第15讲焊接缺陷评定.docx
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第15讲焊接缺陷评定
结构可靠性评价及失效分析
第15讲焊接缺陷评定
1、ISO17635:
2003(EN12062:
2002)《焊缝无损检测——金属材料熔化焊总则》摘要介绍
1.1应用范围
本标准基于质量要求,对有关材料、焊接厚度、焊接程序和检查内容,出于质量管理的目,本标准对焊接的无损检查方法的结果的评估均做出了指导。
本标准对不同的检查形式要应用的总的规则和标准也指出了规定。
1.2适用材料
本标准适用于下列材料和其合金及其组合材料的熔化焊焊缝:
——钢铁;
——铝;
——铜;
——镍;
——钛。
其他金属材料使用此标准应在合同双方之间达成协议。
1.3检测方法的选择
在表1中列出了有关表面缺陷进行焊缝检测的一般可接受的方法,在表2中列出了有关内部缺陷进行焊缝检测的一般可接受的方法。
表1所有类型焊缝的接近表面缺陷进行检测的一般可接受的方法
材料
检测方法
铁素体钢
VT
VT和MT
VT和PT
VT和(ET)
奥氏体钢、铝、镍、铜和钛
VT
VT和PT
VT和(ET)
()指出有限使用方法
表2具有完全焊透的对接和T型接头检测内部缺陷通常可接受的方法
材料和连接类型
厚度(mm)1)
t≤8
8<t≤40
t>40
铁素体对接接头
RT或(UT)
RT或UT
UT或(RT)
铁素体T型接头
(UT)或(RT)
UT或(RT)
UT或(RT)
奥氏体对接接头
RT
RT或(UT)
RT或(UT)
奥氏体T型接头
(UT)或(RT)
UT和/或(RT)
(UT)或(RT)
铝对接接头
RT
RT或UT
RT或UT
铝T型接头
(UT)或(RT)
UT或(RT)
UT或(RT)
镍和铜合金对接接头
RT
(UT)或RT
(UT)或(RT)
镍和铜合金T型接头
(UT)或(RT)
(UT)或(RT)
(UT)或(RT)
钛对接接头
RT
(UT)或RT
钛T型接头
(UT)或RT
UT或(RT)
()表示有限制的使用。
1)厚度,t,是用于要焊接的母材金属的厚度。
1.4推荐的规则和标准
在标准附录A中列出了ISO5817或ISO10042质量标准和检查技术之间的校正关系,列出了检测水准和无损检测标准的可接受水准之间的质量标准关系,详见表3~表8。
表3目视检测(VT)
依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准
依照ISO17637而确定的检测技术和水准
可接受的水准1)
B
未规定水准
B
C
未规定水准
C
D
未规定水准
D
1)目视检测方面的可接受水准与ISO5817或ISO10042的质量标准相等
表4渗透检测(PT)
依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准
依照ISO3452-1而确定的检测技术和水准
依照EN1289而确定的可接受的水准
B
未规定水准
2X
C
未规定水准
2X
D
未规定水准
3X
表5磁粉检测(MT)
依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准
依照ISO17638而确定的检测技术和水准
依照EN1291而确定的可接受的水准
B
未规定水准
2X
C
未规定水准
2X
D
未规定水准
3X
表6涡流检测(ET)
依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准
依照ISO17643而确定的检测技术和水准
可接受的水准
B
未规定水准
依照合同双方协议确定
C
D
表7射线检测(RT)
依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准
依照ISO17636而确定的检测技术和水准
依照EN12517而确定的可接受的水准
B
B
1
C
B1)
2
D
A
3
1)但是一次透照的最大区域应参照ISO17636:
2003中等级A的要求。
表8铁素体超声波检测(UT)
依照ISO5817或ISO10042而确定的质量标准
依照ISO176401)而确定的检测技术和水准
依照EN1712而确定的可接受的水准
B
至少是B
2
C
至少是A
3
D
水准不适用2)
不适用2)
1)当按合同双方协议要求显现定性时,EN1713是适用的。
2)未建议采用UT,但是,可由合同双方协议确定(采用与质量标准C相同的要求)。
2、ISO5817:
2003
《钢、镍、钛及其合金的熔化焊接头(高能束焊接头除外)——缺欠质量分级》摘要介绍
2.1应用范围
该国际标准作为0.5mm以上钢、镍、钛及它们的合金焊缝评定等级的标准。
本标准适用于:
—非合金钢和合金钢;
—镍和镍合金;
—钛和钛合金;
—手工焊、机械焊接和自动焊接;
—所有的焊接位置;
—所有焊接接头,例如:
对接、角接和支管连接;
—下面所讲的与国际标准ISO4063编号一致的焊接方法:
11无气体保护的金属电弧焊;
12埋弧焊;
13金属气体保护焊;
14钨极气体保护焊;
15等离子焊;
31氧焰气焊(仅针对钢)。
2.2缩写
下列缩写在表1(见表9)中使用:
A——气体夹杂的面积;
a——角焊缝的标称厚度(参见ISO2553);
