焊接檢驗實結報告

一、課程目的及意義

1. 掌握焊接缺陷的特徵及檢驗方法；

2. 掌握各種主要無損檢測方法的操作流程、操作規範；

3. 掌握各種無損檢測設備的使用技巧；

4. 能夠運用所學的知識，對相關焊接結構件選擇合適的檢測方法，並進行焊接檢測評價。

二、國內外發展現狀

1、 隨着現代工業和科學技術的不斷髮展與進步對產品質量和結構的安全性使用可靠性提出越來越高的要求由於無損檢測技術具有不破壞試件檢測靈敏度高等優點所以其應用日益廣泛。無損檢測技術在材料加工、零件製造、產品組裝直至產品使用、維護、保養的整個過程中不僅起到保證質量、保障安全的監督作用還在節約能源、降低成本、提高成品率和勞動生產率方面起到了積極地促進作用。特別是在煉油化工行業無損檢測技術在裝置的生產、安裝、使用、維護、檢修等整個過程中有他不可替代的作用在國民經濟和工業經濟的不斷髮展進步中起到了舉足輕重的作用。目前無損檢測方法有多種本文主要介紹無損檢測的常用技術如射線、超聲、磁粉和滲透及新技術如聲發射、磁記憶等。

2、 現代工業中的無損檢測技術 現代無損檢測Nondestructive TestingNDT的定義是在不損壞試件的前提下以物理或化學方法為手段藉助先進的技術和設備器材對試件的內部及表面的結構、性質、狀態進行檢查和測試的方法1。也就是説無損檢測是在不破壞或損傷原材料和工件受檢對象的前提下測定和評價物質內部或外表的物理和力學性能幷包括各類缺陷和其他技術參數的綜合性應用技術。無損檢測技術對於控制和改進生產過程和產品質量保證材料、零件和產品的可靠性及提供生產率方面起着關鍵的作用是發展現代工業必不可少的重要技術措施之一。 現代無損檢測與評價技術不但要探測缺陷的有無而且還要給出材質的定量評價其中包括對缺陷的定量測量如缺陷的形狀、大小、位置、取向、分佈和內含物等以及對有缺陷的材料和產品的質量評價還包括測量材料和產品的某些物理和力學性能如內部的殘餘應力、組織結構、塗層厚度等。可以説無損檢測與評價技術的發展程度標誌着一個國家地區的現代化工業水平2。 無損檢測主要是檢測材料和構件中的宏觀缺陷也就是説無損檢測技術所表徵的是材料和構件中宏觀組織結構的特點。與科學技術的深入發展相結合無損檢測在工業上所表現的特點是3 1.測量結果為精確的定量數值能客觀地反映產品質量2.在生產工藝流程中能連續且較全面地對原材料、半成品及成品進行無損檢測 3.測量結果經過處理作為評價產品質量的數據儲存起來並根據需要隨時給予顯示 4.能將檢測結果迅速反饋到工藝過程中依據檢測結果調節工藝參數對產品質量實行過程控制。

3、無損檢測方法 目前在工業生產檢測領域中應用最廣泛的無損檢測方法主要是射線檢測Radiographic TestingRT、超聲波檢測Ultrasonic TestingUT、磁粉檢測Magnetic TestingMT、液體滲透檢測Penetrant TestingPT、渦流檢測Eddy Current TestingET。近年來聲發射檢測Acoustic Emission AE、磁記憶檢測Metal magnetic memory MMM和激光全息攝影等檢測技術也獲得了一定的發展和應用。

一射線檢測 射線檢測Radiographic TestingRT一般用於檢測材料和構件中存在的氣孔、密集氣孔、夾渣和未融合、未焊透等內部缺陷。只適用於檢測與射線束方向平行的厚度或密度上的明顯異常的部分因此檢測平面型缺陷如裂紋的能力取決於被檢測件是否處於最佳輻射方向。另外對於人體不能進入的壓力容器以及不能採用超聲檢測的多層包紮壓力容器和球形壓力容器多采用Ir或Se等同位素進行γ射線照相。它適用於任何材料不管是金屬的還是非金屬的材料以及碳纖維材料均可檢測但射線檢測不適用於鍛件、管材、棒材的檢測

4、射線檢測方法可獲得缺陷的直觀圖像對長度、寬度尺寸的定量也比較準確檢測結果有直觀紀錄可以長期保存。但該方法對體積型缺陷氣孔、夾渣檢出率高對體積型缺陷如裂紋未熔合類如果照相角度不適當容易漏檢。另外該方法不適宜較厚的工件且檢測成本高、速度慢同時對人體有害需做特殊防護。

