1、
机架激光焊接外观质量检测标准
焊缝外观:
形状与尺寸:机架激光焊接焊缝应具有均匀、连续的外观形状。对于对接焊缝,其宽度应保持相对一致,宽度差一般不超过规定值,如 ±2mm(具体数值根据不同的焊接要求和工件厚度而定)。焊缝余高也有一定要求,通常不超过 3mm,且余高应过渡平滑,避免出现尖锐的凸起,以防止应力集中。例如,在薄板焊接中,余高过高可能会影响后续的加工工序或产品的装配。
表面平整度:焊缝表面应平整光滑,无明显的凹陷或凸起。在焊缝长度方向上,允许的表面不平度偏差通常在 ±1mm 以内。用手触摸焊缝表面时,不应感觉到明显的高低不平。这对于需要进行表面处理(如喷漆、电镀)的机架,能够保证处理后的外观质量均匀一致。
焊接飞溅与气孔:
飞溅物:机架激光焊接过程中产生的飞溅物应尽量少,并且飞溅物在焊缝周围的分布范围应有限。在焊缝两侧各 20mm 范围内(具体范围可根据实际焊接要求调整),飞溅物的最大尺寸一般不超过 1.5mm,且不能影响焊缝及周围区域的外观和性能。过多的飞溅物可能会附着在机架表面,不仅影响美观,还可能在后续使用过程中脱落,对设备的运行造成潜在风险。
气孔:焊缝表面不允许有明显的气孔。对于非密封性要求的机架焊接,在焊缝表面允许存在少量微小气孔,但气孔的直径一般不超过 0.5mm,且每 100mm 焊缝长度内,气孔数量不超过 2 个。对于有密封要求的机架,如液压设备的机架,焊缝不允许有任何可见气孔,因为气孔可能会导致液体泄漏,影响设备的正常功能。
2、焊缝内部质量检测标准
探伤检测:
超声波探伤(UT):机架激光焊接采用超声波探伤来检测焊缝内部的缺陷,如裂纹、未熔合、夹渣等。根据不同的机架使用要求和行业标准,探伤等级有所不同。一般对于承受一般载荷的机架,焊缝质量达到 GB/T 11345 - 2013 标准中的 Ⅱ 级为合格;对于承受重载或关键部位的机架,如起重机的机架,要求达到 Ⅰ 级标准。在探伤过程中,通过分析超声波反射波的特征来判断缺陷的类型、大小和位置。例如,当超声波遇到焊缝内部的裂纹时,会产生强烈的反射波,探伤人员可以根据反射波的位置和幅度来确定裂纹的位置和长度。
射线探伤(RT):对于一些对焊缝质量要求极高的机架,如航空航天设备的机架,会采用射线探伤。射线探伤能够直观地显示焊缝内部的缺陷情况,通过查看射线底片来评估焊缝质量。焊缝内部不允许有裂纹、未熔合等严重缺陷,气孔和夹渣等缺陷的尺寸和数量也有严格限制。例如,在焊缝内部,单个气孔的最大尺寸一般不超过焊缝厚度的 10%,且在一定长度的焊缝范围内,气孔和夹渣的总面积不超过规定值。
金相组织分析:
对焊缝及热影响区的金相组织进行检查,确保其符合要求。焊接后的金相组织应均匀,无明显的粗大晶粒或异常组织。例如,对于低碳钢机架焊接,焊缝金属的金相组织应为细小的铁素体和珠光体组织。如果出现魏氏组织等异常组织,可能会导致焊缝的韧性和强度下降。通过金相显微镜观察焊缝的金相切片,分析晶粒大小、相组成等参数,与标准金相图谱进行对比,判断金相组织是否合格。
3、力学性能检测标准
强度测试:
拉伸强度:机架激光焊接从焊接后的机架上截取焊接试样,进行拉伸试验。焊接接头的抗拉强度应不低于母材的抗拉强度下限值。例如,对于 Q235 钢机架,母材的抗拉强度下限约为 375MPa,焊接接头经过拉伸试验后的抗拉强度应不低于此值。拉伸试验过程中,观察试样的断裂位置和方式,如果断裂发生在焊缝区域,且抗拉强度低于标准要求,则说明焊缝强度不足。
剪切强度:对于承受剪切力的焊缝,如机架中的角焊缝,需要进行剪切强度测试。剪切强度的合格标准根据机架的具体使用工况和设计要求而定,一般要求焊接接头的剪切强度不低于母材剪切强度的 80%。通过专门的剪切试验装置,对焊接试样施加剪切力,测量焊缝断裂时的最大剪切力,计算剪切强度。
硬度测试:
对焊缝及热影响区进行硬度测试,确保硬度分布在合理范围内。硬度值过高可能表示焊接过程中出现了淬硬组织,导致韧性下降;硬度值过低则可能是焊缝金属成分或焊接工艺不当。例如,在低合金钢机架焊接后,焊缝金属的硬度一般应在 180 - 220HB(布氏硬度)之间。采用硬度计在焊缝、热影响区和母材上进行多点测试,绘制硬度分布曲线,检查硬度变化是否符合要求。
4、尺寸精度检测标准
整体尺寸精度:
机架激光焊接后的机架应满足设计图纸规定的整体尺寸要求。尺寸公差根据机架的用途和精度等级确定,例如,对于普通工业设备的机架,线性尺寸公差一般控制在 ±3mm 以内;对于精密设备的机架,如数控机床的机架,尺寸公差可能要求在 ±0.5mm 以内。通过使用卡尺、千分尺、三坐标测量仪等工具,对机架的长、宽、高以及各种安装孔位的尺寸进行精确测量,确保符合设计要求。
机架的形状精度也很重要,如平面度、直线度和垂直度等。对于机架的安装平面,平面度一般要求在 ±0.5mm/m 以内;对于相互垂直的平面,垂直度偏差不超过 ±0.5mm/m。通过水平仪、直角尺等工具或借助三坐标测量仪来检测机架的形状精度。
焊接变形控制:
评估焊接后的变形量是否在允许范围内。焊接变形会导致机架的尺寸和形状发生改变,影响其后续的装配和使用。对于薄板机架焊接,变形量的控制尤为关键。例如,在焊接一个矩形薄板机架后,其对角线长度偏差一般不超过 ±5mm(具体数值根据机架尺寸和精度要求而定)。通过预先采取防变形措施(如刚性固定、反变形法)和焊后矫正(如机械矫正、火焰矫正)来控制焊接变形,使机架的尺寸和形状满足要求。