八焊接缺陷及检验方法.doc

八 焊接缺陷及检测办法

1．试述金属熔焊焊缝缺陷分类及表达办法。
依照GB6417-86《金属熔化焊焊缝缺陷分类及阐明》规定，将金属熔焊焊缝缺陷分为如下几类：
第1类裂纹；第2类孔穴；第3类固体夹杂；第4类未熔合和未焊透；第5类形状缺陷和第6类上述以外其他缺陷。
本原则按缺陷性质分大类，按其存在位置及状态分小类，以表格方式列出。缺陷用数字序号标记。每一缺陷大类用一种三位阿拉伯数字标记，第一缺陷小类用一种四位阿拉伯数字标记。因而，每一数字序号仅适合于某一特定类型缺陷。例如，1021表达“焊缝横向裂纹”，1023表达“热影响区横向裂纹”等。
2．试述熔焊接头中裂纹种类及表达办法。
熔焊接头中裂纹种类及表达办法，见表1。

3．试述熔焊接头中孔穴种类及表达办法。
熔焊接头中孔穴种类及表达办法，见表2。

4．试述熔焊接头中固体夹杂种类及表达办法。
熔焊接头中固体夹杂种类及表达办法，见表3。

5．试述熔焊接头中未熔合和未焊透种类及表达办法。
熔焊接头中未熔合和未焊透种类及表达办法，见表4。

6．试述熔焊接头中形状缺陷种类及表达办法。
熔焊接头中形状缺陷种类及表达办法，见表5。

7．试述熔焊接头中其他缺陷种类及表达办法。
熔焊接头中其他缺陷种类及表达办法，见表6。
表6 其他缺陷种类及表达办法
数字序号
名 称
说 明
600
其他缺陷
不能涉及在1～5类缺陷其他缺陷
601
电弧擦伤
在焊缝坡口外部引弧或打弧时产生于母材金属表面上局部损伤
602
飞溅
熔焊过程中，熔化金属颗粒和熔渣向周边飞散现象。这种飞散出金属颗粒和熔渣习惯上也称为飞溅
6021
钨飞溅
从钨电极过渡到母材金属表面或凝固焊缝金属表面上钨颗粒
603
表面扯破
不按操作规程拆除暂时焊接附件时产生于母材金属表面损伤
604
磨痕
不按操作规程打磨引起局部表面损伤
605
凿痕
不按操作规程使用扁铲或其他工具铲凿金属而产生局部损伤
606
打磨过量
由于打磨引起焊件或焊缝不容许减薄
607
608
定位焊缺陷层间错位
不按规定程序熔敷焊道
8．什么是热裂纹？促使形成热裂纹因素有哪些？
焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近高温区间产生焊接裂纹即热裂纹。又称结晶裂纹。其特性是断口呈蓝黑色，即金属在高温被氧化颜色，裂纹总是产生在焊缝正中心或垂直于焊缝鱼鳞波纹，焊缝表面可见热裂纹呈不明显锯齿状，或与焊缝波纹相垂直呈放射状分布。个别状况下，热裂纹也也许出当前热影响区。热裂纹重要发生在杂质含量较多钢、单相奥氏体钢、镍基合金、铝合金、钼合金等焊缝金属中。
促使形成热裂纹因素有：
（1）焊缝金属化学成分 焊缝金属中C、S、P元素较多时，促使形成热裂纹。锰在熔池中能与硫形成MnS进入熔渣，可减少硫有害作用，适量时可减少焊缝热裂纹倾向。
钢中含铜量过多时，会增大焊缝热裂纹倾向。
（2）焊缝横截面形状 焊缝熔宽与厚度比值越小，即熔宽较小、厚度较大时，容易产生热裂纹。
（3）焊接应力 焊件刚性大，装配和焊接时产生较大焊接应力，会促使形成热裂纹。
9．如何防止产生热裂纹？
（1）控制焊缝金属中有害杂质含量 碳素构造钢用焊芯（丝）含碳量均≤0.10％，硫、磷含量应≤0.03％，焊接高合金钢时控制更严。
（2）预热 能减小焊接熔池冷却速度，减少焊接应力。随着母材含碳量或碳当量增长，应恰当增高预热温度。
奥氏体不锈钢焊缝不能采用预热办法来防止产生热裂纹。
（3）采用碱性焊条和焊剂 由于碱性焊条和焊剂具备较强脱硫、磷能力，因而具备较高抗热裂能力。
（4）恰当调节焊接工艺参数 焊接工艺参数直接影响焊缝横断面形状，因而恰当减小焊接电流以减少焊缝厚度，有助于提高焊缝抗裂性能。
（5）采用收弧板 焊接终了断弧时，由于弧坑冷却速度较快，常因偏析而在弧坑处形成热裂纹，即所谓弧坑裂纹。因此终焊时应逐渐断弧，并填满弧坑。必要时可采用收弧板，将弧坑移至焊件外，此时虽然产生弧坑裂纹，也因焊后需将收弧板割掉，并不影响构造自身。
10．什么是冷裂纹、延迟裂纹？促使形成冷裂纹、延迟裂纹因素有哪些？
焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在Ms温度如下）时产生焊接裂纹称为冷裂纹。
钢焊接接头冷却到室温后并在一定期间（几小时、几天、甚至十几天）才浮现焊接冷裂纹称为延迟裂纹。
冷裂纹（涉及延迟裂纹）重要发生在中碳钢、高碳钢、低合金或中合金高强钢、钛及钛合金焊接接头中。
冷裂纹多发生在接头热影响区或熔合线上，个别状况下出当前焊缝上。依照冷裂纹产生部位，可将冷裂纹分为如下三种见图1。

