【正文】 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 ? 介 紹 ? 目視檢驗 (VT) ? 無損檢測 (NDT) ? 無損檢測符號 ? 總結 ? 主要術語及其定義 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 介紹 ? 在任何一種有效的焊接質量控制活動中，目視檢驗均作為評估結構和部件質量的一種最基本的方法。為了確保焊接質量能夠滿足其預期用途的需要，各種規(guī)范和標準均把目視檢驗作為最基本的、判定接受與否的最低要求。即在規(guī)定需要采用其他的無損檢驗或破壞性試驗方法的條件下， 目視檢驗仍然作為一種最基本的檢驗手段，而其他的檢驗方法就其實質而言均是對目視檢驗的一種補充。 當我們討論各種用于評估焊接質量的其它方法時，我們實質上可以把這些檢測方法看成是對目視檢驗的一種補充，這是因為試驗或試驗結果的最終評估都要依靠目視的方法來完成。 ? 無數的事實已經證明有效的目視檢驗可以提前發(fā)現絕大多數后期采用的其它更為昂貴的無損檢測所發(fā)現的焊接缺陷。 重要的是我們必須認識到要想達到上述效果，就必須在焊前、焊中和焊后讓一位受過培訓并有資格的檢驗師進行有效的目視檢驗。 不注重制作過程的檢驗，而只是簡單地查看完工焊縫僅能提供有限的有關焊縫質量適用性的保證。 ? 目視檢驗的最大局限是它只能發(fā)現那些暴露于表面的不連續(xù)。 因此，觀察焊縫和接頭的開始和中間層的焊接情況對焊接檢驗師來說就顯得尤為重要。 ? 由于相對而言目視檢驗比較簡單且所需的檢驗工具最少，所以目視檢驗是一種成本很低的質量控制手段。這種低成本還體現在它能夠在缺陷形成之初就發(fā)現它，并立即采取最為經濟的糾正措施。一個典型的例子是目視檢驗能夠發(fā)現根部裂紋。 根部裂紋在其形成之初、并進一步施焊前被發(fā)現而進行修補，和直到焊接完成以后再發(fā)現而進行修補所需的費用相比要少得多。在大多數情況下，大量的修補工作所導致的不單單是成本的增加，還需要重點考慮為完成修補所要花費的額外的工作時間。缺陷在形成之初就被發(fā)現所需的修補時間最少，對整個工程進度的影響也最小。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 目視檢驗是相對簡單的評估方法 ,但不能誤解為任何一個人都可以做。美國焊接學會已經認識到讓那些至少有些目視檢驗知識和經驗的人進行檢驗是非常重要的。為了滿足這些需要，美國焊接學會開發(fā)了認證的焊接檢驗師程序以評判一個人是否符合作為一位焊接檢驗師。如果滿足經驗要求并通過一系列考試，就可認為他或她有能力進行焊縫及焊件的目視檢驗。 ? 雖然我們說目視檢驗同其他無孫檢驗方法相比相對比較簡單，但這并不是說隨便任何一個人都可以有效地進行焊縫的目視檢驗。回顧我們前面九章所講的內容就可以理解，任何從事目視檢驗工作的人都必須掌握大量的專業(yè)知識。熟練地掌握各種焊接檢驗的知識需要花費數年的時間積累經驗并接受各種專業(yè)培訓。最重要的是焊接檢驗師必須熟悉各種焊接工藝和方法、以及那些評估完工焊縫質量的方法。 ? 本教材的最后一章將重點討論作為質量控制程序中最基本的目視檢驗方法的應用，同時也將涉及作為目視檢驗輔助手段的無損檢測技術。受本培訓課程的限制，我們不可能在此對各種工業(yè)領域內每一個焊接檢驗師的不同職責進行準確詳細地講解。每一個人的特定的工作內容及所應用的工藝情況未必適合于其他人。在此，我們就作為焊接檢驗師工作的職責范圍展開概括性的討論。因此，本章的重點是概括性地討論焊接檢驗師如何在其日常工作中具體地應用我們前面九章所講的知識。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 目視檢驗（ VT） ? 焊接檢驗師的職責牽到許多方面的內容而且體現在制作過程的不同階段，因此， “檢驗核查表”已成為一種非常有用的檢驗工具。如此文件能幫助檢驗師有效地安排工作，并確保完成每一項指定的任務。圖 這類檢查清單的一個例子。 ? 在本章的內容中，我們還將介紹焊接檢驗師使用的各種檢驗工具。雖然我們說在所有的檢驗中目視檢驗所需的檢驗工具最少，但我們也應該理解一些檢驗工具能夠幫助檢驗師更容易、更有效地開展工作。圖 一些常用的、能夠幫助焊接檢驗師評價焊接和焊縫質量的工具。 ? 前面我們已經提到，只有在制作過程的每一步都開展檢驗才能保證目視檢驗的有效性。除非是連續(xù)不斷地進行檢驗，否則就有可能造成漏檢。