第2章 缺陷分析.ppt

第2章 缺陷分析 本章提要： 缺陷分析是无损检测的技术基础。 主要解决两方面的问题： 一是弄清缺陷的分类、性质、危害性； 二是分析缺陷的产生原因，以便有效地识别缺陷、消除缺陷，提高工艺质量。 本章重点讲授缺陷分类、危害性。缺陷的产生原因应结合《材料成型原理》课程内容深入理解与总结。 最后，对常用检测方法作简要介绍。 2.1 工艺缺陷的概念及分类 2.1.1 工艺缺陷的概念 （1）什么是工艺缺陷？ 在材料加工成型过程中，经常会出现某种或某些不合乎质量要求的外观缺陷、性能缺陷、组织缺陷和更为严重的内部几何不连续型缺陷（如裂纹、孔洞、夹杂等）。我们把这些“冶金因素、结构因素、工艺因素”导致的产品质量不符合相关标准要求的各类缺陷统称为工艺缺陷。 （2）工艺缺陷的辨证分析 ① 缺陷产生的绝对性 ——就是说，在实际生产中，要获得没有任何缺陷的产品，在技术上是相当困难的；要使成批生产的产品都没有任何缺陷，是不经济的，甚至是不可能的。 ② 缺陷评定标准的相对性 ——即“判废标准”的相对性。就是说，不同的产品或同一产品，往往因使用条件工况不同，对其质量要求也不同，因而，对工艺缺陷的容限，即“判废标准”也不尽相同 。 ③判废标准的制定原则： 一般地说，产品质量等级越高、失效后危害越大，对缺陷控制也越严格。因此，必须注意贯彻和参照有关标准，但也不能随意判废，即合于使用的原则。 ④工艺缺陷的修复： 轻微的缺陷，不影响使用，是可以容忍的； 严重的缺陷，不符合使用要求，则必须给予处理： 有些缺陷能够及时修复；而有些缺陷则可能无法修复，产品就得判废！ 举例说明 比如：焊缝余高过大，属于焊缝形状不良，严重时可以修磨；必要时甚至可以磨平。 再如：铸件的表面砂眼，可以通过焊补来修复。 特别指出，考虑到焊接接头组织和性能的恶化，某些产品的焊接修复不允许超过2次！所以，应该注意制定严格的修复工艺，否则就会造成经济损失！ 2.1.2 工艺缺陷的分类 工艺缺陷种类繁多，产生原因也相当复杂。为了便于分析和处理工艺缺陷、制定检验工艺、方便技术交流，有必要对其进行分类。 (1)按技术内涵大体分为： ①加工、装配缺陷 ——如焊件坡口角度、装配间隙不均匀，错边量过大等； ②形状、尺寸缺陷 ——如工件变形、焊缝宽窄不一致、焊缝余高过大、表面塌陷、满溢、焊瘤等等； ③几何不连续型缺陷—— 如焊件中的裂纹、孔洞、夹杂、未熔合、未焊透，铸件中的缩孔、疏松、裂纹等等； ④组织、性能缺陷 ——如机械性能不良、耐腐蚀性下降、过热组织、脆性组织、偏析等等； ⑤其它工艺缺陷—— 如飞溅、表面划伤、电弧擦伤、凿痕、磨痕等等。 （2）按工艺方法（工艺责任）分为： ①焊接缺陷——因实施焊接工艺而引起的 缺陷； ②铸造缺陷——因实施铸造工艺而引起的 缺陷； ③锻压缺陷——因实施锻造、冲压工艺而引 起的缺陷； ④热处理缺陷——因实施热处理工艺而引起 的缺陷； （3）按缺陷性质不同分为： ①裂纹——如冷裂纹、热裂纹、再热裂纹、 层状撕裂、火口裂纹等； ②孔穴——如缩孔、气孔等； ③固体夹杂——如夹渣、夹钨等； ④未熔合——如坡口未熔合、层间未熔合； ⑤未焊透——如根部未焊透、中部未焊透； ⑥其它缺陷——未包含在以上5种缺陷中的缺陷，如咬边、烧穿、焊瘤、电弧划伤等。 （4）按缺陷的埋藏深度分为： ①表面缺陷——如表面气孔、表面裂纹、砂眼、咬边等； ②近表面缺陷——如皮下气孔、夹杂等； ③内部缺陷——如内部夹杂、气孔、缩孔、裂纹、未熔合、未焊透等； (5)按缺陷的几何特征不同分为： ①体积型—— 如孔洞、夹杂等； ②面积型——如裂纹、未熔合、夹层等； （6）按具体缺陷的位置特征又有不同的称谓，例如： 裂纹可分为：HAZ 裂纹、焊缝裂纹、火口裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹等； 未熔合可分为：坡口未熔合、层间未熔合、根部未熔合。 （7）其它分类： ①按裂纹走向不同有：横向裂纹、纵向裂纹、人字形裂纹、辐射形裂纹等称谓； ②按裂纹尺寸不同又有：宏观裂纹、微裂纹等称谓。 ③按具体缺陷产生机理又有不同的分类，例如： 焊接接头中的裂纹因其产生机理不同有：