焊缝无 损 检 测 国 际(ISO)标 准 体 系 较 为 完 善,
其中既有对检测对象“焊缝”的质量等级划分和不同
质量等级下可验收 缺 欠 特 征 描 述 的 标 准,也 有 各 种
无损检测的方法和验收标准[1].
质量等级是指 焊 缝 产 品 质 量 等 级,而 不 是 指 产
品的可用性,其目的 是 用 于 控 制 焊 接 工 艺 过 程 及 参
数,采用适当的检测方法获知不同程度的焊接质量.
焊缝质量等级的 选 择 应 由 设 计 者、生 产 商、用 户 和/
或其他参与方共 同 协 商 规 定.焊 缝 材 料 不 同,质 量
等级要求也会不同,验收要求亦因而不同.
按照国家装备制造业重点领域国际标准转化工
作计划安排,借助较 为 完 善 的 焊 缝 无 损 检 测 国 际 标准(ISO)体 系,我 国 已 初 步 构 建 了 焊 缝 无 损 检 测 国
家标准(GB)体 系.铝 及 铝 合 金 焊 缝 射 线 检 测 的 国
家标准框架,如图1所示.
缺欠 质 量 分 级 指 南»等 同 采 用ISO 10042:2005
Welding-
ArcGweldedjointsin aluminium and
itsalloys-
Qualitylevelsforimperfections.ISO
10042现行有效的版本是2018版.ISO10042给出
了基于铝及铝合金焊缝缺欠真实尺寸的3种焊缝质
量等级,质量 等 级B对 应 最 高 焊 接 质 量 要 求,质 量
等级C对应一般焊接质量要求,质量等级D对应最
低焊接质量要求.
GB/T34628-2017«焊缝无损检测 金属材料应
用通 则»等 同 采 用ISO17635:2016
NonGdestructiveestingofwelds-
Generalrulesforfusion weldsin
metallic materials.ISO 17635:2016也 是 现 行
ISO标准.针对铝 及 铝 合 金 焊 缝 不 同 的 质 量 等 级,
GB/T34628-2017规定了 射 线 检 测 胶 片 技 术 和 使
用数 字 化 探 测 器 的X和γ射 线 技 术 的 检 测 等 级 及
其验收等级的对应关系.针对铝及铝合金焊缝检测
对象,结合GB/T34628-2017附 录B标 准 体 系 框
图,铝及铝合金焊缝 射 线 检 测 的 标 准 框 架 如 表1所
示(表中RTGS指 计 算 机 射 线 检 测,RFGD指 采 用 数
字阵列探 测 器 的DR检 测).ISO10042不 包 含 铝
及铝合金焊缝缺欠如何检出的内容.检测人员根据
合同各方规定的焊 缝 质 量 等 级 和 无 损 检 测 方 法,根
据ISO17635推荐的焊缝质量等级和无损检测方法
及验收等级之间的对应关系,明确验收等级.
布了2个 焊 缝 射 线 检 测 国 家 标 准,分 别 为GB/T
3323.1-2019«焊缝无损检测 射线检测 第1部分:
X和 伽 玛 射 线 的 胶 片 技 术»(ISO 17636G1:2013,
MOD)和GB/T3323.2-2019«焊缝无损检测 射线
检测 第2部分:使用数字化探测器的X和伽玛射线
技术»(ISO 17636G2:2013,MOD).ISO 17636G1:
2013«焊缝无损检测 射线检测 第1部分:X和伽玛
射线的胶片技 术»和ISO17636G2:2013«焊 缝 无 损
检测 射线检 测 第2部 分:使 用 数 字 化 探 测 器 的X
和伽玛射线技术»均 为 现 行 标 准.我 国 在 转 化 这 两
项ISO标准中发 现ISO原 文 多 处 存 在 图 文 不 一 致
的问题,经与ISO17636工 作 组 专 家 联 系 确 认 后 修
改了 部 分 内 容,确 保 国 内 实 施 正 确 的 检 测 技 术.
