徐 進
(山西省水利水電勘測設(shè)計研究院,山西 太原 030024)
檢驗是指通過觀察和判斷,測量和試驗所進行的符合性評價。焊接檢驗不僅對焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量起保證作用,而且還可以將通過檢驗所反映出的問題反饋給有關(guān)部門,從而為驗證和改進工藝提供依據(jù),促使產(chǎn)品質(zhì)量進一步提高。焊接檢驗是以多學科為基礎(chǔ)的焊接學科之一,先進的檢測方法及儀器設(shè)備、嚴密的組織管理和較高素質(zhì)的檢驗人員,是實現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品焊接質(zhì)量控制、安全運行的重要保證。
焊接檢驗的內(nèi)容有:原材料及焊材的檢驗、焊前準備的檢驗、焊接工藝評定、焊接施工過程中的檢驗、焊接成品的檢驗等。
焊接生產(chǎn)中所用的主要材料是金屬材料,如板材、型材、管材等;以及焊接材料,如焊條、焊絲、焊劑、保護氣體等。焊接材料關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量與安全,因此,必須對進廠材料進行嚴格驗收,必要時應(yīng)對材料和性能進行復(fù)驗,確認材料符合合同、標準后方能入庫和使用。
“三證”的見證:指材料要有合格證、質(zhì)量證明書、生產(chǎn)許可證。
幾何尺寸及表面質(zhì)量檢查:材料進廠后,應(yīng)對其幾何尺寸進行檢測,對其表面質(zhì)量進行查驗。二者要符合采購合同約定及有關(guān)標準規(guī)定。
力學性能試驗:對重要產(chǎn)品或有合同約定的材料,應(yīng)對其力學性能進行抽檢,抽檢頻次、試樣數(shù)量及檢驗項目、評定方法按合同約定或有關(guān)標準規(guī)定。力學性能實驗機構(gòu)必須是經(jīng)監(jiān)理批準的具有相應(yīng)資質(zhì)的單位。
焊接材料的檢查:焊接材料的正確選擇、管理、使用是保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)條件和先決條件,因此應(yīng)對焊材進行嚴格檢驗。通常是對焊材實行“三證”的見證,如合同另有規(guī)定或特別重要的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)對焊材進行抽檢。
投料前的檢查:投料單據(jù)是材料發(fā)放出庫的憑證,檢查人員應(yīng)認真核對該材料投料生產(chǎn)令號和所焊產(chǎn)品生產(chǎn)令號是否一致,材料牌號、規(guī)格是否符合圖樣規(guī)定,確認后簽字;材料表面不應(yīng)有裂紋、氣孔、分層、氧化皮及超標的凹坑、劃傷等缺陷。表面質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)標準的規(guī)定。
放樣、劃線是焊前極其重要的一項工作,要求操作者和檢驗員具有較高的識圖能力。應(yīng)認真做好以下幾方面工作:根據(jù)圖樣標注的尺寸展開投影關(guān)系、加工余量、焊接收縮量檢驗放樣、劃線的尺寸和形狀是否正確;檢驗劃線、樣板的尺寸公差是否在規(guī)定值內(nèi);檢驗劃線的形位誤差是否在規(guī)定值內(nèi);檢驗樣板的標注情況;在原材料上直接劃線、號料后,檢驗標注符號及標注正確與否;檢驗原材料的標記移植。如一張鋼板只有一個原始記錄,若將其分割幾塊時,應(yīng)將原始標記移植到各塊板上,特別指出的是余料必須清晰地移植標記,經(jīng)車間檢驗人員檢驗正確無誤后才能轉(zhuǎn)入下料工序;檢驗開孔劃線,開孔線的尺寸及管口方位不能有誤,必須嚴格控制,確認正確無誤后,方可進行后續(xù)工序。
在焊接結(jié)構(gòu)制造中,主要的下料方法是火焰氣割和剪切。氣割質(zhì)量檢驗:對于板材、型材,數(shù)控切割機、自動或半自動切割機及手工火焰氣割時,其切割表面質(zhì)量應(yīng)符合JB3092-83的規(guī)定。氣割的板材、型材零件尺寸及其極限偏差,氣割孔或圓盤直徑及其極限偏差應(yīng)符合圖樣規(guī)定,或符合JBZ/Q3011-83的規(guī)定。剪切質(zhì)量檢驗:剪切切口應(yīng)與鋼板表面垂直,通常斜度不大于1:10,劃痕不大于1μm,毛刺高度不大于0.5 mm。板件平面度檢驗:板材經(jīng)斜口剪床剪切后發(fā)生彎扭變形,特別是窄長板條最為嚴重,通常板件的平面度超過1.5 mm時矯形后方可使用。
結(jié)構(gòu)件的坡口通常采用刨邊機刨削、火焰切割設(shè)備氣割或碳弧氣刨等方法加工。