b——焊缝余高的宽度;
d——气孔的直径;
h——缺欠的高度或宽度;
l——缺欠的长度;
lp——投影面积或横截面面积;
s——标称对接焊缝厚度(参见ISO2553);
t——管壁厚度或板厚(标称尺寸);
Wp——焊缝宽度或断口面积的宽度或长度;
z——角焊缝的焊脚长度(参见ISO2553);
α——焊趾的角度;
β——角的角度误差。
表9缺欠的限值
编号
根据ISO6520-1编号
缺欠名称
解释
t
mm
不同评定组别所允许的缺欠的极限值
D
C
B
1表面缺欠
1.1
100
裂纹
—―
≥0,5
不允许
不允许
不允许
1.2
104
弧坑裂纹
—―
≥0,5
不允许
不允许
不允许
1.3
2017
表面气孔
单个气孔最大尺寸
–对称焊缝
–角接焊缝
0,5-3
d≤0.3s
d≤0.3a
不允许
不允许
单个气孔最大尺寸
–对称焊缝
–角接焊缝
>3
d≤0.3s,a最大3mm
d≤0.3a,最大3mm
d≤0.2s,最大2mm
d≤0.2a,最大2mm
不允许
1.4
2025
开口弧坑
0,5-3
h≤0,2t
不允许
不允许
>3
h≤0,2t,最大2mm
h≤0.1t,最大1mm
不允许
1.5
401
未熔合
未完全熔合
—―
≥0,5
不允许
不允许
不允许
微观未熔合
允许
允许
不允许
1.6
4021
根部熔深不足
只针对单面焊对接焊缝
≥0,5
短缺欠:
h≤0.2t,最大2mm
不允许
不允许
1.7
5011
5012
盖面咬边
要圆滑过渡,不能是成簇缺陷
0,5-3
短缺欠:
h≤0.2t
短缺欠:
h≤0.1t
不允许
>3
h≤0.2t,最大1mm
h≤0.1t,最大0.5mm
h≤0.05t,最大0.5mm
1.8
5013
根部咬边
要圆滑过渡
0,5-3
h≤0.2mm+0.1t
短缺欠:
h≤0.1t
不允许
>3
短缺欠:
h≤0.2t,最大2mm
短缺欠:
h≤0.1t,最大1mm
短缺欠:
h≤0.05t,最大0.5mm
1.9
502
余高过大
(对接焊缝)
要圆滑过渡
≥0,5
h≤1mm+0.25b,最大10mm
h≤1mm+0.15b,最大7mm
h≤1mm+0.1b,最大5mm
1.10
503
盖面余高过大(角焊缝)
≥0,5
h≤1mm+0.25b,最大5mm
h≤1mm+0.15b,最大4mm
h≤1mm+0.1b,最大3mm
1.11
504
根部余高过大
0,5-3
h≤1mm+0.6b
h≤1mm+0.3b
h≤1mm+0.1b
>3
h≤1mm+1.0b,最大5mm
h≤1mm+0.6b,最大4mm
h≤1mm+0.2b,最大3mm
1.16
512
角焊缝过度
不对称
(焊角过度
不等长)
在要求对称角焊缝时
≥0,5
h≤2mm+0,2α
h≤2mm+0,15α
h≤1.5mm+0,15α,
1.17
515
根部凹陷
要圆滑过渡
0,5至3
h≤0.2mm+0,1t
短缺欠:
h≤0,1t
不允许
>3
短缺欠:
h≤0.2t最大2mm
短缺欠:
h≤0,1t最大1mm
短缺欠:
h≤0,05t
最大0,5mm
1.18
516
根部弥散气孔
结晶时焊缝中的气泡在根部结成的海绵状分布的气孔(如,根部
缺少气体保护时)
≥0,5
局部允许
不允许
不允许
1.19
517
接头缺欠
——
≥0,5
欠缺
极限值取决于再引弧位置出现的缺欠种类
不允许
不允许
1.20
5213
角焊缝厚度
过小
不适用于要求较大熔深的工艺
0,5-3
短缺欠:
h≤0.2mm+0,1α
短缺欠:
h≤0,2mm
不允许
>3
短缺欠:
h≤0.3mm+0,1α,
最大2mm
短缺欠:
h≤0.3mm+0,1α
最大1mm
不允许
1.21
5214
角焊缝厚度
过大
角焊缝的实际厚度过大
≥0,5
允许
h≤1mm+0,2α
最大4mm
h≤1mm+0,15α
最大3mm
1.22
601
引弧点
——
≥0,5
允许,当不影响母材的性能
不允许
不允许
1.23
602
焊接飞溅
——
≥0,5
允许与否取决于实际应用,如何种材料,是否有防腐保护要求等
2内部缺欠
2.1
100
裂纹
除微观裂纹和弧坑裂纹以外的所有种类裂纹
≥0,5
不允许
不允许
不允许
2.2
1001
微观裂纹
一般在微观裂纹金相中才能发现的裂纹(50χ)
≥0,5
允许
允许与否取决于母材的种类,更主要是裂纹的聚集情况
2.3
2011
2022
气孔
弥散气孔
(均布)
下列条件和缺欠的极限必须满足:
见附录B
a1)缺欠的最大面积占投影面面积的百分比(包括成簇缺欠)
注:
投影面中的弥散气孔取决于焊层数量(焊缝容积)
≥0,5
单层:
≤2.5%
多层:
5%
单层:
≤1.5%
多层:
3%
单层:
≤1%
多层:
2%
a1)截面上缺欠的最大面积占(包括成簇缺欠)占断裂面面积的百分比(只在生产领域及焊工考试及工艺评定时应用)
b)单个气孔的最大尺寸
—对接焊缝
—角接焊缝
≥0,5
≤2.5%
≤1.5%
≤1%
≥0,5
d≤0.4s,最大5mm
d≤0.4a,最大5mm
d≤0.3s,最大4mm
d≤0.3a,最大4mm
d≤0.2s,最大3
d≤0.2a,最大3
2.6
2015
2016
条状气孔
虫
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