在船舶、壓力容器、壓力管道等設(shè)備設(shè)施制造和安裝過(guò)程中,焊接質(zhì)量非常重要。焊接部位最容易產(chǎn)生焊裂、未熔合、未焊透、咬邊、夾雜物和晶界開裂等缺陷,這些缺陷又可能是裂紋源。因此,正確地做好焊接缺陷等級(jí)評(píng)定工作不僅能保證產(chǎn)品質(zhì)量,而且能保證產(chǎn)品的安全運(yùn)行。但目前焊接缺陷等級(jí)評(píng)定情況卻不是很友善,焊接工藝中缺陷的名稱與無(wú)損探傷中缺陷也沒有統(tǒng)一,不利于無(wú)損檢測(cè)工作開展。
焊接檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)太多,不同的標(biāo)準(zhǔn)在缺陷定量及評(píng)定方法上都有差別,如焊縫超聲波探傷,有的標(biāo)準(zhǔn)采用長(zhǎng)橫孔進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié),有的標(biāo)準(zhǔn)采用短橫孔或柱孔進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié),不同的反射體反射當(dāng)量均個(gè)有差異。在定量上,不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同一級(jí)別規(guī)定的允許缺陷數(shù)量也不相同。造成這種現(xiàn)象,一方面是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的制定沒有建立在一個(gè)統(tǒng)一的試驗(yàn)和理論分析基礎(chǔ)上,另一方面則是因?yàn)闄z測(cè)技術(shù)上認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一造成的檢測(cè)方法不統(tǒng)一。焊接檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一,使得驗(yàn)收工作帶來(lái)不便,也不便于產(chǎn)品質(zhì)量的相互認(rèn)可,這一矛盾在船舶建造中與船東、船檢報(bào)驗(yàn)方面特別突出。
焊接上產(chǎn)生的缺陷對(duì)材料的性能會(huì)發(fā)生很大影響,其影響程度隨著缺陷的性質(zhì)、大小、位置、厚度的不同而不同。有人作了研究,用相同材料制成大小不同的具有相似外形輪廓的一對(duì)焊縫試樣,每一試樣含有成比例尺寸的裂紋,進(jìn)行斷裂韌行計(jì)算,結(jié)果大尺寸試樣產(chǎn)生破壞的應(yīng)力低于小尺寸試樣產(chǎn)生破壞所需要的應(yīng)力。但現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷等級(jí)評(píng)定并不能實(shí)際地反映這些特點(diǎn),卻帶著明顯的人為因素。如射線探傷對(duì)點(diǎn)狀缺陷等級(jí)評(píng)定,規(guī)定不同級(jí)別允許缺陷點(diǎn)數(shù)隨工件壁厚成幾何級(jí)數(shù)變化,顯然這不是缺陷大小對(duì)產(chǎn)品危害程度的體現(xiàn),而是工作中記憶方便的數(shù)字規(guī)律,是人為加上去的。
缺陷等級(jí)評(píng)定只注重大小、長(zhǎng)度,不注重自身高度和深度
現(xiàn)行缺陷評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)只記錄缺陷平面大小、長(zhǎng)度,不注重自身高度和深度,缺陷的返修也只依據(jù)大小和長(zhǎng)度。常規(guī)射線探傷要記錄缺陷的三維空間尺寸困難,有的超聲波探傷對(duì)深度也不作要求。實(shí)際上缺陷自身高度和深度是影響工件性能的兩個(gè)重要指標(biāo),這兩個(gè)尺寸是缺陷安全評(píng)定的關(guān)鍵尺寸。根據(jù)斷裂力學(xué)理論,埋藏裂紋的等效缺陷尺寸,主要取決于埋藏裂紋的半高a和裂紋形貌系數(shù)?、Ψ。缺陷深藏不同對(duì)材料性能的影響也不同。研究表明,當(dāng)兩種裂紋尺寸相同時(shí),表面裂紋試樣的斷裂強(qiáng)度約為埋藏裂紋的60%。因此,忽視缺陷的高度和深度,不便于對(duì)產(chǎn)品的全面評(píng)價(jià)。另外,也容易放過(guò)自身高度尺寸大于規(guī)定長(zhǎng)度尺寸的缺陷,這實(shí)在是極不合理的現(xiàn)象。