焊接接頭（焊縫及熔敷金屬）檢測

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一、非破壞性檢測（NDT）

1. 外觀檢查

• 檢測內容：焊縫表面成形、余高、咬邊、焊瘤、裂紋、氣孔等缺陷。
• 工具：放大鏡、焊縫檢驗尺、內窺鏡。
• 標準依據：ISO 5817、GB/T 19418（根據材料厚度分級評定缺陷）。

2. 滲透檢測（PT）

• 適用對象：非多孔性材料表面開口缺陷（裂紋、氣孔）。
• 步驟：清潔表面→噴涂滲透劑→顯像劑顯影→熒光或著色觀察。
• 標準：ISO 3452、ASTM E165。

3. 磁粉檢測（MT）

• 適用對象：鐵磁性材料表面及近表面缺陷（夾渣、未熔合）。
• 方法：磁化焊縫→噴灑磁懸液→磁痕觀察。
• 標準：ISO 9934、GB/T 15822。

4. 超聲波檢測（UT）

• 檢測范圍：內部缺陷（氣孔、夾渣、裂紋）的定位與定量。
• 技術要點：使用縱波/橫波探頭，通過回波信號分析缺陷尺寸。
• 標準：ISO 17640、NB/T 47013.3。

5. 射線檢測（RT）

• 應用場景：重要結構的焊縫內部質量評定（如壓力容器）。
• 方法：X射線或γ射線透照，底片成像分析缺陷形狀。
• 評定標準：ISO 10675、GB/T 3323。

二、破壞性檢測

1. 力學性能試驗

• 拉伸試驗：測定焊縫金屬抗拉強度、屈服強度、延伸率（標準：ISO 4136）。
• 彎曲試驗：評估焊縫塑性（側彎、面彎、背彎），檢測未熔合、裂紋（標準：ISO 5173）。
• 沖擊試驗：測定焊縫及熱影響區低溫韌性（夏比V型缺口試樣，標準：ISO 148）。

2. 硬度測試

• 目的：評估焊接熱影響區硬化傾向，預防冷裂紋。
• 方法：維氏（HV）、布氏（HB）或洛氏硬度（標準：ISO 9015）。

3. 金相分析

• 檢測內容：焊縫微觀組織（晶粒度、相組成）、熔合線結合狀態、氣孔/夾渣分布。
• 步驟：試樣切割→研磨拋光→化學腐蝕→顯微鏡觀察（標準：ISO 17655）。

4. 化學成分分析

• 對象：熔敷金屬成分（C、Mn、Si、S、P等元素），確保與母材匹配。
• 儀器：光譜分析儀（OES）、能譜儀（EDS）。

5. 腐蝕試驗

• 方法：鹽霧試驗、晶間腐蝕試驗（如不銹鋼焊縫，標準：ASTM G48）。

三、特殊檢測項目

1. 氫含量測定

   • 通過甘油法或氣相色譜法檢測熔敷金屬擴散氫含量，預防延遲裂紋（標準：ISO 3690）。

2. 疲勞試驗

   • 模擬交變載荷下焊縫的疲勞壽命（標準：ISO 12107）。

3. 斷裂韌性測試

   • 測定焊縫抗裂紋擴展能力（CTOD試驗，標準：BS 7448）。

四、檢測流程與結果處理

1. 取樣要求

   • 試樣應包含焊縫中心、熔合線及熱影響區，按標準（如ISO 15614）規定位置切割。

2. 缺陷評定分級

   • 根據檢測結果對照驗收標準（如ISO 5817的B級、C級），判定返修或合格。

3. 返修控制

   • 缺陷區域需徹底清除后重新焊接，并加倍檢測。

五、行業應用差異

• 壓力容器：側重RT/UT檢測及沖擊韌性。
• 橋梁鋼結構：強調疲勞性能與外觀質量控制。
• 航空航天：要求高精度UT及成分分析。

六、檢測設備與人員資質

• 設備需定期校準（如射線源劑量、超聲探頭靈敏度）。
• 檢測人員需持有ISO 9712或ASNT認證。

結語

焊接接頭檢測需綜合多種方法，結合材料特性與服役環境制定檢測方案。隨著數字化技術的發展，TOFD（衍射時差法超聲檢測）、相控陣超聲（PAUT）等先進技術正逐步替代傳統手段，提升檢測效率和精度。

通過系統化的檢測流程，可有效控制焊接缺陷風險，保障結構安全性與經濟性。

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