即插销的缺口尖端断裂，记录加载至断裂的时间。若插销刚好永不断裂，这个 应力值就称为临界应力。这是一个衡量氢致裂纹敏感性的定量指标。临界应力愈大，氢致裂纹敏感性愈小。 一般认为，恒应力之下48h,甚至24h不断裂，这时的应力就定为临界应力。插销试验包括了氢致延迟裂纹的三大要素：组织、氢和应力。2)拉伸拘束裂纹试验(TRC)本试验方法主要用来研究焊缝根部的冷裂纹，如图2610(P269)所示。试验时，对接试板在不加拉力的自由状态下焊接，焊后立即在焊缝横向施加一个选定的拉伸载荷，保 持此载荷恒定不变，直到发生裂纹和断裂拉伸。应力越小，裂纹开始发生所需时间越长。当拉伸应力达到 某一数值时，不再
8、产生裂纹，此时的拉伸应力为临界应力。临界应力值越大，氢致裂纹敏感性愈小。3)刚性拘束裂纹试验(RRC)本试验用来研究高强度钢的延迟裂纹。试验时将试样一端固定在夹头上， 另一端固定在移动夹头上，焊接过程中要保持两固定端之间的距离L不变(即刚性拘束)。L越大时，焊 缝拘束应力降低，产生裂纹所需的时间也越长；当L为某一数值时，就不再出现裂纹，此时的拘束应力值 为临界拘束应力。RRC与TRC不同之处在于固定条件不同，所以RRC试验不仅可以用来研究延迟裂纹，还可以研究焊 接接头冷却过程中产生的各种裂纹现象。二、焊接热裂纹试验方法1、压板对接(FISCO)焊接裂纹试验方法(GB4675.484)本试验方法
9、适用于低碳钢和低合金高强度钢焊 条、不锈钢焊条的焊接热裂纹试验。试件由两块200mmX 120mm的钢板组成，坡口形状为I型，将试件安装在如图2611(P269)的装置内， 固定R、F”在试件上顺次焊接四条长约401nm的试验焊缝，焊缝间距为10mm,焊接弧坑不填满。焊后 立即从装置中取出试件，待冷却后对焊缝进行轴向弯断，观察断面有无裂纹及测量裂纹长度。2、环形镶块裂纹试验方法 试板尺寸及加工固定方式见图2612(P27O).在圆孔中央镶入另一块圆板，此 圆板与圆孔间保持准确地3.2mm的间隙，可用不加填充焊丝的筲极氢弧焊熔焊一圈而形成对接环缝。待试 件冷却后，根据未产生明显裂纹的圆周角八来评
10、定热裂纹敏感性。01值愈大，抗裂性越好。3、可变拘束试验方法试验装置示意图见图2613 (P270)e当电弧经过图中A点时，利用一强有力的气 压压头在试板左端施加压力E使试板急剧地向下弯。B是具有圆弧形表面的模块，试板被压弯后贴在模 块表面，形成一定的弯曲半径，电弧继续前进至C处熄弧。试板弯曲后，上表面产生纵向应变值,更换不同曲率半径的模块，可改变试板表面的拘束程度。卸 下试板后，检查焊缝表而和热影响区的裂纹。试验中，如果是测定母材的热裂纹敏感性，可用不加填充焊丝的鸨极筑弧焊熔敷焊道，如果是测定焊 缝的热裂纹敏感性，则可用全熔质金属做成试件，再用不加填充焊丝的鸨极氢弧焊熔敷焊道。如果是测定 焊
11、接材料与母材配合性能，则可用需要测定的焊接材料和母材，以及打算采用的焊接方法进行试验。4、鱼骨状可变拘束裂纹试验方法本试验方法适用于检测铝合金薄板的热裂纹敏感性，以及选用焊丝材 料。试件形状和尺寸见图2614 (P270)。从A端到B端切口长度依次递增，拘束度逐渐减小。焊接从A点开始，沿中心线向B点前进。一般说来，焊炬到达某一位置以后裂纹就开始产生，随着焊 件拘束度的逐渐减小，裂纹逐渐停止扩展，测量整个焊缝中裂纹长度作为裂纹敏感性的评定指标。三、焊接再热裂纹试验方法1、间接评定方法钢中的合金元素对钢材的再热裂纹敏感性有很大影响，尤其是铭、铝、钿、银、钛等， 都具有增加钢材再热裂纹倾向的作用。根
