14CrNi4MoV钢焊接热裂纹及防止措施研究

目录（怎么连目录都这么多错的？）

前 言.....................................................2 第一章 热裂纹的概念，熟悉焊接裂纹的危害及分类.............3 第二章 14CrNi4MoV钢的化学成分、基本性能、应用..........8 2.1 14CrNi4MoV钢的化学成分.......................8 2.2 14CrNi4MoV钢的基本性能及应用.................9 第三章 14CrNi4MoV钢焊缝中结晶裂纹及防施...............10 3.1 结晶裂纹特征及产生理.........................10 3.2影响结晶裂纹的因素及防止施.......................12 第四章 14CrNi4MoV钢焊缝中热影响区液化裂纹及防治措施..13 4.1热影响区液化裂纹的基本特征.......................13 4.2防止液化裂纹的施.................................15 第五章 消除应力裂纹特征及防止措施.....................16 5.1消除应力裂纹特征及其产生原因.....................16 5.2防止消除应力裂纹的措施...........................17 第六章 焊接件的质量检验方法...........................19 6.1 非坏性检验方法..................................19 6.2 破环性检验......................................21 毕业设计总结.............................................24 致谢.....................................................25 参考文献.................................................26

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前言（重写）

根据职业技术院校培养中级应用性人才的特点,本毕业设计以培养学生在生产实践中分析问题和解决问题的能力为中心，通过本毕业设计及有关的实践性教学环节，不仅使学生掌握编制金属材料焊接工艺和解决生产中出现的质量问题的方法，并能进行必要的理论分析。

本毕业设计共6章，主要简述了14CrNi4MoV钢焊接的焊接性及焊接工艺研究。

在毕业设计过程中，我通过所学的基本理论、专业知识结合指导老师下达的任务书。细心认真地做好这次毕业设计。并根据老师对毕业设计的编排要求，进行毕业设计手稿的电子排版整理，并希望得到老师的审批和指正，使我圆满地完成了设计任务，在此我表示衷心的感谢。

毕业设计的这几周内里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、工艺设计，整理编排使我加深了对相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。在查询资料时是自我学习、向他人学习的重要过程，是对自己三年知识的一次考验。

毕业设计要求设计合理符合实际，各种材料的分析方法正确规范。但是由于自己水平有限，难免有不妥和疏漏之处，敬请老师批评指正。

编者 2012／10／25

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第一章 热裂纹的概念，焊接裂纹的危害及分类

1.焊接裂纹的危害及分类

(1)定义：在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头 中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的间隙。

(2)产生缺陷：金属的焊接性中包括了两大类的问题：一类是焊接引起的材料性能变焊接裂纹坏，使焊件失掉了材料原来特有的性能，如不锈钢焊后失掉其耐蚀性等；另一类是在焊接接头或其附近的母材内产生裂纹和气孔等缺陷。

(3)危害：焊接裂纹是焊接生产中比较常见而且危害十分严重的焊接缺陷，它不仅会造成废品，而且可能酿成灾难性事故。

据统计，焊接结构所发生的各种事故中，除少数是由设计不当和产品运行不规范造成的之外，绝大多数是由焊接裂纹焊接裂纹而引起的断裂。可见，裂纹是焊接结构发生破坏事故的主要原因。

举例：1930～1940年的十年时间，在比利时、南斯拉夫、法国，先后有数座桥梁由于焊接裂纹扩展而断裂或倒塌。比利时的一座长度为74.5m的桥在没有载荷的情况下突然断裂。

由此可见，裂纹是危害最严重的焊接缺陷。这主要是因为裂纹两端的缺口效应造成了严重的应力集中，和容易扩散而形成宏观开裂或整体断裂，因此在焊接生产中，裂纹一般是不允许存在的。 (4)分类：裂纹影响焊接件的安全使用，是一种非常危险的工艺缺陷。焊接裂纹不仅发生于焊接过程中，有的还有一定潜伏期，