（1）焊道下裂纹在接近堆焊焊道热影响区内所形成焊接冷裂纹。其走向常与熔合线平行，但也有时垂直于熔合线。
（2）焊趾裂纹沿应力集中焊趾处所形成焊接冷裂纹。其走向常与焊缝纵向平等，由焊趾表面开始，向母材深处延伸。
（3）焊根裂纹 沿应力集中焊缝根部所形成焊接冷裂纹。其走向从焊缝根部开始，伸向热影响区或焊缝中。
形成冷裂纹三大因素是：钢种淬硬倾向大、焊接接头含氢量高和构造焊接应力大。特别是由氢促使形成冷裂纹往往具备延迟性质，常称为“氢致裂纹”。
11．如何防止产生冷裂纹？
（1）控制焊缝金属含氢量 采用碱性低氢型焊条和焊剂；严格按规定烘干焊条和焊剂；仔细清除焊接区污物、锈、油、水。
（2）预热 减慢接头冷却速度以减少淬硬倾向。
（3）后热（消氢解决） 后热是指焊接结束或焊完一条焊缝后，将焊件或焊接区及时加热到150～250℃，并保温一段时间。消氢解决是在300～400℃加热温度内进行。两者均能促使氢逸出，但消氢解决效果更好。
（4）采用较大焊接线能量 减慢接头冷却速度。但线能量太大时，会促使热影响区形成过热组织，因此应恰当控制，不能无限制地增大。
（5）采用奥氏体不锈钢焊条 因奥氏体组织塑性好，可减少焊接应力，并能溶解较多氢，因此可用来焊接淬硬倾向较强低合金高强钢，避免产生冷裂纹。
12．什么是再热裂纹？防止产生再热裂纹办法有哪些？
焊后焊件在一定温度范畴内再次加热（消除应力热解决或其他加热过程）而产生裂纹称为再热裂纹。再热裂纹普通发生在熔合线附近粗晶区中，从焊趾部位开始，延向细晶区停止。
钢中Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素会促使形成再热裂纹，其影响可用下式表达
△G′＝Cr+3.3Mo+8.1V+10C-2
△G′＞2时，对再热裂纹敏感；1.5＜△G′＜2时，普通；△G′＜1.5时，对再热裂纹不敏感。
防止产生再热裂纹办法：
（1）预热 预热温度为200～450℃。若焊后能及时后热，可恰当减少预热温度。例如，18MnMoNb钢焊后在180℃热解决2h，预热温度可减少至180℃。
（2）应用低强度焊缝 使焊缝强度低于母材以增高其塑性变形能力。
（3）减少焊接应力 合理地安排焊接顺序、减少余高、避免咬边及根部未焊透等缺陷以减少焊接应力。
13．什么是层状扯破？防止层状扯破办法有哪些？
焊接时，在焊接构件中沿钢板轧层形成呈阶梯状一种裂纹称为层状扯破。层状扯破经常发生在T形接头和角接接头中，其走向与钢板表面相平行见图2，图中箭头表达接头受力方向。