12、据合金元素的影响作用，可以用类似碳当量的公式，间接的评定 材料对再热裂纹的敏感性。(1)日本中村关系式AG=Cr+3.3Mo+8.1V 1.39 (%)式中AG再裂纹敏感性指数。AG0时，再热裂纹敏感性较强。通常，对于HT50级(日本钢号，相当于500MPa级)的合金结构钢：G=-L4-T.00对于HT60级(日本钢号，相当于600MPa级)的高强度结构钢：AG1.40.6。(2)日本伊藤关系式PsR=Cr+Cu+2Mo+7Nb 十 5Ti-2 (%)式中Psr 一再热裂纹敏感系数。PsrWO时，再热裂纹敏感性不强。此式适用于低合金结构钢，采用重量百分比计算，但不适用于含Cr量大于1.5%的钢
13、。上述两公式只能对钢材的再热裂纹作一个粗略的预测。一些主要合金元素的影响作用仅是一个方面， 还有许多其它的影响因素。因此，单凭Psr或AG就断定钢种对再热裂纹是否敏感是不充分的。例如：合 金元素铭的影响就有特殊之处：当Crl% 时，则随着Cr含量的增加，却导致再热裂纹敏感性下降。2、直接试验方法(1)斜y形坡口焊接裂纹试验方法 试件尺寸及焊接工艺参数与冷裂敏感性测定方法相同。不过，试验 时必须有足够的预热温度，以保证不产生冷裂纹。焊后还须进行消除应力热处理。试件消除应力以后冷却 至室温，再横跨焊缝把试件切成6个试片，检查裂纹情况。(2)平板对接刚性板拘束法 试件的坡口形式及尺寸见图26-15
14、(P271 本试验方法通过变化拉紧焊缝 的尺寸，按裂纹的严重程度，可对不同钢种的再热裂纹敏感性作定性的比较。通过改变消除应力热处理的 参数及焊接材料、焊接工艺，可以得出影响产生再热裂纹的因素，从而探索防止产生再热裂纹的可能性。(3)反面拘束焊条再热裂纹试验试件的形状和尺寸见图2616 (P271)o按照试验焊道处坡口形式的不 同，可分为T形试板和Y形试板两种。在如图所指示的位置先焊试验焊缝，随后再焊接拘束焊缝。在保证 没有冷裂纹的前提下，进行消除应力处理。然后观察是否产生再热裂纹。这样可以在不同母材、不同焊接 材料、不同焊接条件，以及不同应力释放时的加热速度、温度和保温时间等情况下，确定在多少
15、拘束焊道 数目时引发再热裂纹。拘束焊缝能够达到的数目愈多，拘束程度愈严重，则表示再热裂纹敏感性愈小。这 样，可以以“拘束焊道数”作为定量指标确定不同材料及其它情况的再热裂纹倾向。四、层状撕裂试验方法1、Z向窗口试验这是一种模拟实际焊接结构的层状撕裂试验方法，试件的外形和尺寸，见图26-17 (P272)。然后按图中顺序焊四条角焊缝，其中1和2为拘束焊缝，3和4为试验焊缝。焊后在室温放置 24h,切取试片，检查裂纹。2、Z向拉伸试验 本法是评定层状撕裂敏感性的最好方法。根据拉伸试验结果，可以比较各种不同钢材 的断面收缩率(中)，然后对其质量进行分类。在拉伸试验的四大指标。6八6、中中，断面收缩率
16、是表示层状撕裂敏感性的最好指标。层状撕 裂大多数在中W15%的情况下发生，因此可根据中值对钢材展状撕裂敏感性进行分类，见表262(P272)。 A级可用于一般拘束的结构：B级可用于大拘束的结构；而C级则可用于特大拘束的结构。第二节焊接接头力学性能试验方法一、拉伸试样1、焊接接头的试样种类（1）板形（条形）试样试样的宽度有10mm、15mm、25mm三种。根据试板的厚度而定，其形状、尺寸 和表面粗糙度，见图2618和表263 （P273）。（2）圆形试样试样的直径do等于10mm.其形状、尺寸和表面粗糙度,见图26-19 （P273）和表26-4 （P274）O（3）管接头试样 对于外径小于或等
