x射线探伤4109与47302的区别.docx

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x射线探伤4109与47302的区别

SY/TSY/T4109-2005与JB/TGB/T4730.2标准

关于X射线探伤质量分级的对比

李艳杰

（武汉市燃气热力规划设计院有限公司，武汉，430015）

摘要：

比较了JB/TGB/T4730.2-2005《承压设备无损检测》和SY/TSY/T4109-2005《石油天然气钢质管道无损检测》两个标准射线部分的不两只之处，包括焊缝质量分级、条纹夹渣、未焊透、内凹咬边、未熔合、烧穿评定分级等方面，便于无损检测工作者更好的理解标准和准确的使用标准，从而保证无损检测工作质量和工程焊接质量。

关键词：

射线探伤；标准对比；质量分级对比；

1范围

JB/TGB/T4730.2-2005适用的金属材料有碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、钛及钛合金、镍及镍合金。

SY/TSY/T4109适用的金属材料为碳素钢和低合金钢。

JB/TGB/T4730.2-2005检测对象主要是承压设备金属材料受压元件的熔化焊对接接头，也可检测支承件和结构件的熔化焊对接接头，规定测件壁厚为2～400mm。

SY/TSY/T4109的检测对象为管道环向对接接头，规定被测件壁厚为2～50mm。

2术语与定义

各种焊缝缺欠对焊缝质量的影响不同，下面介绍各种缺欠产生的原因及危害。

1）裂纹

定义：

焊缝中晶体结合遭到破环，形成新的界面产生的缝隙称为裂纹。

产生的原因：

1热裂纹的产生原因低熔共晶物和焊接应力

2冷裂纹的产生原因淬硬组织、含氢量及焊接应力

危害：

裂纹是焊接缺陷中危害最大的一种。

它的出现将显著减少承载面积，更严重的是裂纹端部形成尖锐缺口，应力高度集中，很容易扩展导致破坏。

尤其上冷裂纹，由于其延迟特性和快速脆断特性，带来的危害往往是灾难性的。

2）未熔合

定义：

是指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。

产生的原因：

焊接电流过小；焊接速度过快；焊条角度不对；产后了电弧偏吹现象；焊接外于下坡焊位置，母材未熔化时已被铁水覆盖；母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。

危害：

未熔合是一种面积形缺陷，坡口未熔合对承载面积的减小非常明显，应力集中也比较严重，其危害性仅次于裂纹。

3）未焊透

定义：

未焊透是指母材金属未熔透，焊缝金属没有进入接头根部的现象。

产生的原因：

焊接电流小，熔深浅；坡口与间隙尺不合理，钝边太大；磁偏吹影响；焊条偏芯太大；焊根清理不良。

危害：

减少了焊缝的有效面积，使接头强度下降。

其次未焊透引起的应力集中所造成的危害，比强度下降的危害大的多。

未焊适严重降低焊缝的疲劳强度。

未焊透可能成为裂纹源，是造成焊缝破坏的重要原因。

4）夹渣

定义：

夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。

产生的原因：

坡口尺寸不合理；坡口有污物；多层焊时，层间清渣不彻底；焊接线能量小；焊缝散热太快，液态金属凝固过快；焊条药皮、焊剂化学成分不合理；熔点过高，冶金反应不完全，脱渣性不好；手工焊时，焊条摆动为良，不利于熔渣上浮。

危害：

点状夹渣的危害与气孔相似，带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中，尖端有可能成为裂纹源较大。