2019年4月,ISO开 启ISO17636G1和ISO17636G2
的修订工 作(目 前 状 态 为ISO/AWIISO17636G1和
ISO/AWIISO17636G2),中 国 已 加 入 这 两 项ISO标
准的修订工作组,将 该 标 准 在 国 内 转 化 过 程 中 发 现
的问题带入工作组.
不论铝及铝合金焊缝采用何种射线检测技术进
行检测,射线检测结果验收均使用GB/T37910.2-
2019.GB/T37910.2-2019等同采用ISO10675G22017
NonGdestructivetestingofwelds-
Acceptancelevelsforradiographictesting-
Part
2:
Aluminium anditsalloys.ISO 10675G2:2017
是现 行 版 本,目 前ISO正 在 筹 备 再 次 修 订ISO
10675G2的工作,修改部分技术内容.2检测方法和检测技术的选择
GB/T34628-2017规 定 了 铝 及 铝 合 金 全 熔 透
对接和T型接头内部不连续 可 接 受 的 检 测 方 法,如
表2所示.对接接头常用射线检测(RT)方法,T型
角接接头根据实际检测对象特点可选用射线检测或
超声检测(RT)方法.
GB/T3323.2-2019适用于使用数字化探测器的X
和伽玛射线 技 术.如 果 使 用 数 字 化 探 测 器 的X和
伽玛射线技术检测等级的检测图像质量达到胶片技
术检测等级的检测 图 像 质 量,则 可 认 为 二 者 的 技 术
等级具有同等缺欠检测能力[4]
3GB/T37910.2-2019的主要内容
3.1缺欠分类
GB/T11345-2013«焊 缝 无 损 检 测 超 声 检 测
技术、检测等 级 和 评 定»、GB/T29711-2013«焊 缝
无损 检 测 超 声 检 测 焊 缝 中 的 显 示 特 征»和GB/T
29712-2013«焊缝 无 损 检 测 超 声 检 测 验 收 等 级»
与焊缝超声检测ISO标准 存 在 一 致 性 对 应 关 系,与
基于缺欠真 实 尺 寸 的 焊 缝 质 量 等 级ISO标 准 有 密
切关系,但是焊缝超 声 检 测 结 果 的 验 收 等 级 评 定 还
是基于显示的波幅和长度等信息来判定的.相较超
声检测而言,射线检测的结果是图形显示,先根据图
形判断显示性质,再判定显示是否符合验收等级,因
此射线检测结果的 判 定,与 基 于 缺 欠 真 实 尺 寸 的 焊
缝质量等级ISO标准的关 联 性 更 大,相 互 引 用 的 内
容更多.
GB/T6417.1-2005«金 属 熔 化 焊 接 头 缺 欠 分
类及说明»(ISO6520-1:1998,IDT)规定不论 何 种
材料,金属熔化焊接接头缺欠分类规则都是一致的且每一种缺欠均有明确的术语及其编号.焊缝射线
检测前应按照GB/T32259«焊缝无损检测 熔焊 接
头目 视 检 测»进 行 目 视 检 测 和 评 定,因 此GB/T
37910.2-2019只规定 了 对 接 焊 缝 内 部 显 示 的 验 收
等级.GB/T37910.2-2019中对接焊缝内部显示的
分类符合GB/T6417.1-2005的规定,如表3所示3.23个验收等级
GB/T37910.2-2019规 定 了 对 接 焊 缝 中 显 示
的验收等级,分为1级、2级 和3级.3个 等 级 都 不
允许存在裂 纹.1级 不 允 许 存 在 线 性 气 孔、未 熔 合
和未焊透.2级 不 允 许 存 在 线 性 气 孔 和 未 熔 合.2
级和3级可增 加 后 缀“X”.验 收 等 级2X和3X,表
示对接焊缝 中 显 示 不 仅 满 足 相 应 的2级 和3级 要
求,而且不允许存在长度超过25 mm的任何显示.
焊缝的质量等 级 一 旦 确 定,意 味 着 胶 片 技 术 和
使用数字化 探 测 器 的X和 伽 玛 射 线 技 术 的 检 测 等
级明确,同时也确 定 了 焊 缝 的 验 收 等 级.检 测 人 员
按照方法标准(GB/T3323.1-2019或GB/T3323.