17、于30mm的管接头，可截取整个管段进行试验。对于外径大于30mm 的管接头，可剖管切取纵向板形试样（如条件许可，亦可截取整个管段进行试验），试样分条状和带肩板 形两种，其形状、尺寸和表而粗糙度，见图2620和表265 （P274）2、试验评定（1）常温拉伸试验的合格标准为：焊接接头的抗拉强度不低于母材抗拉强度规定值的下限，异种钢焊接 接头按抗拉强度规定值下限较低一侧的母材。（2）高温拉伸试验的合格标准为：焊接接头抗拉强度和屈服点不低于试验温度下母材规定值的下限。（3）全焊缝金属拉伸试验合格标准为：1）抗拉强度焊缝金属的抗拉强度不低于母材规定值的下限，如果母材抗拉强度规定值的下限大于 490N
18、/ mnr,并且焊缝金属的屈服点高于母材规定值的下限，则允许焊缝金属抗拉强度比母材抗拉强度规 定值的下限低19.6N / mm2）伸长率焊缝金属的伸长率不小于母材规定值的80% 0二、弯曲试验1、弯曲试样及其试验种类（1）而弯试样弯曲后，其正面成为弯曲后的拉伸面叫而弯。而弯可考核焊缝的塑性、正而焊缝和母材交界处熔合区的结合质量。（2）背弯试样弯曲后，其背面成为弯曲的拉伸面叫背弯。背弯可考核单面焊缝如管子对接、小直径容器纵、环缝的根部质量。（3）侧弯 试样弯曲后，其一个侧面成为弯曲后的拉伸面叫侧弯，侧弯能考核焊层与母材之间的结合 强度、堆焊材里的过渡层、双金属焊接接头过渡层及异种钢接头的脆性、多
19、层焊时的层间缺陷（如层间夹 渣、裂纹、气孔）等。弯曲试验的试样可分为平板和管子两种形式，截取位置见图2621和图2622（P275）。弯曲试样 的形状及尺寸见图2623 （P275）o2、试样的评定弯曲试验的数值用弯曲角度来度量，试样的弯曲角度见图2624 （P275）o试验方法按GB232的规定，弯芯直径为3倍的板厚，支混间距离不大于6倍的板厚。各种金属材料焊 接接头弯曲试验的合格标准见表266 （P276）。当弯曲到规定角度后，焊缝拉伸而沿试样宽度方向上所允 许出现的裂纹或缺陷不大于1.5mm,沿试样长度方向上为不大于3mm,试样四棱开裂不计，但确因夹渣或 其它焊接缺陷引起的试样棱角开裂的
20、长度应计入评定。考核焊工技能应将试件进行弯曲试验，因为焊工操作时产生的缺陷，都将直接影响弯曲角度值。而拉 伸、冲击、硬度试验值主要取决于所用焊接材料及工艺，受焊工技能影响较小。三、冲击试验I、试样形式 根据试样的缺口形式，可分为u形缺口和V形缺口两种形式，但为了充分反映焊件上如 裂纹等尖锐缺陷破坏的特征，焊缝的冲击试样均采用V形缺口。如图2625所示(P276)。常温冲击试样应从样坯上含最后焊层的焊缝中切取，试样的上表面离母材1mm2mm。根据试验要求, 试样缺口可开在焊缝、熔合区或热影响区上。焊缝金属试样的缺口轴线应当垂直干焊缝表而，见图2626 (P276)o熔合区和热影响区试样的缺口轴线
21、可垂直于焊缝表而(图26-27)或平行于焊缝表面(图26-28) (P277)o2、试验的评定 常温冲击试验的合格标准为：每一部位3个试样冲击功的算术平均值不低于表26-7中 的规定值，低于规定值但不低于规定值70%的试样数量不多于1个，异种钢焊接接头按抗拉强度较低一侧 母材的冲击功规定值。四、硬度试验将被试的焊接接头按规定制成一定形状和尺寸的试样，放在专门的硬度机上打上硬度的试验叫硬度试 验。焊接接头的硬度试验应在其横截面上进行，在横截面上划上标线及测点位置，进行试验，见图2629 (P277)。厚度小于3mm的焊接接头允许在其表面测定硬度。进行硬度试验时，如果在测点出现焊接缺陷 时，则试验