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有的则产生于焊后的再次加热过程中。焊接裂纹根据其部位、尺寸、形成原因和机理的不同，可以有不同的分类方法。按裂纹形成的条件，可分为热裂纹、冷裂纹、消除应力裂纹（再热裂纹）和层状撕裂等四类。

1）焊接热裂纹：在焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹，叫做焊接热裂纹。多产生于接近固相线的高温下，有沿晶界（见界面）分布的特征；但有时也能在低于固相线的温度下，沿“多边形化边界”形成。热裂纹通常多产生于焊缝金属内，但也可能形成在焊接熔合线附近的被焊金属（母材）内。

2）焊接冷裂纹：焊接接头冷却到较低温度下（对钢来说在Ms温度以下）时产生的焊接裂纹，叫做焊接冷裂纹。根据引起的主要原因可分为淬火裂纹、氢致延迟裂纹和变形裂纹。

产生的原因：1淬硬组织。 2.氢。 3.拘束应力。 控制措施：1.焊材使用低氢焊条。 2.预热。 3.消氢。 4.焊后热处理。

3）消除应力裂纹：焊件焊后在一定温度范围再次加热时，由于高温及残余应力的共同作用而产生的晶间裂纹，叫做消除应力

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裂纹，又叫再热裂纹。产生于某些低合金高强度钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金焊后的再次高温加热过程中。其主要原因一般认为当焊后再次加热到 500～700℃时，在热影响区的过热区内,由于特殊碳化物析出引起的晶内二次强化，一些弱化晶界的微量元素的析出，以及使焊接应力松弛时的附加变形集中于晶界，而导致沿晶开裂。因此，这种裂纹具有晶间开裂的特征，并且都发生在有严重应力集中的热影响区的粗晶区内。为了防止这种裂纹的产生，首先在设计时要选择再热裂纹敏感性低的材料，其次从工艺上要尽量减少近缝区的内应力和应力集中问题。

4）层状撕裂：层状撕裂指焊接时，在焊接构件中沿钢板轧层形成的呈阶梯状的一种裂纹。主要产生于厚板角焊时，如图一。

图一 层状撕裂的特征

其特征为平行于钢板表面，沿轧制方向呈阶梯形发展。这种

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裂纹往往不限于热影响区内，也可出现在远离表面的母材中。其产生的主要原因是由于金属中非金属夹杂物的层状分布，使钢板沿板厚方向塑性低于沿轧制方向，另外由于厚板角焊时在板厚方向造成了很大的焊接应力，所以引起层状撕裂。通常认为片状硫化物夹杂危害最大，而层状硅酸盐和过量密集的氧化铝夹杂物也有影响。防止这种缺陷，主要应在冶金过程中严格控制夹杂物的数量和分布状态。另外，改进接头设计和焊接工艺，也有一定的作用。

2.热裂纹的危害及分类

(1)热裂纹定义：焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相 线附近的高温区产生的焊接裂纹。

(2)按裂纹产生的机理、形态和温度区间不同，焊接热裂纹可分为凝固裂纹，液化裂纹，多边化裂纹和失塑裂纹4种。 1）凝固裂纹

凝固裂纹又称结晶裂纹，产生在焊缝金属凝固过程后期的脆性温度区间。此时焊缝金属结晶接近完成，但晶粒间尚存在着很薄的液相层，塑性很低。当由冷却不均匀收缩而产生的拉伸变形超过临界值时，即沿晶界液相层开裂。这种裂纹大多起源于树枝状晶的最终汇合处，沿晶间扩展，严重时裂纹一直扩展到焊缝表面，因而凝固裂纹断口上可发现明显的氧化色。凝固裂纹常出现在含硫、磷(有时含硅，碳)较多的碳钢焊缝中和单相奥氏体不锈钢、耐热钢、镍基合金及铝合金焊缝中。防止凝固裂纹发生的冶