产生层状扯破因素是在轧制钢板中存在硫化物、氧化物和硅酸盐等低熔点非金属夹杂物，其中尤以硫化物作用为主，在轧制过程中被延展成片状，分布在与表面平行各层中，在垂直于厚度方向焊接应力作用下，夹杂物一方面开裂并扩展，后来这种开裂在各层之间相断发生，连成一体，导致层状扯破阶梯性。
防止层状扯破办法：
1)严格控制钢材含硫量。
2)采用强度级别较低焊接材料。
3)在与焊缝相连接钢板表面堆焊几层低强度焊缝金属作为过渡层，以避免夹杂物处在高温区。
4)预热和使用低氢焊条。
14．惯用抗裂性实验办法有哪些？
惯用抗裂性实验办法，见表7。
表7 抗裂性实验办法
序号
试 验 方 法
产生重要裂纹类型
也可反映裂纹

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
不需特殊实验装置
斜Y形坡口焊接裂纹实验（GB4675.1-84）
压板对接（FiSCO）焊接裂纹实验（GB4675.3-84）
搭接接头（CTS）焊接裂纹实验（GB4675.2-84）
刚性固定对接实验
可变刚性实验
十字接头实验
十字搭接裂纹实验
窗形拘束对接裂纹实验
Z向窗口实验
Z向拉伸实验
H形拘束实验

热影响区冷裂纹
焊缝热裂纹
热影响区冷裂纹
焊缝热、冷裂纹
焊缝根部冷、热裂纹
热影响区冷裂纹
－
焊缝横向热裂纹
层状扯破
层状扯破
再热裂纹

焊缝冷裂纹、热裂纹或再热裂纹
－
－
热影响区冷裂纹
热影响区冷裂纹
－
－
－
－
－
－

12
13
14
15
需特殊实验装置
插销实验
拉伸拘束裂纹实验（TRC实验）
刚性拘束裂纹实验（RRC实验）
可调拘束高温裂纹实验

冷裂纹
冷裂纹
冷裂纹
焊缝热裂纹

层状扯破
－
－
－

16
17
间接评估办法
碳当量法
热影响区最高硬度不地（GB4675.5-84）

冷裂纹
热影响区冷裂纹
－
－
15．试述防止焊缝中产气愤孔惯用办法。
1)仔细清除焊件表面上污物，手弧焊时在坡口面两侧各10mm、埋弧焊时各20mm范畴内去除锈、油，应打磨至露出金属表面光泽，特别是在使用碱性焊条和埋弧焊时，更应做好清洁工作。
2)焊条和焊剂一定要严格按照规定温度进行烘焙：酸性焊条75～150℃；碱性焊条350～450℃；焊剂250℃，并保温1～2h。烘焙后焊条应放在焊条保温筒内，随用随取。碱性焊条在露天存储4h以上时应重新烘焙，重复烘焙次数不得超过3次。
3)不应使用过大焊接电流。
4)采用直流电源施焊时，电源极性应为反接。
5)碱性焊条施焊时，应采用短弧焊。
6)引弧时应将焊条略作停顿，对引弧处进行预热，否则引弧处容易形成气孔。
7)采用手弧焊打底、埋弧焊盖面工艺时，打底焊条应为碱性焊条，用酸性焊条打底极易产气愤孔。
8)气体保护焊时应调节气体流量至恰当值、流量太小，保护不良，易使空气侵入形成气孔。
16．试述惯用无损检查办法种类及其选取。
不损坏被检查材料或成品性能和完整性而检测其缺陷办法称为无损（探伤）检查。惯用无损检查办法有超 声、射线（X、γ）照相、磁粉、渗入（荧光、着色）和涡流探伤等。其中超声探伤和射线探伤适于焊缝内部缺陷检测；磁粉探伤和渗入探伤则用于焊缝表面质量检查。每一种无损探伤办法均有其长处和局限性，各种办法对缺陷检出机率既不会有100％，也不会完全相似。因而应依照焊缝材质、构造及探伤办法特点、验收原则等来进行选取。
不同焊缝材质探伤办法选取见表8。

17．试述射线探伤原理及焊接缺陷影像特性。
射线探伤可分别采用X、γ两种射线，其探伤原理见图3。当射线通过金属材料时，某些能量被吸取，使射线发生衰减。如果透过金属材料厚度不同（裂纹、气孔、未焊透等缺陷，该处发生空穴，使材料变薄）或体积质量不同（夹渣），产生衰减也不同。透过较厚或体积质量较大物体时衰减大，因而射究竟片上强度就较弱，底片感光度就较小，通过显影后得到黑度就浅；反之，黑度就深。依照底片上黑度深浅不同影像，就能将缺陷清晰地显示出来。