22、结果无效。硬度试验的评定方法根据给定的技术文件和材料允许硬度范围进行。五、压扁试验带纵焊缝和环焊缝的小直径管接头，不能取样进行弯曲试验时，可将管子的焊接接头制成一定尺寸的 试管，在压力机下进行压启试验。压扁试验的试管分环缝压扁和纵缝压扁两种，见图26 30 (P278)o试验时，将管子接头外壁压至s值时，如试样拉伸部位的裂纹长度不超过3mm时，则认为压扁试验 合格，见图 2631 (P278)。两压板间距离S按下式计算：s= (1+e) 6/ (e+fi/D)式中6 一管壁厚，mm：D一管子外径，mm：e一单位伸长的变形系数，碳钢、合金钢均取0.08。第三节焊接接头无损检验方法一、焊接接头的射
23、线探伤1、探伤原理详见中级工部分，X射线与Y射线检验示意图见图26 32 (P278)o2、底片上缺陷的辨别经射线照射后，在胶片上一条淡色影像即是焊缝，在焊缝部位中显示的深色条纹或 斑点就是焊接缺陷，其尺寸、形状与焊缝内部实际存在的缺陷相当。图2633 (P278)为几种常见焊接缺 陷在胶片中显示的情况。底片上焊缝缺陷一般分为下述六类：裂纹：气孔：夹渣；未熔合和未焊透；形状缺陷： 其它缺陷。常见焊接缺陷影像特征见表268 (P279)o3、质量评定一一按GB3323 87的规定，焊缝质量根据缺陷性质和数量分为四级。I级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。II级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊
24、透。IH级焊 缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单而焊中的未焊透。焊缝缺陷超过in级者为iv级。各级气孔(包括点状夹渣)和限量，见表269 (P280)。表中的数字指照片上的任何1 Omnr X50mm2 的焊缝区域内(宽度小于10mm的焊缝仍以50mm长度计)I、H、III级焊缝中的气孔数。多者用于厚度 上限，少者用于厚度下限，中间厚度的气孔数用插入法决定。如果单个气孔的尺寸超过母材厚度的1 / 2时，即作为IV级。对于不同尺寸的气孔换算，见表2610 (P280)。当气孔尺寸在0.5mm以下时，不计点数。鸨极夹渣按表26-9气孔数量评级，但按表2610数值的1 / 2核算。条状夹渣的
25、分级规定见表2611 (P280)。条状夹渣必须同时满足单个条状夹渣长度、条状夹渣 群总长度及条状夹渣间距的规定。设计焊缝系数等于或低于0.7时，I级焊缝内存在的单而未焊透，其深度不应超过壁厚的15%,最深 不超过1.5mm： HI级焊缝内存在的单面未焊透，其深度不应超过壁厚的20%,最深不超过2mm。各级焊 缝内单面未焊透的长度不能超过该级焊缝夹渣群总长度的规定。二、焊接接头的超声探伤1、探伤原理及特点1)原理 超声波探伤仪由高频脉冲发生器、探头、接收放大器和指示器四部分组成，见图2634 (P281)。 高频发生器产生的高频电压同时作用在探头和接收放大器上。由探头将其电压变成超声波向焊件放
26、射。放 大器将信号放大后，在指示荧光屏上显示出“始脉冲a”表示已向焊件发射超声波，始脉冲a即为焊件表 面的位置。进入焊件内部的超声波按直线方向传播，遇到缺陷时，就会引起反射，由探头接受经放大器放 大后，在荧光屏上产生“缺陷脉冲C”，另一部分超声波在焊件底部发生反射，产生“底脉冲b”。这种探 伤方法采用的探头叫直探头。斜探头的探伤原理见图2635 (P281)O此时超声波是以某一角度丫射入焊 件，若超声波没有碰到缺陷，传播到K处后继续向前，探头收不到反射波，所以荧光屏上仅出现“始脉冲 a”.当探头移到N处后，超声波碰到缺陷C就被反射回来，探头接收后，在荧光屏上就出现缺陷脉冲C。 缺陷位置可按下式
