焊縫檢測(cè)的國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

1.概述

    對(duì)于日常工件的無(wú)損檢測(cè)而言，標(biāo)準(zhǔn)是最重要的工作依據(jù)。從工件的檢測(cè)方法選擇、檢測(cè)過(guò)程的注意事項(xiàng)，到工件的最終評(píng)定、報(bào)告的參數(shù)出具，往往都需要遵循一定的、供需雙方均認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

    隨著國(guó)際合作的不斷加強(qiáng)，我們和國(guó)外的交流也日益廣泛。其中，涉及到產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)該遵循何種標(biāo)準(zhǔn)、采取怎樣的驗(yàn)收級(jí)別，這往往是供需雙方討論的焦點(diǎn)之一。因此，將國(guó)內(nèi)焊接構(gòu)件焊縫無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一定的對(duì)比，分析其在日常生活中的應(yīng)用，對(duì)于我們的工作，也是非常有好處的。

    2. 國(guó)內(nèi)、外焊縫無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

    鋼結(jié)構(gòu)焊縫的無(wú)損檢測(cè)在國(guó)內(nèi)已有成熟標(biāo)準(zhǔn)，以鍋爐壓力容器部門運(yùn)用最為廣泛，如GB/T 11345、NB/T 47013、GB/T 3323和TB/T 1558等。近來(lái)鋁合金輕量化材料的使用，使鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的探傷檢驗(yàn)也變得越來(lái)越重要，由于國(guó)內(nèi)起步較晚，實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)還不是很多。隨著航空航天和高鐵技術(shù)的發(fā)展，鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件越來(lái)越多。如高速動(dòng)車組全部采用鋁合金車體，大量使用預(yù)制型材、板材以焊接方式連接，如法國(guó)阿爾斯通的全鋁焊接車體，德國(guó)克諾爾的鋁合金焊接風(fēng)缸等，由于國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，不得不按外方要求采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，因此關(guān)于鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的研究正在開(kāi)展之中。

    國(guó)內(nèi)外關(guān)于焊接結(jié)構(gòu)件的無(wú)損檢測(cè)主要有下列所示標(biāo)準(zhǔn)：

   GB/T 14693 焊縫無(wú)損檢測(cè)符號(hào)

   GB/T 3323 金屬熔化焊焊接接頭射線照相

   GB/T 12605 鋼管環(huán)縫熔化焊對(duì)接接頭射線透照工藝和質(zhì)量分級(jí)

   GB/T 11345 鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果的分級(jí)

   GB/T 15830 鋼制管道對(duì)接環(huán)焊縫超聲波探傷方法和檢驗(yàn)結(jié)果的分級(jí)

   JB/T 9212 常壓鋼質(zhì)油罐焊縫超聲波探傷

   JB/T 6061 焊縫磁粉檢驗(yàn)方法和缺陷磁痕的分級(jí)

   JB/T 6062 焊縫滲透檢驗(yàn)方法和缺陷磁痕的分級(jí)

   NB/T 47103 承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)

   TB/T 1558 對(duì)接焊縫超聲波探傷

   ISO 5817 焊縫 鋼、鎳、鈦及各自合金熔化焊接頭（除波束焊外）不完整性質(zhì)量分級(jí)

   ISO 10042 焊縫 鋁及其合金弧焊接頭不完整性質(zhì)量分級(jí)

   ISO 17636-1 焊縫無(wú)損檢測(cè) 射線檢測(cè)X和伽馬射線膠片技術(shù)

   ISO 17636-2 焊縫無(wú)損檢測(cè) 射線檢測(cè)X和伽馬射線電子成像技術(shù)

   ISO 10675-1 焊縫的無(wú)損檢測(cè) 第1部分 鋼、鎳、鈦及其合金制品射線檢測(cè)的評(píng)價(jià)可接受水平

   ISO 10675-2 焊縫的無(wú)損檢測(cè)第2部分 鋁合金制品射線檢測(cè)的評(píng)價(jià)可接受水平

   ISO 17640 焊縫無(wú)損檢測(cè) 超聲波檢測(cè) 檢測(cè)技術(shù)、驗(yàn)收等級(jí)和結(jié)果評(píng)估

   ISO 11666 焊縫無(wú)損檢測(cè) 焊接接頭超聲波檢測(cè) 驗(yàn)收等級(jí)

   ISO 17638 焊接無(wú)損檢測(cè) 焊接接頭磁粉檢測(cè)

   ISO 23278 焊縫的無(wú)損檢測(cè)焊接接頭磁粉檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)

   ISO 3452 無(wú)損檢測(cè) 滲透檢測(cè)

   ISO 23277 焊縫無(wú)損檢測(cè) 焊縫滲透檢測(cè) 驗(yàn)收等級(jí)