γ射线穿透能力比X射线强，适合于透视厚度不不大于50mm焊件。
射线探伤常用焊接缺陷影像特性见表9。
表9 射线探伤焊接缺陷影像特性
缺陷种类
缺 陷 影 像 特 征
产 生 原 因
气孔
多数为圆形、椭圆形黑点，其中心处黑度较大，也有针状、柱状气孔。其分布状况不一，有密集，单个和链状
1)焊条受潮
2)焊接处有锈、油污等
3)焊接速度太快或电弧过长
4)母材坡口处存在夹层
5)自动焊产生明弧现象
夹渣
形状不规则，有点、条块等，黑度不均匀。普通条状夹渣都与焊缝平行，或与未焊透未熔合混合浮现
1)运条不当，焊接电流过小，坡口角度过小
2)焊件上留有锈及焊条药皮性能不当等
3)多层焊时，层间清渣不彻底
未焊透
在底片上呈现规则，甚至直线状黑色线条，常伴有气孔或夹渣。在V、比V形坡口焊缝中，根部未焊透都出当前焊缝中间，K形坡口则偏离焊缝中心
1)间隙太小
2)焊接电流和电压不当
3)焊接速度过快
4)坡口不正常等
未熔合
坡口未熔合影像普通一侧平直另一侧有弯曲，黑度淡而均匀，时常伴有夹渣。层间未熔合影像不规则，且不易辨别
1)坡口不够清洁
2)坡口几何尺寸不当
3)焊接电流电压小
4)焊条直径或种类不对
裂纹
普通呈直线或略带锯齿状细纹，轮廓分明，两端尖细，中部稍宽，有时呈现树枝状影像
1)母材与焊接材料成分不当
2)焊接热解决不当
3)应力太大或应力集中
4)焊接工艺不对的
夹钨
在底片上呈现圆形或不规则亮斑点，且轮廓清晰
采用钨极气体保护焊时，钨极爆裂或熔化钨粒进入焊缝金属
18．试述射线探伤质量原则。
依照GB3323-87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》规定，射线探伤质量原则分为照相质量级别和焊缝质量级别两某些。
依照采用射源种类及其能量高低、胶片种类、增感方式、底片黑度、射源与胶片间距离等参数，照相质量级别分为A、AB和B三级，质量级别顺次增高。即后者比前者辨别相似尺寸缺陷时，透照厚度大。锅炉压力容器缝照相质量为AB级。
焊缝质量级别共分四级，Ⅰ级焊缝内缺陷至少，质量最高；Ⅱ、Ⅲ级焊缝内缺陷依次增多，质量逐次下降，缺陷数量超过Ⅲ级者为Ⅳ级，Ⅳ级最差。缺陷数量规定：Ⅰ级焊缝内不准有裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣（容许有少量气孔和点状夹渣 ）；Ⅱ、Ⅲ级焊缝内不准有裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板单面焊中未焊透（容许有一定数量气孔、条状夹渣和不加垫板单面焊中未焊透）。
19．试述超声波探伤原理及质量原则。
运用超声波探测材料内部缺陷无损检查法称超声波探伤。超声探伤原理，是运用焊缝中缺陷与正常组织具备不同声阻抗（材料体积质量与声速乘积）和声波在不同声阻抗异质界面上，通过超声波时会产生反射现象来发现缺陷。探伤时由探头中压电换能器发射脉冲超声波。通过声耦合介质（水、油、甘油或浆糊等）传播到焊件中，遇到缺陷后产生反射波，然后再用另一种类似探头或同一种探头接受反射声波，经换能器转换成电信号，放大后显示在荧光屏上或打印在纸带上。依照探头位置和声波传播时间（荧光屏上回波位置）可求得缺陷位置；反射波幅度可以近似地评估缺陷大小，见图4。

质量原则：超声波探测焊缝方向愈多，波束垂直于缺陷平面机率愈大，缺陷检出率也愈高，其评估成果也愈精确。GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤办法和探伤成果分级》中规定，依照对焊缝探测方向多少，把超声波伤划分为A、B、C三个检查级别，检查完善限度逐级升高，其中B级适合于受压容器。
焊缝质量级别分类见表10。表中数字为容许最大波幅长度。

20．试比较射线探伤和超声探伤各自技术特性。
射线探伤和超声探伤技术特性比较见表11。
表11 射线探伤和超声探伤技术特性比较
检 测 方 法
射线照相法探伤
超声探伤
原