2-2019)进行检测,按照验收标准GB/T37910.1-
2019«焊缝无损检测 射线检测验收等级 第1部分:
钢、镍、钛»或GB/T37910.2-2019进行验收.
特别注意的是,检 测 人 员 不 再 像 以 往1级 不 符
合看2级,2级不符合看3级的方法 逐 级 评 定,而 是
按照GB/T37910.2-2019规 定 的 相 应 等 级 进 行 符
合性判定.焊 缝 射 线 检 测 结 果 符 合 相 应 的 验 收 等
级,即是该验收等级 下 各 种 内 部 缺 欠 的 尺 寸 都 应 在
验收等级给出的阈 值 内,只 要 有 一 种 缺 欠 的 尺 寸 超
出验收等级,则应视 为 焊 缝 射 线 检 测 结 果 不 满 足 该
验收 等 级.例 如,如 果 检 测 前 明 确 是C级 焊 缝,那
就意味着射线检测结 果 按 照2级 验 收 执 行:检 测 人员只关注2级各类 显 示 允 许 的 尺 寸 范 围,如 果 各 类
显示的尺寸在2级 规 定 的 阈 值 内,焊 缝 的 射 线 检 测
结果即判定为2级,即使被检焊缝未发现任何显示,
也应判定为2级;如果发现有任何一类显示的尺寸超
出2级规定的阈值,检测结果即为不满足2级要求.
3.3单个缺欠的验收评定
以 球 形 气 孔 为 例,球 形 气 孔(2011)属 于 单 个 缺
欠.测量气孔直径,结合直径和对接焊缝公称厚度之
间的比例 关 系,判 断 球 形 气 孔 尺 寸 是 否 满 足 验 收 等
级.条形 气 孔(2015)、虫 形 气 孔(2016)、夹 钨(3041)
等单个缺欠也按照相应等级规定的阈值评定.
3.4均布气孔(2012)的验收评定和缺欠面积占比
评定均布气孔(2012)时 应 计 算 缺 欠 面 积 占 比.
缺欠面积占比是缺 欠 投 影 面 积 总 和 在
L×
Wp区 域
中的百分比,见式(1).
A=(
n×
Sd)/(
L×
Wp)(1)
式中:
A为缺欠面积占比;
n为规定区域内的缺欠数
量;
Sd为 规 定 评 定 区 域 内 的 各 类 缺 欠 面 积 总 和,
mm2;
L为焊缝任意100 mm检测长 度,mm;
Wp为
焊缝宽度,mm.
GB/T37910.2-2019附录B给出了
A=1%~
20%时的均布气孔 缺 欠 面 积 占 比 示 意 图,该 示 意 图
仅供参考,没有比 对 含 义.检 测 人 员 应 测 量 实 际 焊
缝宽度,选择均布 气 孔 分 布 最 严 重 的100 mm焊 缝
检测长度区域作为 评 定 区 域,计 算 评 定 区 域 内 各 气
孔面积总和,按式(1)计算评定区域内的缺欠面积占
比,与验收等级中规定的缺欠面积占比的阈值比较,
给出符合验收等级的评定.
以附录B中 图B.1为 例,焊 缝 宽 度 为40 mm,
焊缝缺欠投 影 总 长 度 为120 mm,该 投 影 区 域 内 共
发现15个半径为1 mm的 球 形 气 孔,如 图2所 示.
评定时,首先 选 择 均 布 气 孔 分 布 最 严 重 的100 mm
焊缝检测长度区 域,即 图 中 横 坐 标20~120 mm区
域(红色方框区域),统计该区域内共有12个半径为
1 mm的球形 气 孔;其 次,计 算 评 定 区 域 内 的12个
球形气 孔 的 面 积 总 和(
n×
Sd=37.69 mm2)和 评 定
区域面积(
L×
Wp=4000 mm2);最后,计算缺欠面
积占比
A(约 为1%),与 验 收 等 级 中 规 定 的 缺 欠 面
积占比阈值比较,给出符合验收等级的评定.