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金措施有：调整成分，细化晶粒，严格控制会形成低熔点共晶的杂质元素含量， 以提高金属材料在脆性温度区间的塑性，缩小脆性温度区间，并从焊接构件设计和焊接工艺上设法尽量减少在脆性温度区间的拉伸应变。 液化裂纹在邻近焊接熔池的母材区或多层焊的 前一焊道上，因受焊接热影响而发生晶界液化，并在拉伸应变下形成裂纹。 2）液化裂纹

造成液化裂纹的原因是：(l)金属材料的晶粒边界聚集较多的低熔点物质。(2)由于快速加热使某些金属化合物分解而来不及扩散，局部晶界产生某些合金元素的富集而达到共晶成分，使局部组织的熔点下降，在焊接热影响下促使局部晶界液化。防止液化裂纹产生的措施有:严格控制母材的杂质含量; 合理选用焊接材料;制定合理的焊接工艺规范，尽量减少焊接热作用。多边化裂纹在焊缝金属凝固结晶不平衡的条件下，在低于固相线温度的高温区域，沿多边形化边界形成的热裂纹。它与一次结晶的晶界无明显关系，较多产生于单相奥氏体金属中。 3）多边化裂纹

多边化裂纹形成的原因是:由于焊接的高温过热和不平衡的结晶条件，使奥氏体结晶中形成大量空位和位错，在一定温度和应力作用下排列成亚晶界—多边形化晶界，当此晶界与有害杂质富集区重合时，往往会在拉应力作用下形成多边化裂纹。防止多边化裂纹的措施有:加入可提高多边化激活能的合金元素，如在镍

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一铬基单相奥氏体金属中加入适量的钨、铝或担等元素，使多边形化晶界来不及形成，可以有效地避免产生多边化裂纹;同时还应减少焊 接过热和焊接应力。 4)失塑裂纹

失塑裂纹又称高温低塑性裂纹。在焊接热影响区或多层焊的前一焊道上，因焊接热循环的作用致使塑性陡降，在拉伸应力下沿二次结晶晶界形成的热裂纹。其裂纹敏感温度区域略低于再结晶温度。多数发生在奥氏体钢和合金及少数高强度钢的焊接接头中。其裂纹产生条件有些类同于多边化裂纹，但其裂纹形成机制和裂纹形态却各不相同。防止此种裂纹的有效措施是:精炼母材，减少有害杂质。

第二章 14CrNi4MoV钢的化学成分、基本性能、应用

2.1 14CrNi4MoV钢的化学成分

1. 14CrNi4MoV钢属于低碳调质钢，其化学成分如表一所示:

表一 14CrNi4MoV钢的化学成分（表中数据的单位） 类牌号 别 锻14CrNi 件 Ni 4.4 4MoV Mo 0.39～0.41

C Mo Si Cr 0.12～0.14 V 0.700.80 ～0.22～ 0.71～ 0.29 P 0.89 Mn/S Nb S 0.07 0.021～0.012～0.012～56～58 0.039 0.014 0.016 8

2.2 14CrNi4MoV钢的基本性能及应用

1. 14CrNi4MoV钢的基本性能

热扎和正火条件下，钢中通过增加合金元素的含量来提高强度，其结果是塑性和韧性降低，而且随着强度提高越多，塑性和韧性降低越多。当钢中合金元素含量超过一定范围后会出现韧性的大幅度下降。因此，抗拉强度大于600MPa的高强钢一般都需要调质处理。

因此低碳调质钢提高强度不单纯通过合金强化，还要通过热处理—调质强化处理。钢中一般加入Mn、Cr、Ni、Mo、V、Nb、B、Ti等元素，目的是保证足够的淬透性和马氏体回火稳定性，使珠光体和贝氏体转变推迟，使马氏体转变的临界冷却速度下降大。常用的低碳调质钢为了获得良好的综合性能和焊接性，一般含碳量不大于0.18％，这样通过淬火和回火(即调质处理)得到回火索氏体和回火马氏体组织，使之具有较高的强度和良好的塑性。另外，除了取决于化学成分外，还要执行正确的热处理制度。一般为奥氏体化—淬火—回火，也有少数钢采用奥氏体化—正火—回火。