27、计算：h=accos y o(2)特点超声探伤和射线探伤相比，具有以下特点：1）只能用于厚度在5mm以上焊件的探伤。2）超声探伤适用于厚焊件，如厚度超过300mm时，即使采用y射线探伤灵敏度也很低，但超声波却 不受限制。3）探伤周期短，成本低，设备简单，对人体无害。4）判别缺陷类别的能力差。2、探伤技术（1）采用斜探头时，应首先选择探头角度。探头角度有30。、40、50三种，选择时，将斜探头紧贴 于焊缝垂直位置，以声速中心刚好穿过钢板厚度的1 / 2处最为适宜。（2）探伤表面应清除飞溅、锈蚀、油污及其它污物。探头移动区的深坑应补焊，然后打磨平滑，露出金 属光泽，以保持良好的声学接触。（3）探伤
28、时探头在焊缝两侧作有规则的移动，以保证焊缝截面和焊缝长度上全部探到。移动方式见图26 36（P282）角焊缝可用直探头按图2636所示的位置进行探伤，也可用斜探头进行。探头移动方式与对 接焊缝探伤相同。三、焊接接头的表面探伤1、磁粉探伤探伤时，缺陷的显露和缺陷与磁力线的相对位置有关。与磁力线相垂直的缺陷显现得最清楚: 若缺陷与磁力线平行，则显露不出来。因此，磁粉探伤时，应从两个不同的方向进行充磁探测。探伤方法有干法和湿法两种。用干法时，在焊缝充磁后直接撒上干的磁粉进行检验；用湿法时，则在 磁化的焊缝表而上涂上磁混浊液进行检验。用这两种方法检查焊缝近表而缺陷时，区别不大，只是在采用 湿法检验时使
29、用的磁化电流较干法时大些。2、渗透探伤（1）荧光探伤 通常，渗透液主要是煤油。发光亮度是显现缺陷灵敏度高低的标志，发光亮度强，则能 发现微小的缺陷。常用苯甲酸二丁酯作为荧光增白剂的助溶剂。发光颜色若为黄绿色的可见光，有助于发 现微小的缺陷。清洗液的洗涤能力越强，越易辨别缺陷。目前，荧光探伤的灵敏度可发现宽度为0.01mm、长度不小于2mm3mm的裂纹。使用恰当时，能发 现宽度为0.006mm、长度近10mm的裂纹。（2）着色探伤 探伤的灵敏度在很大程度上决定于渗透液的性质。常用的渗透液是煤油、变压器油和苯 等为基础，再加入饱和量的苏丹4号红色染料配制而成。显像剂一般是由氧化镁、氧化锌、二氧化钛
30、等白 色粉末和其它容易挥发的化学剂组成。着色检验的灵敏度比荧光检验高，其灵敏度一般为0.01mm,深度不小于0.03mm-0.04mmo几种无损探伤检验方法的比较，见表2612 （P282）。第四节焊接接头的理化试验方法一、焊接接头的金相试验法金相检查的主要内容是：检查焊缝的中心、过热区，或淬火区的金相组织；检查焊缝金属树枝状偏析、 层状偏析和区域偏析：不同组织特征区域的组织结构：异类接头熔合线两侧组织和性能的变化；不锈钢焊 缝中铁素体的含量。1、宏观金相试验(1)宏观检验管件金相试样应沿试件的长度方向切取，管接头试样应沿试件纵向切取并通过试件的中 心线。试样应包括焊缝金属、热影响区和母材金属
31、。试样磨光浸蚀后用肉眼或低倍放大镜检查。以管板为试件应符合下列要求：1)没有裂纹和未熔合；2)骑座式管板试件未焊透的深度不大于15% 8 (筑弧焊打底的试件不允许未焊透)：插入式管板试件 在接头根部熔深不小于0.5mm；3)气孔或夹渣的最大尺寸不超过1.5mm；且大于0.5mm小于1.5mm的数量不多于1个，当只有小于 或等于0.5mm的气孔或夹渣时，其数量不多于3个。(2)断口检验 焊缝的断口检查方法简单、迅速、易行，不需要特殊仪器、设备，因此，生产中和安装 工地现场都广泛地采用。检查时，为保证焊缝纵剖而处断开，可先在焊缝表面沿焊波方向加工一断面形状为30的V形沟槽, 槽深约为焊缝厚度的1/