理
办法原理
穿透法
脉冲反射法
物理能量
电磁波
弹性波
缺陷部位体现形式
完好部件与缺陷部位穿透剂量有差别。其差别限度与这两某些材质、射线透过方向以及缺陷尺寸关于。
在完好部位没有反射波，而在缺陷部位发生反射波。其反射限度与完好部位和缺陷部位材质关于。
信息显示
射线底片
荧光屏
显示内容
完好部位与缺陷部位底片黑度差
缺陷反射波位置和幅度
易于检测缺陷方向
与射线方向平行方向
与超声波束垂直方向
易于检测缺陷形状
在射线方向上有深度缺陷
与超声波束成垂直方向扩展缺陷
被
检
物
铸件
◎
○
锻件
×
◎
压延件
×
◎
焊缝
◎
○
缺

陷
分层
×
◎
气孔
◎
○
未焊透
○
○
未熔合
○
○
裂纹
△
△
夹渣
◎
○
注：◎－很适当；○－适当；△－有附加条件时适当；×－不适当。

21．试述磁粉探伤原理及质量原则。
运用在强磁场中，铁磁性材料表层缺陷产生漏磁场吸引磁粉现象，而进行无损检查法称为磁粉探伤。
磁粉探伤原理：一方面将被检焊缝局部充磁，焊缝中便有磁力线通过。对于断面尺寸相似、内部材料均匀焊缝、磁力线分布均匀。当焊缝表面或内部有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，磁力线将绕过磁阻较大缺陷，产生弯曲见图5a。此时在焊缝表面撒上磁粉，磁力线将穿过表面缺陷上磁粉，形成“漏磁”，磁粉就被吸附在缺陷上见图5b，依照被吸附磁粉形状、多少、厚薄限度，便可判断缺陷大小和位置。内部缺陷由于离焊缝表面较远，磁力线在其上不会形成漏磁，磁粉不能被吸住，无堆积现象，因此缺陷无法显露。

惯用磁粉是四氧化三铁（Fe3O4）和三氧化二铁（Fe2O3）。
缺陷磁痕按形状可分为三种：
（1）线状缺陷磁痕 其显示长度为宽度3倍以上。
（2）圆型缺陷磁痕 除线状缺陷磁痕以外缺陷磁痕。
（3）分散缺陷磁痕 在一定区域内同步存在几种缺陷磁痕。
质量原则：依照ZBJ04006-87原则规定，缺陷磁痕级别分7级分别见表12、表13。
表12 线状缺陷磁痕和圆状缺陷磁痕级别分类 （㎜）
级别分类
缺陷磁痕长度L
级别分类
缺陷磁痕长度L
1
2
3
4
1＜L≤2
2＜L≤4
4＜L≤8
8＜L≤16
5
6
7

16＜L≤32
32＜L≤64
L＞64

表13 分散缺陷磁痕级别分类
级别分类
缺陷磁痕长度总和L
级别分类
缺陷磁痕长度总和L
1
2
3
4
2＜L≤4
4＜L≤8
8＜L≤16
16＜L≤32
5
6
7

32＜L≤64
64＜L≤128
L＞128

22．试述渗入探伤原理及质量原则。
采用带有萤光染料（萤光法）或红色染料（着色法）渗入剂渗入作用，显示缺陷痕迹无损检查法称为渗入探伤。
渗入探伤原理：将具有染料渗入液涂敷在被检焊件表面，运用液体毛细作用，使其渗入表面开口缺陷中，然后去除表面多余渗入液，干燥后施加显像剂，将缺陷中渗入液吸附到焊件表面上来，通过观测缺陷显示迹痕来进行焊接构造表面开口缺陷质量评估。其基本环节见图6。

各种焊接缺陷痕迹显示特性见表14。
表14 各种焊接缺陷显示特性
缺 陷 种 类
显 示 迹 痕 特 征
焊 接 气 孔
显示呈圆形、椭圆形或长圆条形，显示比较均匀边沿减淡
焊接裂纹
热裂纹
显示普通略带曲折波浪状或锯齿状细条纹
冷裂纹
显示普通呈直线细条纹
火口裂纹
显示呈星状或锯齿状条纹
未焊透
呈一条持续或断续直线条纹
未熔合
呈直线状或椭圆形条纹
夹渣
缺陷显示不规则，形状多样且深浅不一
质量评估：焊缝质量依照缺陷痕迹类型、迹痕尺寸、显示迹痕分布及间距、缺陷性质等进行评估。按照JBJ59、T《焊缝渗入检查办法和缺陷迹痕分级》规定，分为四个质量级别，Ⅰ级质量最高，Ⅳ级最低，见表15。