低碳调质钢的特性是具有较高的强度(屈服强度490～980MPa)，并有良好的塑性、韧性和耐磨性。钢中强度级别不同加入的合金元素及其含量也不同。

2. 14CrNi4MoV钢的应用

（1）钢主要应用于工程矿山机械的制造中；

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（2）主要应用于开发高寒地区露天煤矿的大型挖掘机及电动输自卸车等。

（3）较好的低温韧性可用于在低温下服役的焊接结构，如可用于高压管线、桥梁、电视塔等钢结构等。

（4）在大型球罐及海上采油平台的制造中，也有广阔的应用前景。这类钢的热处理制度一般为奥低体化一淬火-回火。

第三章 14CrNi4MoV钢焊缝中结晶裂纹及防治措施

3.1 结晶裂纹特征及产生机理

1.定义: 焊缝金属结晶过程中，在固相线附近，晶界残存低熔点的液态薄膜，在应力作用下形成的裂纹。结晶裂纹主要发生在含（硫、磷、碳、硅等）杂质比较多的碳钢、低合金钢焊缝中，以及单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金的焊缝中。 2.结晶裂纹的特征

产生温度：固相线以上稍高的温度。

断口特征：呈氧化颜色，没有金属光泽。说明这种裂纹是在高温下产生的。

分布特征：宏观：一般发生在焊缝中心（横向、纵向都有）。 微观：具有晶间破坏的特征（发生在晶界，柱状晶之间） 有宏观裂纹一般必有微观裂纹，但有微观裂纹不一定有宏观裂纹。

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3.产生结晶裂纹的机理

1）结晶裂纹的形成

产生部位：结晶裂纹大部分都沿焊缝树枝状结晶的交界处发生和发展的，常见沿焊缝中心长度方向开裂即纵向裂纹，有时焊缝内部分布在两树枝状晶体之间。

对于低碳钢、奥氏体不锈钢、铝合金的结晶裂纹主要发生在焊缝上。

某些高强钢，含杂质较多的钢种，除发生在焊缝之处，还出现在近缝区上。

从金属结晶学理论可以知道，先结晶的金属比较纯，后结晶的金属杂质比较多，并富集在晶界。一般来讲，这些杂质所形成的共晶都具有较低的熔点。在焊缝凝固过程中，这些低熔点共晶被排挤到晶界就形成了所谓的晶间“液态薄膜”。同时，焊缝凝固过程中由于收缩产生了拉应力，在拉应力作用下焊缝金属很容易沿液态薄膜拉开形成裂纹。 ⑴液固阶段 ⑵固液阶段 ⑶完全凝固阶段

产生结晶裂纹原因： ①液态薄膜—根本原因；②拉伸应力—必要条件。 2） 产生条件

目前，一般都是根据前苏联学者普洛霍洛夫的观点说明结晶裂纹

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的产生条件。

3.2影响结晶裂纹的因素及防止措施

1.影响结晶裂纹产生的因素 ①脆性温度区间大小

②脆性温度区（TB）内金属的塑性 ③TB内随温度降低变形的增长率

①②决定于冶金因素（化学成分、结晶条件、偏析程度、晶粒大小和方向等）③决定于力的因素（焊件刚度、焊拉工艺、金属的热物理性质等）

2.影响结晶裂纹倾向性的因素 1)冶金因素 （1）结晶温度区间

（2）合金元素的影响:①S、P ②C ③Mn ④Si

⑤Ti 、Zr和稀土元素 ⑥O

一般认为，C、S、P对结晶裂纹的影响最大。 3.结晶裂纹防治措施

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（1）应严格控制焊缝金属中C、S、P和其它易形成低熔点共晶体的合金成分的含量，这些元素和杂质的含量越低，焊缝金属的抗裂纹能力越大。

当焊缝中C>0.15%,S>0.04%就可能有裂纹出现，如果母材中含碳量很高，就要控制焊接材料的成分，以使混合后的碳含量降下来。 （2）改变焊缝横截面的形状也就改变了焊接熔池的结晶方向，使之有利于将低熔点共晶体推向不易产生裂纹的位置。