32、3,然后用拉刀机或锤子将试样折断。在折断面上用肉眼或510倍放大镜观察焊 缝金属的内部缺陷，如气孔、夹渣、未焊透和裂缝等。还可判断断口是韧性破坏还是脆性破坏。注意折断 时切忌反复弯折韧性断口，因为断裂前产生的塑性变形将歪曲缺陷的真实情况，当断口位于母材时试验无 效，应重新取样试验。(3)钻孔检验 对焊缝进行局部钻孔，可检查焊缝内部的气孔、裂纹、夹渣等缺陷。在不便用其它方法检验的产品部位，才有钻孔检验，它只能在不得已的情况下偶然使用。2、微观金相检验微观试样可从宏观试样上切取。合格标准规定如下：(1)淬火硬化焊缝金属和热影响区内不得有淬硬性马氏体组织。(2)显微裂纹或过烧 焊缝金属和热影响区内不
33、得有裂纹和过烧组织。二、焊缝金属扩散氢含量的测定1、目的焊缝含氢量的测定是评定焊接方法或焊接材料质量好坏的一个重要手段。氢主要来自焊接材料 和焊接区域周围的气氛，在焊接过程中，氢能直接溶解入焊接熔池，在焊接接头中引起焊接缺陷，特别是 由扩散氢导致的延迟裂纹危害很大。因此，测定焊接原材料中扩散氢的含量，对于控制延迟裂纹等焊接缺 陷具有十分重要的意义。2、测定(1)甘油法 将一定质量的长条形小试件堆焊单道焊道，然后迅速将试件置于充满甘油的集气管内，试 件进入后，释放氢气，于是氢气集中于玻璃管顶部，放置24h48h后，观察管内收集的氢气量，并计算 出每100g熔敷金属含有多少亳升扩散氢，见图26-3
34、7(P284)。该方法应用广泛，设备装置简单，有利于普及。缺点是甘油粘度较大，一些细微的氢气泡不易上浮。(2)水银法 基本原理与甘油一样，测试装置也近似。但由于测氢介质为水银，气泡容易上浮，测得结 果比甘油方法精确得多。水银密度比钢试件还大，测氢时需用磁铁吸住试件，防止试件上浮，同时，水银 蒸气有害，设备资较大，因而使推广应用受到限制。焊条熔敷金属扩散氢的允许含量见表26-13 (P284)。三、焊接材料含水量的测定焊接材料的含水量与熔敷金属中扩散氢含量有一定的对应关系，见图2638(P285).因此，控制了焊 接材料(焊条药皮、焊剂)的含水量也就控制了扩散氢的含量。焊条药皮和焊剂含水量的限量
35、指标，见表26-14(P285)o1、原理测定焊接材料含水量是利用焙烧一吸收测试方法。焊条药皮中的含水量可按结合形式分为吸附水(表而吸附水和毛细吸附水)和结合水(结晶水和化合 水)两类。为测定焊条药皮或原材料的总含水量，需将样品加热到900c1000C,药皮焙烧一定时间后， 水分全部蒸发排出，在干燥净化过的一定温度的氧气携载下，进入装有强吸湿剂的U形管，并被吸收，根 据吸湿剂的增重，即可计算出试样的含水量。含水量=(A-B)/试样重量X100%式中A实际试验时U形水分吸收管的增重：B空白值，又称本底水分值。2、测定 药皮含水量在图2639 (P285)装置中测定。四、铁素体含量的测定耐酸不锈钢
36、焊缝中含有一定量的铁素体，能提高焊缝金属的抗裂性和抗晶间腐蚀性能。但铁素体含量 过多，会导致焊缝金属在温度较高的工作条件下形成6相，也可以促使在非氧化性介质中的化学抗腐蚀 性能的降低，通常要求焊缝中的铁素体含量在5%以内。1、金相法测定 这是一种破坏性试验方法。从焊缝金属或堆焊金属长度方向切取金相试样，铁素体的含 量采用金相割线法，在显微镜下选择至少10个有代表性的视场，取其平均值作为该试样中铁素体的平均 含量。2、磁性法 根据焊缝磁导率的变化来测定其中铁素体的含量。试验采用专门的铁素体含量磁性检测仪， 测量方法分破坏性测量和非破坏性测量两种，破坏性测量基本上与金相法相同，非破坏性测量则采用专