二超聲波檢測 超聲檢測Ultrasonic TestingUT是利用超聲波在介質中傳播時產生衰減遇到界面產生反射的性質來檢測缺陷的無損檢測方法。 超聲波被用於無損檢測主要是因為有以下幾個特性一、超聲波在介質中傳播時遇到界面會發生反射二、超聲波指向好頻率愈高指向性愈好三、超聲波傳播能量大對各種材料的穿透力較強。再有超聲波的聲速、衰減、阻抗和散射等特性為超聲波的應用提供了豐富的信息並且成為超聲波廣泛應用的條件5。 超聲檢測既可用於檢測材料和構件內部埋藏缺陷和焊縫內表面裂紋還用於壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現裂紋的檢測。該方法具有靈敏度高、指向性好、穿透能力強、檢測速度快、成本低等優點且超聲波探傷儀體積小、重量輕便於攜帶和操作對人體沒有危害。超聲波檢測適用於鋼鐵、有色金屬和非金屬也適用於鑄件、鍛件、軋製的各種型材和焊縫等。但該方法無法檢測表面和近表面的延伸方向平行於表面的缺陷只適用於檢測幾何形狀比較簡單的工件此外該方法對缺陷的定性、定量表徵不準確。

三磁粉檢測 磁粉檢測Magnetic TestingMT是基於缺陷處漏磁場與磁粉相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測方法。 在以鐵磁性材料為主的壓力容器原材料驗收、製造安裝過程質量控制與產品質量驗收以及使用中的定期檢驗與缺陷維修監測等幾個階段磁粉檢測技術用於檢測鐵磁性材料表面及近表面裂紋、摺疊、夾層、夾渣等方面均得到廣泛的應用。 磁粉檢測的優點在於設備簡單、操作方便、檢測成本低、速度快、觀察缺陷直觀和檢測靈敏度高。缺點在於只適用於鐵磁性材料及其合金工件的形狀和尺寸有時對探傷有影響6。

四滲透檢測 滲透檢測Penetrant TestingPT是基於毛細管現象揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷其方法是將液體滲透液滲入工件表面開口缺陷中用去除劑清除多餘滲透液後用顯像劑表示出缺陷。 液體滲透檢測是一種最古老的探傷技術。滲透檢測可有效用於除疏鬆多孔性材料外的任何種類的材料如鋼鐵材料、有色金屬材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面開口缺陷。隨着滲透檢測方法在壓力容器檢測中的廣泛應用必須合理選擇滲透劑及檢測工藝、標準試塊及受檢壓力容器實際缺陷試塊使用可行的滲透檢測方法標準等來提高滲透檢測的可靠性7。 該方法操作簡單成本低缺陷顯示直觀檢測靈敏度高可檢測的材料和缺陷範圍廣且不受工件幾何形狀、尺寸大小的影響對形狀複雜的部件一次操作就可大致做到全面檢測。但只能檢測出材料的表面開口缺陷且不適用於多孔性材料的檢驗對工件和環境有污染。滲透檢測方法在檢測表面微細裂紋時往往比射線檢測靈敏度高還可用於磁粉檢測無法應用到的部位。