第四章 14CrNi4MoV钢焊缝中热影响区液化裂纹及防止措施

4.1热影响区液化裂纹的基本特征

1.基本特征

在母材近缝区或多层焊的前一焊道因受热作用而液化的晶界上形成的焊接裂纹称液化裂纹。因是在高温下沿晶断裂，故是热裂纹之一。

与结晶裂纹不同，液化裂纹产生的位置是在母材近缝区或多层焊的前一焊道上，见图二。近缝区上的液化裂纹多发生在母材向焊缝凸进去部位，该处熔合线向焊缝侧凹进去而过热严重。液化裂纹多为微裂纹，尺寸很小，一般在0．5mm以下，个别达lmm。主要出现在合金元素较多的高强度钢、不锈和耐热合金的焊件中。 2.形成机理

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液化裂纹形成机理在本质上与结晶裂纹相同，都是由于晶间有脆弱低熔相或共晶，在高温下承受不了力的作用而开裂。区别仅在于结晶裂纹是液态焊缝金属在凝固(或结晶)过程中形成的，而液化裂纹则是固态的母材受热循环的峰值温度作用下使晶间层重新熔化后形成 的。因此，如果在母材近缝区上或多层焊的前一焊道上，其奥氏体晶界处有元素偏聚，或已形成低熔相或共晶，则在重新受热条件下，这些晶间物体便发生熔化。如果这时受到力的作用就很容易形成液化裂纹，如图二所示。

图二 液化裂纹出现位置

1----母材上位于熔合线凹区 2----多层焊层间过热区 3 影响因素与防治措施

对结晶裂纹产生影响的因素也同样对液化裂纹有影响，同样有冶金因素和力学因素。

1）冶金方面主要是合金元素的影响，对于易出现液化裂纹的高强度钢、不锈钢和耐热合金的焊件，除了硫、磷、碳的有害作用外，也

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有镍、铬和硼元素的影响。镍是这些钢的主加元素，但它既是强烈的奥氏体形成元素，可显著降低有害元素(硫，磷)的溶解度，引起偏析，又是易与许多元素形成低熔共晶的元素，故易于引起液化裂纹：铬的含量小时，没不良影响。如果含量高时，也因不平衡的加热和冷却，在晶界可能产生偏析。除能形成硼化物和硼碳化物外，还与铁、镍形成低熔共晶，如Fe-B为149℃、Ni-B为140℃或990℃。所以微量硼存在就可能引起液化裂纹。

2）力学方面主要决定于作用在近缝区处热循环的特点以及接头的刚性或拘束度等。具有陡变的温度梯度和能引起快速热应变的条件，是极易引起液化裂纹的。

4.2防止液化裂纹的措施

防治液化裂纹的措施与防治结晶裂纹的一致。最主要的是尽可能降低母材金属中硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量。如果裂纹发生在多层焊的前一焊道上，则须严格控制焊接材料中上列元素的含量。

在焊接工艺方面不能随便加大焊接热输入，因为输入越大，输入热量越多，晶界低熔相的熔化越严重，晶界处于液态的时间就越长，液化裂纹的倾向就越大。此外，要通过改变工艺参数去调整和控制焊缝形状，如埋弧焊和气体保护焊，往往因电流密度过大，易得到“蘑菇状”的焊缝，这种焊缝的熔合线呈凹陷状，凹进部位因过热而易形成液化裂纹。

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第五章 消除应力裂纹及其防治措施

焊后焊件在一定温度范围内再次加热时，由于高温及残余应力的共同作用而产生的晶间裂纹，称为消除应力裂纹，又叫再热裂纹。

5.1消除应力裂纹特征及其产生原因

为了防止残余应力造成结构的低应力脆性破坏，一些重要结构（如厚壁压力容器和核电站的反应容器）焊后要求进行消除应力处理。对某些材料（如含有沉淀强化元素的高强度钢）焊后并未发现裂纹，而在消除应力处理过程中出现裂纹。 1.消除应力裂纹的特征