37、门 探头，根据技术条件和实际情况，适当选择合理部位，在选定的部位取10个均匀分布点，取其平均值作 为测量结果。测量结果对照标准试样进行评定，标准试样分棒状和平面状两种。五、晶间腐蚀试验耐酸不锈钢工作时破坏的一种主要形式是晶间腐蚀。产品焊接后，对焊接接头在焊接过程中要经过 450c85OC的危险温度区，因此，即使合格的钢板焊后也会降低抗晶间腐蚀的能力。耐酸钢抗晶间腐蚀倾向的试验方法有C法、T法、L法、F法和X法共五种。试验结果的评定：C法的焊接试样，用金相显微镜观察试样的浸蚀部位，浸蚀组织分为三级。T法、L法和F法试验后的焊接试样，刷去腐蚀产物，洗净、干燥。焊接试样应沿焊缝熔合线进行弯 曲。弯曲
38、后的试样用10倍放大镜进行观察，如果只在一个试样上发现晶间腐蚀裂纹时，则应取双倍数目 的试样复验，这时只要有一个试样发现晶间腐蚀裂纹，即为有晶间腐蚀倾向。若试样不能进行弯曲评定或 弯曲裂纹性质可疑时，用金相法评定，如发现晶间腐蚀裂纹，即为具有晶间腐蚀的倾向。X法评定，每周期沸腾试验为48小时，试验为3个周期。计算每周期的腐蚀速度，以其中最大者为 准，分为四级。第五节焊接容器的密封性试验方法一、焊接容器的耐压试验1、水压试验用水作为介质的耐压检验叫水压试验，是焊接容器中用得最多的一种耐压检验的方法。（1）水压试验的压力 根据压力容器安全监察规程的规定，焊接容器水压试验的压力为容器工作压 力的1.
39、25倍。对壁温200的容器，水压试验压力为：公式见（P286）（2）水压试验的工艺过程1）水压试验应在无损检验和热处理后进行。因为，水压试验时产生的应力在焊缝缺陷处会造成应力集中 或焊接应力相叠加，造成结构发生脆断。2）水压试验时，环境温度应高过低的温度易使材料发生脆断。此外，环境温度不应低于空气的露 点，以免元部件外表结露导致误判。对于新钢种，试验温度应高于材料的脆性转变温度。3）水压试验时，应缓慢升压，使筒体压力趋向于均匀。否则，易使焊缝等处成形不均，造成形状不连续, 而导致局部应力迅速增大，对容器的强度造成不利影响。4）水压试验时，应安装两只合格的压力表，其量程应是试验压力的1.53倍。
40、5）水压试验的工艺过程详见中级工部分。2、气压试验用压缩空气作为介质的耐压检验叫气压试验。气压试验的压力为：低压容器Pt=1.20P中压容器P1-1.15P式中Pi一气压试验时的试验压力，MPa；P容器的工作压力，MPa。气压试验时，要注意以下几点：（1）受检容器的主要焊缝检验前需经100%射线探伤，检查场地四周要有可靠的安全措施。（2）试验时，应先缓慢升压至规定试验压力的10%,保持lOmin,然后对所有焊缝进行初步检查。合格 后继续升压到规定试验压力的50%,其后按每级为规定试验压力10%的级差逐渐升压到试验压力，保持 lOmin30min,然后再降到设计压力至少保持30min,同时进行检
41、查。（3）气压试验所用气体应为干燥洁净的空气、氮气或其它惰性气体，气体温度不低于气压试验具有较大的危险性，除设计图纸规定要用气压试验代替水压试验外，不得采用气压试验。高压容器和超高压容器严禁采用气压试验。二、焊接容器的气密性试验1、充气检查 在受压容器内部充以一定压力的气体，外部根据部位涂上肥皂水，如有气泡出现，说明 该处致密性不好，有泄漏。2、沉水检查 将受压元件沉入水中，内部充以压缩空气，检查水中有无气泡产生，如有气泡出现，说 明受压元件致密性不好，有泄漏。3、氨气检查在受压元件内充入混有1%亚气的压缩空气，将在5%硝酸汞水溶液中浸过的纸条或绷带 贴在焊缝外部（也可贴浸过酚醐试剂的白纸条）。如有泄漏，在纸条或绷带的相应位置上将呈现黑色斑纹 （用酚儆纸时为红斑点），这种方法比较准确，效率高，适用于环境温度较低的情况下检查焊缝的致密性。三、密封性检验检查有无漏水、漏气和渗油、漏油等现象的试验，检验方法是煤油试验、方法是：在焊缝一侧涂石灰 水，干燥后再于焊缝另一侧涂煤油，当焊缝有穿透性缺陷时，煤油即渗过去，在石灰粉上出现油斑或带条。12