5）气孔

定义：

气孔是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存于焊缝之中所形成的空穴。

产生的原因：

母材或填充金属表面有绣、油污等，焊条及焊剂未烘干会增加气孔量。

焊接线能量过小，熔池冷却速度大，不利于气逸出。

危害：

气孔减少了焊缝的有效截面积，使焊缝疏松，从而降低了接头强度，降低塑性，还会引起泄漏。

气孔也是引起应力集中的因素。

氢气孔还可能促成冷裂纹。

6）表面缺陷

主要包括咬边、焊瘤、凹坑、未焊满、烧穿等其它缺陷。

从以上资料可以看出，危害性最大的为裂纹，依次为未熔合、未焊透、夹渣、气孔、表面缺欠。

3质量分级的依据

等级

SY/T4109

GB/T4730.2

Ⅰ

不允许存在裂纹、未熔合、未焊透、条状夹渣、烧穿和内咬边。

不允许存在裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷、根部内凹、根部咬边。

Ⅱ

不允许存在裂纹、表面未熔合和黑度大于或等于较薄侧母材黑度的烧穿。

不允许存在裂纹、未熔合、双面焊以及加垫板单面焊中的未焊透。

Ⅲ

不允许存在裂纹、表面未熔合。

Ⅳ

超过Ⅲ级者。

超过Ⅲ级者。

4质量分级的对比

1）圆形缺陷分级评定的对比

a）定义：

长宽比小于或等于3的缺欠定义为圆形缺欠。

他们可以是圆形、椭圆形、锥形或带有尾巴（在测定尺寸时应包括尾部）等不规则形状，包括气孔、夹渣和夹钨。

b）评定区域：

SY/T4109

母材厚度

mm

≤25

＞25~50

评定区尺寸

mmxmm

10x10

10x20

GB/T4730.2

母材厚度

mm

≤25

＞25~80

评定区尺寸

mmxmm

10x10

10x20

c）缺欠点数的换算：

评定圆形缺欠时，应将缺欠尺寸按下表换算成缺欠点数。

d）不记点数的缺欠尺寸见下表。

母材厚度Tmm

缺欠长度mm

SY/T4109

≤25

≤0.5

＞25~50

≤0.7

GB/T4730.2

≤25

≤0.4

＞25~40

≤0.6

e）圆形缺欠的分级

各级别对接接头允许的圆形缺陷最多点数见下表。

SY/T4109：

GB/T4730.2：

结论：

从以上资料可以看出，SY/T4109与GB/T4730.2在评定区域及缺欠点数的换算标准是一致的，但在等级评定标准结果中，SY/T4109的各等级标准比GB/T4730.2的各等级的标准高出很多。

