起重机械焊缝缺陷分析及检验研究

起重机械焊缝缺陷分析及检验研究

李岩

必维嘉航检验技术(广东)有限公司天津分公司    天津  300450

摘要：焊接是进行金属结构件连接的主要方式，所以在焊接过程中应当控制好焊缝质量，因为焊缝质量决定了起重机械受力构件的使用寿命和事故发生概率。由于金属焊接受许多因素影响，因此加强缺陷检测非常重要，同时还可以确保起重机械的应用安全。为了有效降低焊缝缺陷，需要对焊缝缺陷情况进行分析与检验，才可以全面提升起重机械质量。

关键词：起重机械；焊缝缺陷；分析；检验

起重机械的金属结构庞大，应当具有足够的强度、刚度、抗屈能力。选材时需考虑材料焊接性、结构性、载荷特征、工作环境、材料厚度等因素，同时应考虑焊条、焊丝、焊剂等材料成分和性能，以此来确保焊缝能够满足设计和使用要求。

1常见焊接缺陷

1.1裂纹缺陷

裂纹的破坏性较强，任何结构和焊缝中都不应存在这种缺陷。起重机械的焊缝中如果出现裂纹，一般是结构和接头设计不合理导致的应力集中，或者是制造过程中的温度控制不够均匀，以及原材料本身问题造成的。裂纹产生具有即时性、延迟性、延展性，因此分析裂纹产生原因，才能采取有效进行措施处理，进而消除裂纹和安全隐患。

1.2气孔缺陷

气孔是常见的缺陷，焊缝凝固过程会产生气泡，如果这些气泡滞留在焊缝当中就会形成内孔，从而成为焊缝的一部分，这些内孔会导致焊缝截面积降低和应力集中进而成气孔。要想控制气孔，可以使用电弧极性、焊材种类、清洁控制、焊接规范、焊接环境等措施，然后根据焊缝等级来消除缺陷。

1.3夹渣缺陷

焊接完成以后熔渣会残存于焊缝中形成夹渣，大多是金属夹渣和非金属夹渣两种。夹渣形状比较复杂，有线状的，也有点状的，还有链状和其他形式的。这种缺陷大多出现在坡口边缘和每层焊道间的过渡部位，因此横焊、立焊、仰焊这几种焊接方式很容易产生夹渣。

1.4未焊透情形

当母材当中的金属没有完全熔化时，焊缝金属就不会完全进入到接头根部，这时就会出现未焊透情形。出现这种情形的主要原因就是焊接参数选择不当，或者是装配不良产生了电弧磁偏吹，这些都会导致金属未完全熔化和焊缝未熔透情形。因为未焊透造成了焊缝力学性无法满足设计和使用要求，所以引起了应力集中，同时也降低了焊缝疲劳强度。解决这一问题可以适应地加大热量输入，或者采用短弧焊方式避免未焊透情形发生。

1.5未熔合缺陷

未熔合是由于焊缝金属和母材金属或者是焊缝金属间未熔化而结合在一起导致的，这种缺陷需要使用射线检测方式判定。由于这类缺陷能够增加焊缝脆性，所以在一定程度上降低了焊接结构稳定性。在实际应用过程中，可以采用较大电流或者是较小焊速来解决问题。

1.6表面缺陷

常见的表面缺陷有咬边、焊瘤、弧坑这几种，这些缺陷的产生主要是受焊接人员水平影响。此外，烧穿、下塌、错边、角变形等情形也是比较常见的表面缺陷，这些缺陷同样会给起重机械正常运行产生一定威胁，一旦发现需要及时处理。

2起重机械的焊缝检验

2.1定期检验

首次定期检验使用单位应将起重机械的主要受力结构件和主要焊缝，以及严重腐蚀部位还有检验人员指定的部位与部件进行清理，如果需要现场射线检测应当隔离出透照区，并设置相应的安全标志。

定期检验时，需要注意以下几个方面。第一，询问起重机械类型和应用环境，告知使用单位清理待检设备，并准备相关文件。第二，到达使用单位以后查看设备结构图，并将图纸规定的1级焊缝清理干净待检。第三，在照度足够的情况下采用目视方式或者使用5倍放大镜查看焊缝表面，观察表面是否存在裂纹缺陷，特别是原焊缝存在的表面缺陷。当存在质疑时可以采用渗透或磁粉检测方式对这一部位进行探伤，一旦发现裂纹需及时填写意见通知书，并告知使用单位进行整改，待到复检时按原等级检验，同时查看无损检测报告。第四，根据使用情况对长期受载部位检测，并与使用单位沟通，隔离出具体透照区，然后进行现场检测。

2.2监督检验

根据相关要求对起重机械主要受力结构件进行现场分段组装焊接时，需要进行安装监督检验，具体操作时应当注意以下几点。第一，现场安装改造时作业人员需要具备相应的资质和证件。第二，主要的受力结构件现场分段组装和焊接时，操作人员要具有相应的资格证件。第三，施工作业资料审查时，施工单位应当持有负责人批准的施工作业文件。第四，部件施工与记录审查记录应当齐全，相应的签字手续应完整。第五，检查主要受力结构件需要在施工现场进行连接记录，同时还要有分段制造的现场组装和检查记录，以及无损检测报告等文件。

2.3检验内容

第一，起重机械改造与安装过程中进行主要受力结构件现场分段组装时，需要审查焊接作业人员的资格和证件，查看其是否处于有效期之内，检查持证项目是否与焊缝要求相符。第二，审查无损检测人员的资格和证件，持有检测方法Ⅱ级或者是Ⅱ级以上的资格证书才可以出具检测报告。第三，专职的焊接质量检验人员，应当经过培训并取得相应资质才可以完成规定任务。第四，材料证明审查主要是金属结构件的材料和材质证明书复验，复验结果应符合相关规定，并且在证明书的正常范围之内。第五，审查焊接材料时，主要是复验资料和材质证明书，以及焊接材料的化学元素含量和力学性能，同时检查复验结果是否符合相关规定。

2.4检测方法与结果判定

现场组装的焊接构件可以使用5倍放大镜还有焊缝检验尺进行缺陷检测，然后对缺陷质量采取分级限制，对于不符合工艺要求的应立即返修。焊缝内部缺陷判定根据等级不同，采用以下几种方式处理。第一，1级焊缝100%检验，采用超声波和射线检验。第二，2级焊缝根据情况抽检，采用超声波和射线检验。第三，3级焊缝根据抽检，主要采用超声波检验。第四，无阻焊的焊缝检验，根据施工单位或使用单位提供的文件、技术资料、施工自检记录、检测报告、验收资料综合判定。

结束语：

   起重机械是重要的设备，如果金属结构当中存在了大量焊缝，那么在监检中应当严格按照设计文件和规范要求进行检验。在定检过程中加强主要受力结构件的主焊缝、其他受拉、受压、受剪、应力集中部位检验，才能全面提升起重机械的安全性，从而有效地确保起重机械的使用安全。

参考文献：

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