23．焊接接头力学性能实验涉及哪些内容？
（1）焊接接头拉伸实验（涉及全焊缝拉伸实验） 实验目是测定焊接接头（焊缝）强度（抗拉强度σb，屈服点σs）和塑性（伸长度δ，断面收缩率φ），并且可以发现断口上某些缺陷（如白点）。
实验可按GB2651-89《焊接接头拉伸实验办法》进行。
（2）焊接接头弯曲实验 实验目是检查焊接接头塑性，并同步可反映出各区域塑性差别、暴露焊接缺陷和考核熔合线质量。
弯曲实验分面弯、背弯和侧弯三种，实验可按GB2653-89《焊接接头弯曲及压扁实验办法》进行。
（3）焊接接头冲击实验 实验目是测定焊接接头冲击韧度和缺口敏感性，作为评估材料断裂韧性和冷作时效敏感性一种指标。
实验可按GB2650-89《焊接接头冲击实验办法》进行。
（4）焊接接头硬度实验 实验目是测量焊缝热影响区金属材料硬度，并可间接判断材料焊接性。
实验可按GB2654-89《焊接接头及堆焊金属硬度实验办法》进行。
（5）焊接接头（管子对接）压扁实验 实验目是测定管子焊接对接接头塑性。
实验可按GB2653-89《焊接接头弯曲及压扁实验办法》进行。
（6）焊接接头（焊缝金属）疲劳实验 实验目是测量焊接接头（焊缝金属）疲劳极限（σ－1） 。
实验可按GB2656-81《焊缝金属和焊接接头疲劳实验法》进行。
24．试述焊接接头金相实验办法及内容。
焊接接头金相实验涉及宏观金相实验和微观金相实验两某些。
（1）宏观金相实验　直接用肉眼或低倍放大镜进行检查。
1）宏观（粗晶）分析　实验时在试件上截取横断面，然后通过打磨、腐蚀再进行观测。宏观（粗晶）分析可以理解焊缝一次结晶组织粗细限度和方向性；熔池形状、尺寸；焊缝接头各区域界限和尺寸；各种焊接缺陷存在状况。
2）断口检查 在焊缝表面沿焊波方向车一条沟槽，槽深约为焊缝厚度1/3，用拉力机将试样拉断，用肉眼或5～10倍放大镜观测断口处也许存在缺陷种类和大小。断口检核对“未熔合”或“熔合不良”这种缺陷十分敏感，惯用于管子对接接头中。
3）钻孔检查 用磨成90°角、直径较焊缝宽度大2～3mm钻头在焊缝上钻孔、钻孔深度为焊件厚度2/3，然后用10％硝酸水溶液浸蚀孔壁，可检查焊缝内部气孔、裂纹、夹渣等缺陷，检查完毕钻孔处应予以补焊。钻孔检查当前用得较少。
（2）微观金相实验 用1000～1500倍金相显微镜观测焊缝金属显微组织和显微缺陷（如微裂纹），可作为质量分析及实验研究手段。
25．试述焊接容器耐压检查目及惯用办法。
将水、油、气等充入容器内徐徐加压，以检查其泄漏、耐压、破坏等实验称为耐压检查。耐压检查目是检查受压容器焊接接头穿透性缺陷和构造强度，并附有减少焊接应力作用。
惯用耐压检查办法是水压实验和气压实验，其中以水压实验用得最多。
（1）水压实验 实验时将容器内布满水，然后缓慢加压，待压力升至容器工作压力时，暂停升压（管子无需），进行初步检查。若无漏水或无异常现象，再升压到实验压力，并在该压力下保持5min（管子实验时容许保持10～20s）。然后降至工作压力，并用10～15kg圆头小锤，在距焊缝15～20mm处沿焊缝方向进行轻轻敲打，仔细检查。检查时，压力应保持不变。检查成果，如容器壁和焊缝上没有水珠和水雾，则以为水压实验合格。
（2）气压实验 用干燥干净空气、氮气或其他惰性气体作为介质充入容器内进行实验。实验时，应先缓慢升压至规定实验压力10％，保持5～10min，进行初步检查。然后升压到规定实验压力50％，如无异常现象，其后按每级为规定实验压力10％，逐级升压到实验压力，保持10～30min，经肥皂液或其他检漏检查无漏气、无可见异常变形即为合格。气压实验上仍一定危险性，仅用于不能向压力容器内安全充灌液体以及运营条件不容许残留实验液体压力容器。