此外，持續(xù)不斷的目視檢驗能夠迅速地發(fā)現問題并立即采取最為有效地糾正措施。因此，本章有關焊接檢驗師“目視檢驗”的職責將分為焊前、焊中和焊后幾個階段來討論。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 焊前檢驗 ? 審閱所應用的資料 ? 檢查焊接工藝 ? 檢查每個焊工的資格 ? 設立檢驗“停止點” ? 編制檢驗計劃 ? 編制保存檢驗結果和記錄的計劃 ? 建立標識不合格品的體系 ? 檢查焊接設備是否處于良好狀態(tài) ? 檢查所要使用的母材和焊材的質量及狀態(tài) ? 檢查焊接準備 ? 檢查坡口裝配情況 ? 檢查對中（直）設備的適用性 ? 檢查焊接接頭是否干凈 ? 當有要求時，檢查預熱溫度 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 焊接過程中檢驗 ? 檢查焊接參數是否符合焊接工藝 ? 檢查每條焊道的焊接質量 ? 檢查層間清理 ? 檢查層間溫度 ? 檢查每道焊縫的位置及其焊接次序 ? 檢查反面清根表面 ? 如有要求，監(jiān)督制作過程中的無損檢驗（ NDE） ? 焊后檢驗 ? 檢查完成的焊縫的外觀情況 ? 檢查焊縫尺寸 ? 檢查焊縫長度 ? 檢查焊接件的尺寸精確度 ? 如有要求，監(jiān)視增加的無損檢驗（ NDE） ? 如有要求，監(jiān)視焊后熱處理 ? 準備檢驗報告 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 焊前檢驗： ? 從某些方面來講，焊接檢驗師在焊前的職責最為重要。至少我們可以講除非是這一階段的工作得以圓滿地完成，否則就會在以后的制做過程中出現問題。這一階段的任務主要是組織隨后的檢驗工作，其中包括：熟悉焊接要求、確定何時進行檢驗、建立報告和保存檢驗記錄的體系。 ? 焊接檢驗師在接到一項新的檢驗任務時，首要的任務是要閱讀與實際焊接相關的所有資料。其中包括：圖紙、規(guī)范、技術要求、工藝等。這些資料對焊接檢驗師來講非常有用。一般來說，這些資料包括了諸如被檢對象、檢驗時間、檢驗地點以及如何進行檢驗的信息。因此，這些資料為隨后的檢驗提供了充分的依據。這些資料也有助于焊接檢驗師安排如何進行焊接質量評估以確保焊接符合指定的工作要求。 ? 通過審閱這些資料，可以獲得要用于焊接制做中所用材料的有關信息。根據所指定的材料型號，可以了解是否存在有特殊的焊接要求。例如，如果指明要使用調質鋼，則通常要對焊接過程中的熱輸入進行控制。這就要求焊接檢驗師在實際檢驗中能將這一要求牢記在心。 ? 另外一個值得注意的方面是：對要使用的材料檢查是否有能夠覆蓋所要求焊接的工藝。除了了解所使用的材料以外， 焊接檢驗師還必須檢查經評定合格的焊接工藝是否提供了合適的焊接方法、焊接技術、填充金屬的型號、焊接位置等信息。如果現有的焊接工藝沒有正確地覆蓋隨后焊接生產中的某個方面，則必須編制新的焊接工藝并按照相應的規(guī)范要求進行評定。 有時可能還要求焊接檢驗師負責工藝評定過程中的監(jiān)督、試驗、記錄并評估工藝評定結果。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 在所有相關的焊接工藝評定合格以后，有必要對每個焊工的資質證書進行審核以確保這些焊工有資格并持證、并有能力按照經批準的焊接工藝從事焊接工作。每個焊工的資質都與一些特定的要求相關，其中包括：焊接材料、焊接工藝、焊接位置、焊接方法、接頭形狀等。對那些沒有合適的資質和證書的焊工必須進行考核以確保他們有能力按所應用的焊接工藝開展工作。 ? 一般說來，能有一份參與生產焊工的清單將對焊接檢驗師的工作很有幫助，這份名單通常給出了每一個焊工有資格進行的焊接工藝。有些規(guī)范要求對所有的完工焊縫要按照每個焊工的編號進行永久性的標識。如果有這種要求，就應該建立一份能夠顯示每個焊工鋼印號的記錄。有時規(guī)范對每個焊工資質證書的有效期也會有所規(guī)定，此時應該保存一份焊工連續(xù)從事焊接工作的記錄以備焊接檢驗師查閱，從而進一步地確定針對某一指定的焊接工藝而言，每一個焊工的證書是否在規(guī)定的有效期以內。如果不在有效期以內，則有可能要求對該焊工重新進行評定。 ? 在審核完和指定任務有關的文件資料以后，焊接檢驗師可以根據情況建立“檢驗停止點”。這只不過是一些提前選定的檢驗點，要求生產過程到達這些點時必須停下來，等待檢驗師對已經完成的工作進行審查。只有在這一階段的工作得焊接檢驗師的認可以后，制造才能繼續(xù)進行。這樣做可以使所做工作一步一步地接受，而不是等到所有的結構或部件完工后才進行檢驗。