生产于焊后再次加热条件下，对于消除应力裂纹敏感性的钢，都存在一个最易产生消除应力裂纹的温度区间。如沉淀强化的低合金钢为500-700℃之间，在此温度范围内裂纹最高而且开裂所需时间最短。不同材料产生消除应力裂纹的温度不同。

消除应力裂大都产生在融合区附近的粗晶区，有时也可能产生于焊缝中，具有典型的晶间开裂性质。裂纹沿原奥氏体晶界扩展，终止在晶区。

消除应力裂纹的产生是以大的残余应力为决定条件，因此常见于拘束度较大的大型产品上应力集中的部位。应力集中系数K越大，开裂所需的临界应力越低。

与母材的化学成分有关，含有Cr、Mo、V等能起沉淀强化作用元素的钢，对消除应力裂纹的敏感性较高。此外，如沉淀硬化型的耐热

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合金、抗蠕变铁素体钢、沉淀硬化奥氏体钢等，也都有消除消除应力裂纹倾向。

2.消除应力裂纹产生的原因

经过大量实验研究确认，消除应力裂纹的产生是由于晶界优先滑动而导致微裂发生并扩展所致。即焊后再热时，在残余应力松弛过程中，粗晶区应力集中部位的晶界滑动变形量超过了该部位的塑性变形能力，就会产生消除应力裂纹。理论上消除应力裂纹产生的条件可用下式表示：

ｅ＞ｅ。

式中 ｅ——粗晶区局部晶界的实际塑性应变

ｅ。——粗晶区局部晶界的塑性变形能力，即不产生开裂的临界应变量

5.2 防止消除应力裂纹的措施

由上述可知，消除应力裂纹的产生主要取决钢种的化学成分和过热区应力集中部位残余应力的大小。因此，其防止措施主要也从这两方面着手。

1.除应力裂纹敏感性低的母材在制造焊后必须进行消除应力裂纹处理的结构时，应选用对消除应力裂纹敏感性低的母材，从而可从根本上避免再热裂纹的产生。此外，还应考虑杂质的影响，尽量降低S 、P 、As 、Sb 、Sn等元素的含量。在实际生产中，最初参照计算数据和他人的经验外，还必须进行消除应力裂纹敏感性实验，才能获得可靠结论。

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2.选用低强高塑性的焊接材料

除应力裂纹多发生在过热区集中部位，只是因为这些部位在再热过程中产生较大蠕变同时晶界强度又比较低的缘故。如能使蠕变能集中在体积较大而塑性又高的焊缝，就可以防止消除应力裂纹的产生。采用强度低、塑性较高的焊接材料就可以满足这一要求，但这一措施只有当焊缝强度足够时才可以用。

3.控制结构的刚性与焊接残余应力

通过改进接头的形式，可以降低结构的刚性从而防止了消除应力裂纹。如大型厚壁容器及下降管接头都是内伸式，接头刚度大，应力集中严重，焊后有较高的残余应力，退火过程中很容易产生裂纹。若将下降管改为插入式，入孔加强圈改为外贴式，可有效地防止消除应力裂纹。

4.工艺方面的措施

1）预热。是防止消除应力裂纹的有利措施之一，在200—450℃的温度范围内预热可以取得较好的效果。为了防止消除应力裂纹，应将原定的预热温度适当提高。

2）焊后及时进行加热。后热可起到与预热相同的效果，并可降低预热温度。

3）控制线能量。线能量对消除应力裂纹的影响比较复杂，与钢种的成分、热影响区的状态和残余的应力的分布等因素有关。

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第六章 焊件的质量检验方法

6.1 非坏性检验方法

1.外观检查

是用肉眼借助样板或用低倍（约10倍）放大镜及量具观察焊件，检查焊缝的外形尺寸是否合格，以及有无气孔、咬边、满溢以及焊接裂纹等表面缺陷的方法。所以也称为目视检查。 2.射线探伤