耐压检查实验压力按《压力容器安全技术监察规程》规定选用。
26．试述焊接容器惯用致密性检查办法。
焊接容器惯用致密性检查办法是气密性检查和密封性检查。
（1）气密性检查 将压缩空气（或氨、氟里昂、氦、卤素气体等）压入焊接容器，运用容器内、外气体压力差检查有无泄漏实验法称为气密性检查。
介质毒性限度为极度（氟、氢氰酸、氟化氢、氯等）压力容器，必要进行气密性检查。
1）充气检查 在受压容器内部充以一定压力气体，外部依照部位涂上肥皂水，如有气泡浮现，阐明该处致密性不好，有泄漏。
2）沉水检查 将受压元件沉入水中，内部充以压缩空气，如水中有气泡浮现，阐明受压元件致密性不好，有泄漏。
3）氨气检查 在受压元件内充入混有1％氨气压缩空气，将在5％硝酸汞水溶液中浸过纸条或硼带贴在焊缝外部（也可贴浸过酚酞试剂白纸条）。如有泄漏，在纸条或硼带相应位置上，将呈现黑色斑纹（用酚酞纸时为红斑点），这种办法比较精确，效率高，合用于环境温度较低状况下检查焊缝致密性。
（2）密封性检查　　检查有无漏水、漏气和渗油、漏油等现象实验称为密封性检查。惯用密封性检查办法是煤油实验，实验时在焊缝一侧涂石灰水，干燥后再于焊缝另一侧涂煤油，由于煤油表面张力小，具备穿透极小孔隙能力，当焊缝有穿透性缺陷时，煤油即渗过去，在石灰粉上浮现油斑或带条。为对的地拟定缺陷大小和位置，涂上煤油后应及时进行观测，最初浮现油斑或带条位置即为缺陷位置，观测时间为15～30min，在规定期间内不浮现油痕即以为焊缝合格。
27．试述不锈钢耐腐蚀实验办法种类和实验环节。
依照国标，不锈钢耐腐蚀实验办法可分为下列几种：
（1）不锈钢10％草酸浸蚀实验办法（GB4334.1-84） 合用于检查奥氏体不锈钢晶间腐蚀筛选实验办法，试样在10％草酸溶液中电解浸蚀后，在显微镜下观测被浸蚀表面金相组织，以鉴定与否需要进行硫酸－硫酸铁、65％硝酸、硝酸－氢氟酸以及硫酸－硫酸铜等长时间热酸实验。必要时也可以作为独立无损检查办法。
实验环节：
1）将100g草酸溶解于900ml蒸馏水或去离子水中，配制成10％草酸溶液。对含钼钢种可将100g过硫酸铵溶解于900ml蒸馏水或支离子水中，制成10％过硫酸铵溶液，代替10％草酸溶液。
2）把浸蚀试样作为阳极，倒入10％草酸溶液，以不锈钢板或不锈钢片作为阴极，接通电路。电流密度为1A/cm2，浸蚀时间90s，浸蚀溶液温度20～50℃。用10％过硫酸铵溶液浸蚀时，电流密度为1A/cm2，浸蚀时间5～10min。
3）试样浸蚀后，用流水洗净。在金相显微镜下观测试样所有浸蚀表面，放大倍数为200～500倍，依照其组织特性拟定与否进行其他耐腐蚀实验。
（2）不锈钢硫酸－硫酸铁腐蚀实验办法（GB4334.2-84） 合用于将奥氏体不锈钢在硫酸－硫酸铁溶液中煮沸实验后，以腐蚀率评估晶间腐蚀倾向一种实验办法。
实验环节：
1）将硫酸用蒸馏水或去离子水配制成50±0.3％（质量比例）硫酸溶液，然后取该溶液600ml加入25g硫酸铁加热溶解配制成实验溶液。
2）测量试样尺寸，计算试样面积（取三位有效数字）。
3）实验先后称质量（精确到1mg）。
4）溶液量按试样表面积计算，其量不不大于20ml/cm2。每次实验用新溶液。
5）试样放在实验溶液中用玻璃支架保持于溶液中部，持续沸煮沸120h。每一容器内只放一种试样。
6）实验后取出试样，在流水中用软刷子刷掉表面腐蚀产物，洗净、干燥、称重。
实验成果以腐蚀率评估为

