第七节 常见焊接缺陷及检验
一、焊接检验的意义
焊接检验的目的是为了检验焊接缺陷，判断焊缝质量，为避免不合格品出厂提供依据；焊接检验也可以评定焊接工艺的正确性，方便及时改进焊接技术。焊接检验应贯穿于焊接生产的全过程，以避免焊接产品最后报废，进而减少原材料和加工浪费。
二、焊接检验的过程
焊接检验的过程由焊前检验、焊接过程中的检验和焊后产品检验三个阶段组成。
（一）焊前检验
焊前检验的目的是通过对焊前准备的检查，预先防止和减少焊接时产生缺陷的可能性。其检验的主要内容有：焊接产品图样和焊接工艺规程等技术文件是否齐全；母材及焊条、焊丝、焊剂、保护气体等焊接材料是否符合设计及工艺规程的要求；焊接坡口的加工质量和焊接接头的装配质量是否符合图样要求；焊接设备及其辅助工具是否完好；焊工是否具有上岗资格等。
（二）焊接过程中的检验
焊接过程中的检验目的是防止缺陷的形成和及时发现缺陷。其主要检验内容有：焊接设备的运行情况是否正常；焊接参数是否正确；焊接夹具在焊接过程中的夹紧是否牢固；多层焊接过程中对夹渣、气孔、未焊透等缺陷进行自检；焊接顺序及施焊方向是否正确；热处理工艺参数是否运用得当等。
（三）焊后产品检验
焊后产品检验的目的是确保产品的焊接质量，以保证其安全服役。其主要检验的内容有：焊缝外观质量及内部质量是否符合要求，产品（结构）的整体形状、尺寸及承载能力是否达到要求等。
三、焊接检验的分类
焊接检验可分为破坏性检验和非破坏性检验两类。
（一）非破坏性检验
非破坏性检验的方法主要有射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、密封性检验和耐压试验等。射线探伤和超声波探伤主要检验焊缝内部的焊接缺陷，磁粉探伤和渗透探伤主要检验焊缝的表面缺陷，密封性检验是为了检验焊缝是否有穿透性缺陷存在，耐压试验主要检验焊缝及母材的强度。
（二）破坏性检验
破坏性检验的目的是测定焊接接头、焊缝金属的强度、塑性和冲击吸收功等力学性能；分析检查焊缝的化学成分及金相组织等，以确定它们是否可以满足产品设计或使用要求，并验证所选用的焊接工艺、焊接材料正确与否。检验所用的试件是从焊件上切取的，或基于产品的整体破坏做试验。破坏性检验包括力学性能试验、化学分析及试验、金相检验、焊接性试验等。
四、焊接缺陷的概念
焊接过程中，在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象称为焊接缺陷。在焊接产品中要获得无缺陷的焊接接头，在技术上是相当困难的，也是不经济的。为了满足焊接产品的使用要求，应该把缺陷控制在一定的范围之内，使其对焊接产品的运行不致产生危害。
焊接缺陷的种类很多，按其在焊缝中的位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。外部缺陷位于焊缝表面，用肉眼或低倍放大镜就可以看到，或用着色等探伤方法显示出来；内部缺陷位于焊缝内部，可通过超声波、射线探伤或破坏性检验方法来发现。
金属熔焊焊缝缺陷可分为六大类，即裂纹、孔穴、夹渣、未熔合和未焊透、形状缺陷及其他缺陷（其定义参见标准GB/T3375—1994）。常见焊接缺陷及特征如表1-5所示。常见焊接缺陷的影响因素如表1-6所示。
表1-5 常见焊接缺陷及特征
表1-6 常见焊接缺陷的影响因素
（续表）
（续表）
五、焊缝外观检查
（一）检查的标准或依据
焊缝外观质量检查的依据，主要包括有关的国家标准、专业标准、产品技术条件以及考试规则等文件。在上述几类标准或文件中，对焊缝外形尺寸的容许范围、各种表面缺陷的大小和数量、是否允许存在以及检测手段都有明确的规定。
（二）外形和尺寸的检查
通常借助于焊工常用的测量工具对焊缝的外形尺寸进行检查。常用的焊缝外形测量工具有焊缝万能量规（又称焊缝检验尺）、钢直尺、游标卡尺、样板及通用量具。检查时，用肉眼或低倍（5～10倍）放大镜观察焊件，以发现焊缝表面的缺陷，如气孔、表面裂纹、咬边、焊瘤、烧穿及焊缝尺寸偏差、焊缝成形等。检查前须将焊缝附近10～20mm范围内母材的飞溅及污物清除干净。对于淬硬倾向比较大的合金钢，应检查2次，即焊接之后检查1次，经过15～30天以后再检查1次，以便查看是否有延迟裂纹出现。
（三）形状缺陷的评定
（1）经外观检查的焊缝，应能达到以下要求：焊缝外观尺寸的要求须符合国家标准GB/T 985.1—2008的规定，如表1-7所示。
表1-7 焊缝外形尺寸的要求（单位：mm）
①对于厚度≥24mm的埋弧焊试件，可取0～4mm。
对于I形坡口焊件，焊缝的直线度误差（指焊缝中心线扭曲或偏斜）应不大于2mm，焊缝宽度差应不大于2mm，每边比坡口增宽值可不测量。
管状试件的焊缝凸度或凹度应不大于1.5mm；骑坐式管板件的焊脚尺寸为δ+（3～6）mm；插入式管板件的焊脚尺寸为δ+（2～4）mm，如图1-32和图1-33所示。
图1-32 管板式件焊脚尺寸
图1-33 管板试件焊缝凹凸度（单位：mm）
（2）焊件焊后的变形角度应不大于3°，错边量应不大于10%δ，如图1-34所示。
图1-34 板状试件的变形角度和错边量
（3）焊缝表面不允许存在裂纹、未熔合和焊瘤等。焊条电弧焊表面的咬边、未焊透和背面凹坑应不超过表1-8中的规定。
表1-8 手工焊和半自动焊焊缝关于咬边、未焊透和凹坑的规定
思考题
1．什么叫焊接、焊接接头、焊接电弧？
2．为什么焊前焊条要严格烘干、怎么烘干？
3．常见焊接缺陷及其检验方法有哪些？