3.5局部密集气孔(2013)的验收评定
局部密集气孔(2013)由大小不一的符合验收等
级的球形气孔(2011)组成.当发现评定区域内符合
验收等级的球形气 孔(2011)分 布 较 为 密 集 时,则 应进一步 判 断 气 孔 密 集 程 度,即 开 启 局 部 密 集 气 孔
(2013)评定.因此,在评定局部密集气孔(2013)时,
要确保各个小气孔的尺寸全部满足球形气孔(2011)
验收要求.
图3所 示 为 焊 缝100 mm检 测 长 度
L内 两 个
球形气孔的分布 示 意.图3中
D为 两 个 球 形 气 孔
的间距,
dA1,
dA2分 别 为 两 个 球 形 气 孔 的 直 径.只
有当
D不大于其中较小缺欠的主要尺寸时,两气孔
才被视为密集气孔(2013).图3焊缝100 mm检测长度
L内两个球形气孔的分布
局部密集 气 孔 区 域 用 包 络 所 有 气 孔 的 直 径 为
dAc的圆表示,如图4所示.局部密集气孔包络区域
直径的计算,如式(2)所示.dAc=
dA1+
dA2+
D(2)
检测 人 员 应 选 择 局 部 密 集 气 孔 分 布 最 严 重 的
100 mm焊缝检测长度区域作为评定区 域,按 式(2)
计算局部密集气孔 包 络 区 域 直 径,将 包 络 区 域 直 径
数值与焊缝宽度
Wp和 指 定 数 值(3级 为25 mm,2
级为20 mm,1级为15 mm)两 者 较 小 值 进 行 比 较,
给出符合验收等级的评定.在GB/T37910.2-2019的 制 定 过 程 中,起 草
小组修改了ISO10675G2:2017中 的 图C.2,用ISO
10042:2018中表1给 出 的 密 集 包 络 区 域 图 来 替 代
该图.ISO再 次 修 订ISO10675G2时,也 将 采 纳 中国建议,修改相应图示.
3.6链状气孔(2014)的验收评定
图5所 示 为 焊 缝100 mm检 测 长 度
L内 链 状
气孔的分 布 示 意(图 中
d1和
d2为 球 形 气 孔 的 直
径,
D为两 个 球 形 气 孔 的 间 距).1级 和2级 验 收
时,不允许存在链状气孔(2014).3级 验 收 时,焊 缝
任意100 mm检测 长 度 内,链 状 气 孔(2014)的 长 度
l应小于等于25 mm.链状气孔(2014)的长度
l包
含了气孔直径及间距.在评定链状气 孔(2014)前,要 确 保 链 状 气 孔 中
可见的单一气孔尺寸满足球形气孔(2011)3级 验 收
要求.图5中如 果
D小 于 等 于 其 中 较 小 缺 欠 的 主
要尺寸,则两气孔 被 视 为 一 个 气 孔 进 行 评 定.该 气
孔的尺寸应满足3级验收要求.
3.7条形气孔(2015)和虫形气孔(2016)的验收评定
图6所 示 为 焊 缝100 mm检 测 长 度
L内 条 形
气孔(2015)和虫 形 气 孔(2016)的 分 布 示 意(图 中
l2
和
l3为两气 孔 的 长 度,
D为 两 个 气 孔 的 间 距).如
果间距
D小于等于其中较小气孔的长度,则两气孔
被视为一个气孔进行评定.
l2+
l3+
D之和与 对 接
焊缝公称厚 度
s的 倍 数(3级 为0.4
s,2级 为0.3
s,1
级为0.3
s)和指定数值(3级为6 mm,2级为4 mm,
1级为3 mm)两者 较 小 值 进 行 比 较,给 出 符 合 验 收
等级的评定.铝及 铝 合 金 焊 缝 评 定 中,不 评 定 条 形
气孔(2015)和虫形气孔(2016)的累计长度.4结语
GB/T37910.2-2019修 改 采 用ISO10675G2:
2017,两者技术内 容 保 持 一 致.在 该 标 准 的 编 制 过
程 中,起草小组尽量使其与铝及铝合金焊接 质 量 等可保证对各个方向的缺陷不漏检.