射线探伤的方法是利用X射线、γ射线，它们都是波长很短的电磁波，习惯上统称为光子。

图三 光电导摄像管

X射线的波长为0.001～0.1mm，γ射线的波长为0.0003～0.1mm。 X射线具有一定能量的高速运动着的电子突然被阻止时，伴随电子动能的消失或转化会产生。

γ射线是由放射性物质内部原子核的衰变过程产生的。 高能X射线是指射线能量在1MeV以上的X射线。 与探伤有关的X射线的性质如下： ①不可见，以光速直线传播。

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②不带电，不受电场和磁场的影响。

③具有穿透可见光不能穿透的物质的能力，并且在物质中有衰减。

④可以使物质电离，能使胶片感光，也能使某些物质产生荧光。 ⑤能产生生物效应，伤害和杀死细胞。

γ射线的性质与X射线相似，由于其波长比X射线短，因而射线能量高，具有更大的穿透力。

高能X射线除具有一般的 X射线的性质外，由于其能量很大，因此又不同于一般的X射线，其特性主要表现为：穿透力 、灵敏度 、透照幅度。

射线探伤的主要方法：按其显示缺陷的方法不同，可分为射线照相法探伤、射线荧光屏观察法探伤、射线实时成像法探伤和计算机断层扫描技术等。 3.超声波探伤

超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性来发挥缺陷的一种无损检测方法。主要用于检测金属材料和非金属材料的内部缺陷。超声波探伤具有成本低、操作方便、检测厚度大、对人和环境无害等突出优点，但也存在诸如探伤不直观、难以确定缺陷的性质、评定结果在很大程度上受操作着技术水平和经验的影响及不能给出永久性记录等缺点。 4.磁粉探伤

磁粉探伤是通过铁磁性材料进行磁化所产生的漏磁场，来发现其

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表面或近表面缺陷的一种无损检验方法。磁粉探伤是一种比较成熟且应用最广泛的无损检测方法，具有操作简单，操作方便，检验灵敏度较高等特点，这种方法只是用于检查工件表面和近表面缺陷。 5.渗透探伤

渗透探伤是利用带有荧光染料（荧光法）或红色染料（着色法）渗透剂的渗透作用，显示缺陷痕迹的一种无损检验方法。该法具有操作简单、成本低廉，且不受材料性质限制等优点，广泛应用于各种金属材料和非金属材料构件表面开口缺陷的质量检验。

由于这种探伤方法局限于表面开口缺陷，因此在焊接生产检验中不是作为一种独立的探伤方法已确定产品质量，而是按照焊接结构的技术条件应用于某一特定工序，并配合其他无损探伤或质量检验项目而被使用，特别是在焊接性差、易于生产表面开口缺陷的高强度钢的一些加工环节中应用最多。

渗透探伤按渗透剂不同分为荧光探伤和着色探伤。荧光探伤又分为水洗型荧光探伤、后乳化型荧光探伤、溶剂去除型荧光探伤。着色探伤也分为水洗型荧光探伤、后乳化型荧光探伤、溶剂去除型荧光探伤。渗透探伤按显象剂不同可分为干式显像法、湿式显像法、快干式显像法。

6.2 破坏性检验方法

破坏性检验是从焊件或试件上切取试样，或以产品的整体破坏试验，以检验其各种力学性能、化学成分和金相组织等的试验方法。破坏性检验一般都不直接从交付使用的产品上制取测试用的试样，而是

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通过制备产品试板或模拟焊接生产条件制作其他试板，然后根据要求，从试板上切取和加工各种试样来测定所要求的检测项目。

常用的破坏性检验项目有化学分析方法、力学性能试验、工艺性能试验、金相试验、腐蚀试验等。 1优点：

(1）往往能直接而又可靠的测量出产品使用情况的反应。 (2）测定结果是定量的，这对设计与标准化工作来说通常是很有价值的。

(3）通常不必凭着熟练的技术即可对试验结果作出说明。 (4）试验结果与使用情况之间的关系往往是直接一致的，从而使观测人员之间对于试验结果的争论范围很小。 2.缺点