2）条状夹渣分级评定的对比

a）定义：

长宽比大于3的夹渣定义为条状夹渣（包括条孔）。

（SY/T4109）

b）质量分级：

因SY/T4109中外径小于89mm的评定标准高于外径大于89的评定标准，所以本次以外径大于89mm管道对接接头条状夹渣的质量分级作对比数据依据。

质量级别

缺欠宽度mm

单个缺欠长度mm

缺欠总长度

SY/T4109

Ⅱ

≤2

≤T/3

最小可为10

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过25mm

Ⅲ

≤2T/3

最小可为15

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过50mm

Ⅳ

大于Ⅲ级者

GB/T4730.2

Ⅱ

——

≤T/3且≤20

最小可为4

在长度为12T的任意选定条形缺陷评定区内，相邻缺陷间距不超过6L的任一组条形缺陷的累计长度不超过T，但最小可为4

Ⅲ

≤2T/3且≤30

最小可为6

在长度为6T的任意选定条形缺陷评定区内，相邻缺陷间距不超过3L的任一组条形缺陷的累计长度不超过T，但最小可为6

Ⅳ

大于Ⅲ级者

注：

L为该组条形缺欠中最长缺陷本身的长度；T不母材公称厚度。

结论：

从以上资料可以看出，GB/T4730.2中条型缺欠的宽度比SY/T4109的宽。

单个缺欠的最大长度GB/T4730.2要比SY/T4109最小值小。

所以在条形缺欠的等级评定标准中GB/T4730.2严格于SY/T4109。

3）未焊透分级评定的对比

大径管（＞89mm）对接焊缝的对比如下：

质量级别

单个缺欠长度mm

缺欠总长度

SY/T4109

中间未焊透

Ⅱ

≤12.5

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过25mm

Ⅲ

≤25

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过50mm

Ⅳ

大于Ⅲ级者或缺欠的射线影像黑度超过相邻较薄侧母材黑度者

根部未焊透

Ⅱ

≤10

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过20mm

Ⅲ

≤12.5

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过25mm

Ⅳ

大于Ⅲ级者或根部未焊透的射线影像黑度超过相邻较薄侧母材黑度者

错边未焊透

Ⅱ

≤25

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过50mm

Ⅲ

≤50

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过75mm

Ⅳ

大于Ⅲ级者或根部未焊透的射线影像黑度超过相邻较薄侧母材黑度者

GB/T4730.2

未焊透

Ⅱ

≤T/3且≤20

最小可为4

在任意6T长度区内应不大于T（最小可为4），且任意300长度范围内总长度不大于30

Ⅲ

≤2T/3且≤30

最小可为6

在任意3T长度区内应不大于T（最小可为6），且任意300长度范围内总长度不大于40

Ⅳ

大于Ⅲ级者

小径管（≤89mm）对接焊缝的对比如下：

质量级别

单个缺欠长度mm

连续或断续未焊透总长度占圆周总长度的百分比

SY/T4109

Ⅱ

12

≤10%，且不大于18mm

Ⅲ

25

≤15%，且不大于25mm

Ⅳ

大于Ⅲ级者或缺欠的射线影像黑度超过相邻较薄侧母材黑度者

GB/T4730.2

Ⅱ

_

≤10%

Ⅲ

_

≤15%

Ⅳ

大于Ⅲ级者

结论：

从以上资料可以看出，对于小径管（≤89mm），SY/T4109对焊缝未焊透的评定标准都要高于GB/T4730.2。

而对于大径管（≥89mm），GB/T4730.2对未焊透的评定等级要高于SY/T4109。

而且GB/T4730.2中对于未焊透的深度做了详细的要求，SY/T4109无对未焊透深的要求。

4）内凹、咬边分级评定的对比

外径大于89mm管道对接接头内凹的质量分级对比

质量级别

单个缺欠长度mm

缺欠总长度

SY/T4109

Ⅱ

≤25

≤10%，且不大于50mm

Ⅲ

≤50

≤15%，且不大于75mm

Ⅳ

大于Ⅲ级者

GB/T4730.2

Ⅱ

_

在任意3T长度区内不大于T；总长度不大于100

Ⅲ

_

Ⅳ

大于Ⅲ级者

外径小于89mm管道对接接头内凹的质量分级对比

质量级别

单个缺欠长度mm

缺欠总长度

SY/T4109

Ⅱ

≤15%，且不大于25mm

Ⅲ

≤20%，且不大于35mm

Ⅳ

大于Ⅲ级者

GB/T4730.2

Ⅱ

≤30%

Ⅲ

Ⅳ

大于Ⅲ级者

外径大于89mm管道对接接头咬边的质量分级对比

质量级别

缺欠总长度

SY/T4109

Ⅱ

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过30mm

Ⅲ

任何连续300mm的焊缝长度内，其累计长度不得超过50mm

Ⅳ

大于Ⅲ级者

GB/T4730.2

Ⅱ

在任意3T长度区内不大于T；总长度不大于100

Ⅲ

Ⅳ

大于Ⅲ级者

外径小于89mm管道对接接头咬边的质量分级对比

质量级别

单个缺欠长度mm

缺欠总长度

SY/T4109

Ⅱ

≤10%

Ⅲ

≤15%

Ⅳ

大于Ⅲ级者

GB/T4730.2

Ⅱ

≤30%

Ⅲ

Ⅳ

大于Ⅲ级者

结论：

从以上资料可以看出，对于内凹与咬边的评定标准，SY/T4109相对于GB/T4730.2来说严格很多。

5）未熔合分级评定的对比

GB/T4730.2在分级依据中，Ⅰ级、Ⅱ级与Ⅲ级的分级标准中都“不允许存在焊缝未熔合的情况”，所以在GB/T4730.2中对于未熔合的内详没有介绍。

SY/T4109分级中，Ⅱ级、Ⅲ级评定标准中为“不允许存在表面未熔合”，对于根部未熔合与夹层未熔合的质量分级在文中亻了详细交待。

具体如下：

6）烧穿分级评定的对比

SY/T4109：

GB/T4730.2：

无烧穿质量分级的介绍。

7）综合评定的比较

SY/T4109

GB/T4730.2

综合

评定

任何连续300mm的焊缝长度中，Ⅱ级对接接头内条状夹渣、未熔合（根部未焊透和夹层未熔合）及不焊透（根部未焊透或中间未焊透）的累计长度不超过35mm；Ⅲ级Ⅱ级对接接头内条状夹渣、未熔合（根部未焊透和夹层未熔合）及不焊透（根部未焊透或中间未焊透）的累计长度不超过35mm；

在条形缺陷评定区内同时存在多种缺陷时，应进行综合评级。

对各类缺陷分别评定级别，取质量级别最低的级别作为综合评级的级别；当各类缺陷的级别相同时，则降低一级作为综合评级的级别。

5、总结

从各类缺陷评定标准来看，GB/T4730.2中各质量分级中对裂纹、未熔合及未焊透三个重要原因的评定标准均高于SY/T4109。

而对于危害性较小的表面缺陷的要求相对于SY/T4109要放宽些，但综合来看，GB/T4730.2对于一条焊缝的质量要求是高于SY/T4109的，笔者认为GB/T4730.2在小壁厚的情况下可以替代SY/T4109作为输气站场的射线探伤检验的标准。