檢驗坡口的形狀、尺寸及坡口面表面粗糙度是否符合圖樣及相關(guān)技術(shù)標準的規(guī)定,可用焊接檢驗尺或樣板檢測坡口面角度、鈍邊尺寸、裝配間隙。坡口及其附近表面應(yīng)清理干凈,確保無毛刺、熔渣、氧化皮及無水、銹、油等雜物。
焊接產(chǎn)品中有很多零件需要進行成形加工,如折邊、卷板等。對這些零件的尺寸和形狀應(yīng)根據(jù)圖樣技術(shù)標準規(guī)定,采用成形樣板和量尺進行檢驗。
焊接施工過程的質(zhì)量控制是焊接質(zhì)量管理的重要組成部分。焊接過程的檢驗是保證產(chǎn)品質(zhì)量、防止產(chǎn)生不合格品和返工的重要措施。從焊接開始到焊接結(jié)束形成優(yōu)良的焊接接頭和焊后熱處理的全過程稱為焊接過程。
檢查焊材的使用:施焊過程中要檢查所用焊材是否正確,烘干記錄、領(lǐng)用手續(xù)、焊材是否隨用隨取,現(xiàn)場是否使用焊條保溫筒,能否做到回收剩余焊條及用過的焊條頭,并做好回收記錄。檢查焊材的烘干規(guī)范是否符合有關(guān)規(guī)定或相關(guān)標準,如室內(nèi)溫度、濕度、通風等。
檢查焊接規(guī)范的執(zhí)行情況:焊接規(guī)范是指焊接過程中的工藝參數(shù),包括焊接電流、電壓、速度,焊條(焊絲)直徑、焊劑等。只有在焊接過程中嚴格執(zhí)行焊接規(guī)范,才能保證焊縫和接頭質(zhì)量。因此,檢驗人員應(yīng)隨時巡視焊接現(xiàn)場,檢查焊接規(guī)范的執(zhí)行情況。
檢查焊接環(huán)境:焊接環(huán)境是否安全,主要取決于環(huán)境溫度、濕度、刮風、下雨、下雪等因素。過低的環(huán)境溫度,由于增大了母材與焊縫之間的溫差,加快了冷卻速度,有可能使材料變脆,在焊接應(yīng)力的作用下出現(xiàn)裂紋;雨雪天氣及溫差過大時,由于接頭處有水分存在和焊材受潮易出現(xiàn)氣孔等缺陷,特別是對氣體保護焊,會使正常的焊接無法進行,因此當環(huán)境出現(xiàn)下列情況之一時,需有防護措施才能進行焊接:下雨、下雪、有霧、有穿堂風;焊條電弧焊時風速大于8 m/s,氣體保護焊時風速大于2 m/s;當焊件溫度低于0℃時,應(yīng)在施焊處100 mm范圍內(nèi)預(yù)熱到15℃左右;相對濕度大于90%。
焊接試板檢驗:焊接試板是模擬產(chǎn)品的制造技術(shù)條件而焊制成的試驗板。試板的質(zhì)量代表產(chǎn)品質(zhì)量,試板的檢驗結(jié)果反映產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。
有的產(chǎn)品在焊接工藝進行到某一工序時,需焊制工序試板,并對其進行檢驗,檢驗包括外觀、探傷、力學性能等。工序試板用于控制不合格焊縫,不轉(zhuǎn)入下道工序。
壓力鋼管的產(chǎn)品試板必須在鋼管縱縫的延長部位與鋼管縱縫同時焊接加工。對產(chǎn)品試板進行檢驗,可以評定產(chǎn)品焊縫的質(zhì)量并控制不合格焊縫不出廠。產(chǎn)品試板必須進行外觀檢查、探傷、力學性能試驗。試驗機構(gòu)必須是經(jīng)監(jiān)理批準且具有相應(yīng)資質(zhì)的單位。產(chǎn)品試板的質(zhì)量標準必須與產(chǎn)品完全相同。檢查產(chǎn)品試板所有的試驗和檢驗記錄、試驗報告和評定結(jié)論。
焊接產(chǎn)成品檢驗是驗證產(chǎn)品質(zhì)量是否達到設(shè)計要求、滿足用戶需要,是對焊接質(zhì)量的綜合性檢驗。
焊縫外觀檢驗是一種常用的簡單易行的檢驗方法,是利用目視、樣板、量具或低倍(5~10倍)放大鏡等對焊縫外觀尺寸和焊縫成形情況的檢驗。
焊縫外觀檢驗在一定程度上有利于發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷,例如,焊縫表面有咬邊和焊瘤時,其內(nèi)部常常未焊透;焊縫表面有氣孔時,表明內(nèi)部可能不致密,有內(nèi)部氣孔和夾渣等。
探傷檢測的目的是檢驗焊縫的表面與內(nèi)部有無裂紋、夾渣、氣孔未熔合和未焊透等工藝性缺陷。探傷檢測應(yīng)安排在外觀檢驗合格之后,強度試驗(如水壓試驗)和致密性試驗(如氣密性試驗)之前進行。
檢驗資料是焊接質(zhì)量的身份證件,因此應(yīng)檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明書、合格證、產(chǎn)品檢驗報告與記錄、質(zhì)量問題及其處理結(jié)果記錄、產(chǎn)品試板的試驗報告,以及竣工圖、設(shè)計變更通知單、工藝變更通知單、材料變更通知單等。