(1)只能用于某一抽样，而且需要证明该抽样代表着一整披产品的情况。

(2)试验过的零件不能再交付使用。

(3)往往不能对同一件产品进行重复性试验，而且不同形式的试验也许要用不同的试样。

(4)由于报废的损失很大，故广泛试验通常是不大合理的。 (5)对材料成本或生产成本很高或对利用率有限的零件，可能不让试验。

(6)不能直接测量运转使用期内的累计效应，只能根据用过不同时间的零件试验结果来加以推断。

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(7)对使用中的零件很难应用，往往都要中断其有效寿命。 (8)试验用的试样，往往需要大量的机械加工或其他的制备工作。 (9)投资及人力消耗往往很高。

另外，破坏性试验和具体的无损探伤检测方法相比，主要具有以下特点：

（1）检验过程周转环节多。 （2）有业务联系的职能部门多。 （3）破坏性检验涉及的技术标准多。

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毕业设计总结

毕业设计是我们学生生涯的最后一战，是考验对理论知识的掌握以及综合能力的考验，本次我接到的课题是14CrNi4MoV钢焊接热裂纹及防治措施的研究。

这次毕业设计让我更加熟悉了从理论到实践的跨越。从查阅图书，到运用强大的网络资源，这中间有很多值得回味的地方。刚开始做设计就碰到了钉子，面对这个陌生又熟悉的14CrNi4MoV钢，不知道从哪里下手，我就去图书馆查资料，去网吧找内容，一时半会找不到就急了，难免产生一些想法，去网上拷贝，抄别人的，花钱买一份，想来想去还是作罢吧，大学生活最后的记忆总不能这样糟蹋了吧，最重要的是，在走出学校之前，自己得知道自己有多少重量。

整个过程中，从查找资料到设计编排，我都力求规范化和文档化，努力让自己以前学的知识运用到本次课题研究中，尽量保证整个课题进度和质量，顺利完成这次的毕业设计，为自己的大学生涯画上一个完美的句号。

不过，在设计过程中，好多知识都是随学随用，就增加了很多不必要的麻烦。但在老师、同学以及自己的不断努力下，不怕麻烦，不怕重复，当克服了这些问题之后，我会感觉到自己的知识在一点一滴地积累，不知不觉中增加。

我相信，只要肯钻研，只要挤时间，一切自己想要的知识都可以掌握。

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致 谢

经过两个月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的老师。

张老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是张老师仍然细心地纠正设计中的错误。除了敬佩张老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

其次要感谢我的同学对我无私的帮助，特别是在软件的使用方面，正因为如此我才能顺利的完成设计，我要感谢我的母校——陕西航空职业技术学院，是母校给我们提供了优良的学习环境；另外，我还要感谢那些曾给我授过课的每一位老师，是你们教会我专业知识。

感谢参考文献中做出贡献的前辈，是你们我为我提供了充足的理论依据。

在此，我再说一次谢谢！谢谢大家！！！

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参 考 文 献

【1】英若采. 熔焊原理及金属材料焊接.

北京： 机械工业出版社，2009.12.

【2】赵忠. 金属材料及热处理.

北京： 机械工业出版社，2009.1. 【3】刘世荣. 金属学与热处理.

北京： 机械工业出版社，1997.6. 【4】丁德全. 金属工艺学.

北京： 机械工业出版社，2008.4. 【5】邓红军. 焊接结构生产.

北京： 机械工业出版社，2009.2. 【6】曾金传. 焊接质量管理与检验.

北京： 机械工业出版社，2009.1. 【7】陈淑惠. 焊接方法与设备.

北京： 高等教育出版社，2009.3

1.错别字和前后说法不一致的地方较多，修改。 2.表格和图没按要求编排。

3.论述热裂纹+的产生原因和防止措施时未针对钢，只是泛泛而谈，论点不鲜明。

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