W前－W后
腐蚀率＝────── （g/m2.h）
St

式中 W前──实验前试样质量（g）；
W后──实验后试样质量（g）；
S──试样表面积；
t──实验时间（h） 。
（3）不锈钢65％硝酸腐蚀实验办法（GB4334.3-84） 合用于将奥氏体不锈钢在65％硝酸溶液中煮沸实验后，以腐蚀率评估晶间腐蚀倾向实验办法。
实验环节：
1）实验溶液配制 将硝酸用蒸馏水或去离子水配制成65±0.2％（质量比例）硫酸溶液。
2）、3）、4）同硫酸－硫酸铁实验办法。
5）每周期持续煮沸48h，实验五个周期。
实验成果以腐蚀率评估，同硫酸－硫酸铁实验办法。
焊接试样发现刀状腐蚀即为具备晶间腐蚀倾向，性质可疑时，可用金相法鉴定。
（4）不锈钢硝酸－氢氟酸腐蚀实验办法（GB4334.4-84） 合用于检查含钼奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向。用在70℃、10％硝酸－3％氢氟酸溶液中腐蚀率比值来鉴定晶间腐蚀倾向。
实验环节：
1）实验溶液：将硝酸和氢氟酸试剂，用蒸馏水或去离子水配制成质量分数为10％硝酸－3％氢氟酸实验溶液。
2）、3）同硫酸－硫酸铁实验办法。
4）将支架放入容器中，溶液量按试样表面积计算，其量不少于10ml/cm2。
5）装有实验溶液容器放入恒温水槽中，实验溶液温度加热到70±0.5℃时再将试样放入容器内支架上，使试样处在溶液中部，持续保持2h。每一容器内只放一种试样。
6）同硫酸－硫酸铁实验办法。
7）实验两个周期，每周期为2h。每周期必要使用新溶液。
实验成果以腐蚀率评估，同硫酸－硫酸铁实验办法。
将两周期腐蚀率相加，然后按下式求腐蚀率比值，取两位小数：
对于普通含碳量钢种为

交货状态试样腐蚀率
腐蚀率比值＝──────────────
再固溶解决后试样腐蚀率
对于超低碳钢种（也用于焊接非超低碳钢种）为

敏化解决后试样腐蚀率
腐蚀率比值＝──────────────
交货状态试样腐蚀率
（5）不锈钢硫酸－硫酸铜实验办法（GB4334.5-90） 合用于检查奥氏体、奥氏体－铁素体不锈钢在加有铜屑硫酸－硫酸铜溶液中晶间腐蚀倾向。
实验环节：
1）实验溶液配制时将100g硫酸铜溶解于700ml蒸馏水或去离子水中，再加入100ml硫酸，用蒸馏水或去离子水稀释至1000ml，配制成硫酸－硫酸铜溶液。
2）实验前将试样用恰当溶剂或洗涤剂（非氯化物）去油并干燥。
3）在烧瓶底部铺一层铜屑，然后放置试样。保证每个试样与铜屑接触状况下，同一烧瓶中容许放几层同一钢种试样，但是，试样之间要互不接触。
4）实验溶液应高出最上层试样20mm以上，每次实验都应使用新实验溶液。
5）将烧瓶放在加热装置上，通以冷却水，加热实验溶液，使之保持微沸状态，持续加热16h。
6）实验后取出试样、洗净、干燥、弯曲。
实验成果评估：焊接件试样弯曲角度为180°，沿熔合线进行弯曲。当试样厚度不不不大于1mm时，压头直径为1mm；当试样厚度不不大于1mm时，压头直径为5mm。弯曲后试样在10倍放大镜下观测弯曲试样外表面，有无因晶间腐蚀而产生裂纹。
（6）不锈钢5％硫酸腐蚀实验办法（GB4334.6-84） 合用于测定含钼奥氏体系不锈钢在沸腾5％硫酸溶液中腐蚀失重，以实验不锈钢耐均匀腐蚀性能。
（7）不锈钢三氯化铁腐蚀实验办法（GB4334.7-84） 合用于测定不锈在35或506^三氯化铁溶液中腐蚀率，以实验不锈钢耐点蚀性能。
（8）不锈钢42%氯化镁应力腐蚀实验办法（GB4334.8-84） 合用于实验不锈钢在沸腾42%氯化镁溶液中应力腐蚀裂纹敏感性办法。
（9）不锈钢点蚀电位测量办法（GB4334.9-84） 合用于动电位法测量不锈钢在中性3.5％氯化钠溶液中点蚀电位