五聲發射檢測 聲發射Acoustic Emission AE是指材料或結構受外力或內力作用產生變形或斷裂以彈性波形式釋放出應變能的現象。而彈性波可以反映出材料的一些性質。聲發射檢測就是通過探測受力時材料內部發出的應力波判斷容器內部結構損傷程度的一種新的無損檢測方法8。 壓力容器在高温高壓下由於材料疲勞、腐蝕等產生裂紋。在裂紋形成、擴展直至開裂過程中會發射出能量大小不同的聲發射信號根據聲發射信號的大小可判斷是否有裂紋產生、及裂紋的擴展程度。 聲發射是材料在受載的情況下缺陷周圍區域的應力再分佈以範性流變、微觀龜裂、裂縫的發生和擴展等形式進行實際上是一種應變能的釋放過程。而一部分應變能以應力波的形式發射出來。所以在滑動、孿晶、位錯運動、馬氏體相變、微觀開裂和裂縫的擴展等過程中都有聲發射現象發生。因此接收和研究聲發射現象就可以利用聲發射信號來對缺陷進行預報和判斷並對材料和構件進行評價。 聲發射與X射線、超聲波等常規檢測方法的主要區別在於它是一種動態無損檢測方法。聲發射信號是在外部條件作用下產生的對缺陷的變化極為敏感可以檢測到微米數量級的顯微裂紋產生、擴展的有關信息檢測靈敏度很高。另外因為絕大多數材料都具有聲發射特徵所以聲發射檢測不受材料限制可以長期連續地監視缺陷的安全性和超限報警。 此外聲發射技術還可以作材料的疲勞、蠕變、脆斷、應力腐蝕和斷裂力學測試方面的研究手段也可用於焊縫監測和焊接過程的研究纖維增強複合材料和陶瓷材料性能的研究以及用於大型結果設備、飛機、橋樑、混凝土大壩、海洋石油鑽採平台等等安全監測9。總之聲發射技術在材料研究和結構安全評價等方面具有廣闊的應用前景。六磁記憶檢測 磁記憶Metal magnetic memory MMM檢測方法就是通過測量構件磁化狀態來推斷其應力集中區的一種無損檢測方法其本質為漏磁檢測方法。 壓力容器在運行過程中受介質、壓力和温度等因素的影響易在應力集中較嚴重的部位產生應力腐蝕開裂、疲勞開裂和誘發裂紋在高温設備上還容易產生蠕變損傷。磁記憶檢測方法用於發現壓力容器存在的高應力集中部位它採用磁記憶檢測儀對壓力容器焊縫進行快速掃查從而發現焊縫上存在的應力峯值部位然後對這些部位進行表面磁粉檢測、內部超聲檢測、硬度測試或金相組織分析以發現可能存在的表面裂紋、內部裂紋或材料微觀損傷10。 磁記憶檢測方法不要求對被檢測對象表面做專門的準備不要求專門的磁化裝置具有較高的靈敏度。金屬磁記憶方法能夠區分出彈性變形區和塑性變形區能夠確定金屬層滑動面位置和產生疲勞裂紋的區域能顯示出裂紋在金屬組織中的走向確定裂紋是否繼續發展。是繼聲發射後第二次利用結構自身發射信息進行檢測的方法除早期發現已發展的缺陷外還能提供被檢測對象實際應力---變形狀況的信息並找出應力集中區形成的原因。但此方法目前不能單獨作為缺陷定性的無損檢測方法在實際應用中必須輔助以其他的無損檢測方法。 四、展望 無損檢測技術作為一項工業技術從應用角度來看主要有如下三種形式一是在生產過程質量控制中的無損檢測即應用於產品的質量管理。它可以剔除每道生產工序中的不合格產品並把檢測結果反饋的生產工藝中去指導和改進生產監督產品的質量。二是用於成品的質量控制即用於出場前的.成品檢驗和用户的驗收檢驗。它主要檢驗產品是否達到設計性能能否安全使用。三是在產品使用過程中的監測即維護檢驗。它是用户組使用產品和設備的過程中經常地或定期地檢查是否出現危險性缺陷而採用的無損檢測方法有時也稱為在役檢查。這樣可以做到“防患於未然”對消除災難性事故起着重要的作用。 近些年來無損檢測技術越來越受到人們的普遍重視在航空與航天、核技術、武器系統、鐵路與造船、石油與化工、鍋爐與壓力容器、建築、冶金和機械製造等工業中應用的極為廣泛。隨着現代物理學、材料科學、微電子學和計算機技術的發展無損檢測技術也隨之迅猛發展起來。各種無損檢測方法的基本原理幾乎涉及現代物理學的各個分支。現代無損檢測技術還應該包括計算機數據和圖像處理、圖像的識別與合成以及自動化檢測技術等11。 作為一種綜合性應用技術無損檢測技術發展過程中經歷了從無損探傷Nondistructive Inspection NDI到無損檢測Nondestructive TestingNDT再到無損評價Nondistructive Evaluation NDE並且向自動無損評價ANDE和定量無損評價QNDE發展12。其中無損探傷是早期階段的名稱其含義是探測和發現缺陷無損檢測是當前階段的名稱其內涵不僅僅是探測缺陷還包括探測試件的一些其他信息例如結構、性質、狀態等並試圖通過測試掌握更多的信息而無所評價則是即將進入或正在進入到新的發展階段。無損評價涵蓋更廣泛、更深刻的內容它不僅要求發現缺陷探測試件的結構、性能、狀態還要求獲得更全面、更準確的綜合信息例如有關缺陷的形狀、尺寸、位置、取向、內含物、殘餘應力等信息。將結合成像技術、自動化技術、計算機數據分析和處理等技術對試件和產品的質量和性能給出全面、準確的評價。 我們相信隨着現代工業的發展科學技術的不斷進步在不遠的將來無損檢測技術將會實現跨越性的進步在國民生產中起到不可替代的作用新生的納米材料、微機電器件等行業的無損檢測技術將會得到迅速發展

三、訓練內容

四、學習心得

這段時間的學習，更加加強了焊接檢驗知識的專業性，開闊了眼界，也學習到了專業的知識。為以後我從事焊接行業奠基了基礎，也使我看到了焊接在未來的工種發展中的前途，更加堅定了要在焊接行業走下去的信心。

五、總結

焊接檢驗，是生產中必不可少的一環，我們掌握這門技術的同時必須懂得自己的擔子，責任。在生產中保證生產安全和產品安全雙贏。必須守法執法按規章執行手中的檢驗工作，不能因為一絲的懈怠而出現不合格的產品和不安全的事故。