這樣做可以及早地發(fā)現問題并予以糾正，從而避免對整個工程進度的影響。也可以減少前期的小問題成為后期的大缺陷的可能性。 ? 另一重要前期步驟就是焊接檢驗師應對所要開展焊接檢驗，檢驗結果的記錄和保存制訂一個適當的計劃。通過所積累的經驗，焊接檢驗師會逐步理解這一步有多麼地重要。檢驗師必須知道何時需要進行指定檢驗，并懂得如何完成這一任務。因此必須制訂一個檢驗計劃以確保制作過程中的主要項目不致漏檢。一般說來，檢驗師可以根據制造過程的基本步驟來制訂檢驗計劃，所以可能簡單地把生產計劃作為檢驗計劃的框架來確定何時需要進行檢驗。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 一旦檢驗任務完成，必須根據已經制訂的文件體系來記錄檢驗結果。 該文件體系應包括有關檢驗報告的格式及其內容、檢驗報告的發(fā)放要求、以及有條理地保存檢驗報告以便其他熟悉本工作的人員進行查閱的條款。檢驗報告和文件體系的編寫原則是要盡可能地簡單，同時又要能提供適當的、便于他人在今后閱讀時能夠理解的信息。 ? 另一件和檢驗工作相關的事情是有關不全格品的標識及其處理的要求。在每項檢驗工作開始之處，焊接檢驗師就必須建立某種對拒收焊縫進行報告和標識體系。該體系應包括對拒收焊縫的位置進行標識的條款，以便生產人員能夠理解缺陷的性質及其位置并能夠很容易地找到并修補這一缺陷。還應該建立一套有關對拒收焊縫進行報告的規(guī)則以便所有相關的人員能夠了解有缺陷存在，必須進行的修補。用來表示缺陷存在及其位置的標識應該是某個唯一型式或色彩，以便使生產及質控人員清晰可見并可描述。最后，該體系還闡述在修補工作完成以后如何進行重新檢驗規(guī)定。當重新檢驗工作完成后，應該建立報告結果的系統，以便最初拒收焊縫的報告由隨后可接受的報告來關閉。 ? 所用的焊接設備的狀況對最終的焊縫質量也存在有某種程度的影響。因此，焊接檢驗師還應對焊接設備的運行及狀態(tài)進行檢查和評估。其內容包括有焊接電源、送絲設備、接地電纜及接地夾、焊劑及其焊條的保管設備、傳輸保護氣體所需使用的軟管及其備件等。在評價焊接電源的時候，應使用經過校準的電壓和電流表對設備上的儀表進行檢查以確保實際焊接生產中所讀焊接參數的準確性?？紤]到焊接設備所采用的儀表的精度都比較低，這一檢查對減少出現焊接問題的就顯得尤為重要。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 當上述這些工作都完成以后，應開始對焊接材料及其形狀進行焊前檢查。其中任務之一是對母材和焊材的質量進行檢查和評估。無論是母材或者是焊材存在問題，都會對以后的制做造成額外的、不必要的麻煩。考慮到額外制造作工序相關的成本因素，因為材料的缺陷沒有被及早地提前發(fā)現而需增加額外制造步驟所造成的損失可能會非常地大。因此，能在使用這些材料相當長的時間前發(fā)現其所存在的問題是十分重要的。以某一構件中存有分層的情況為例：如果一直到所有的切割、鉆孔、沖孔、和焊接工作都完成以后才發(fā)現所存在的分層缺陷，通常都將無法彌補因這些工序和操作所帶來得損失。此時供應商將不得不只是簡單地替換有問題的構件，并從頭開始進行制做。 ? 母材的檢驗即可以是簡單的目視檢驗，也可以是用來評價材料表面和內部質量的多種無損檢驗方法的精心組合。構件或部件的關鍵性決定了所需檢驗的內容及其等級。 ? 對要使用的焊接材料的檢驗也是非常重要的。存在于焊劑內部或者是焊條表面的潮氣或雜質會導致非常嚴重的焊縫質量問題。例如，如果對所用的低氫焊條沒有進行正確的保管，將會導致焊縫焊道下裂紋或氣孔。因此，焊接檢驗師應該清楚如何保管和使用這類焊條以防止過量的潮氣或雜質。 ? 在完成了對所有原材料的檢驗任務以后，接下來的一步工作是檢查和評估 焊接接頭的準備質量及其精度。在坡口焊縫的情況下，要對諸如削邊角度、坡口深度、鈍邊尺寸和坡口曲率半徑（針對 J型和 U型坡口而言）進行目視檢查。 這樣檢驗可能會用到一些測量工具，如：板尺、卷尺、或測量坡口角度和曲率半徑的工具。圖 測量工具的一些實例。 ? 在完成了對坡口準備的檢查及其認可以后，焊接檢驗師接下來應檢查有關的裝配情況。也就是說，他或者是她應該檢查兩個需要連接的部件的對直及其相對位置的情況。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 ? 如果此時的構件或者是部件存在有（裝配）尺寸方面的問題，隨后的焊接將不可能有效地糾正這類偏差。在這一階段需要檢查的項目包括：根部間隙、裝配角度對準情況、裝配面對準情況（