   JIS Z3105 鋁焊縫的射線照相檢驗(yàn)方法和底片評(píng)級(jí)方法

   JIS Z3080 鋁焊縫超聲波斜角探傷方法及檢驗(yàn)結(jié)果的等級(jí)分類方法

   JIS Z3081 鋁管焊縫超聲波斜角探傷方法及檢驗(yàn)結(jié)果的等級(jí)分類方法

   ASTM E1032 焊接件的射線透照檢測(cè)方法

   ASTM E390 鋼熔化焊射線檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)底片

   ASTM E1648 用于鋁熔焊檢驗(yàn)的射線照相參考底片

   3. 國(guó)內(nèi)、外焊縫檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

   由于ASTM標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于焊縫檢驗(yàn)需要采用相應(yīng)的圖譜進(jìn)行比對(duì)，這種方式對(duì)于要求較高的焊縫而言，相對(duì)難以評(píng)判，因此國(guó)內(nèi)若無(wú)特殊需求一般很少采用。國(guó)內(nèi)鍋爐壓力容器行業(yè)主要采用NB/T 47013進(jìn)行檢驗(yàn)。鐵路行業(yè)中，由于以前主要以鋼結(jié)構(gòu)為主，一般采用GB/T 3323及GB/T 11345進(jìn)行射線和超聲波探傷，隨著高速鐵路與國(guó)外的交流與合作及高速動(dòng)車組的成功研制，目前有很多已轉(zhuǎn)換到要求按ISO 5817及ISO 10042要求進(jìn)行相應(yīng)的檢驗(yàn)，同時(shí)，成體系的ISO17636-1也大量使用（GB/T 3323）也是基本等同的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，除了驗(yàn)收部分）。由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在大量采用，對(duì)焊接檢驗(yàn)要求也相應(yīng)地逐步提高。

   國(guó)際焊接體系標(biāo)準(zhǔn)，是以ISO 5817及ISO 10042為核心制定的一系列關(guān)于射線、超聲波、磁粉及滲透探傷標(biāo)準(zhǔn)。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)僅設(shè)定了驗(yàn)收等級(jí)，并沒(méi)有涉及具體的檢測(cè)方法，而很多條款并不一定完全適用于某種方法，如根部未熔合，標(biāo)準(zhǔn)中涉及到了未熔合的部分的厚度，這在我們的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法中可能是無(wú)法做到的，需要使用者根據(jù)情況來(lái)選擇方法和對(duì)應(yīng)條款。在ISO 5817及ISO 10042中，按檢驗(yàn)嚴(yán)格的等級(jí)分為B、C、D三個(gè)級(jí)別，B級(jí)要求最高。從標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容來(lái)看，比目前國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求檢驗(yàn)項(xiàng)點(diǎn)更多，如增加關(guān)于蠕蟲(chóng)狀氣孔的規(guī)定，對(duì)缺陷要求控制焊道面投影方向的大小及焊道橫截面方向的尺寸，尤其是B級(jí)要求中對(duì)缺陷的控制比國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求更為嚴(yán)格，如單個(gè)氣孔不大于0.2s（s—焊接層厚度），因此在6mm以下薄板焊縫中要求明顯比國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)高。

   射線檢驗(yàn)時(shí)對(duì)薄板要求更高，ISO標(biāo)準(zhǔn)按A , B 兩種像質(zhì)等級(jí)和三種透照布置——單壁單影、雙壁雙影和雙壁單影分別規(guī)定了透照不同厚度要求達(dá)到的像質(zhì)指數(shù)。對(duì)雙壁雙影和雙壁單影法, 又按像質(zhì)計(jì)放置位置——射線源側(cè)或膠片側(cè)分別規(guī)定了像質(zhì)要求。

   ISO標(biāo)準(zhǔn)確定像質(zhì)要求, 單壁單影法是按單壁厚度,而雙壁雙影和雙壁單影法是按雙壁厚度(國(guó)標(biāo)均按單壁厚度) , 這與確定曝光條件所依據(jù)的厚度達(dá)到統(tǒng)一。但實(shí)際上, 就被檢焊縫厚度來(lái)說(shuō), 雙壁透照法所得IQI靈敏度總是單壁透照法的一半。ISO標(biāo)準(zhǔn)對(duì)192 Ir源的使用, 在某些厚度范圍內(nèi)對(duì)像質(zhì)要求作了放寬處理, 如A 級(jí): T = 10～ 24mm ,可低2 個(gè)指數(shù); T > 24～ 30mm , 可低1個(gè)指數(shù)；B級(jí): T = 12～ 40mm , 可低1個(gè)指數(shù)(以上均指單壁單影法)。這是因?yàn)樵赐刚蘸穸仍叫? 像質(zhì)損失越大。標(biāo)準(zhǔn)放寬要求, 是承認(rèn)某像質(zhì)水平降低的事實(shí)。之前國(guó)內(nèi)線型靈敏度像質(zhì)計(jì)采用16組細(xì)絲，而ISO標(biāo)準(zhǔn)中采用19組細(xì)絲計(jì)，增加了三組細(xì)絲以加強(qiáng)薄板檢驗(yàn)的透照要求，厚度< 2mm 時(shí), ISO標(biāo)準(zhǔn)有像質(zhì)指數(shù)17～19 (相應(yīng)絲徑0.080mm，0.063mm 和0.050mm ) 的要求, 國(guó)標(biāo)中需補(bǔ)充相應(yīng)的像質(zhì)計(jì)形式。

   對(duì)焊縫缺陷評(píng)定和質(zhì)量驗(yàn)收條件, ISO 5817及ISO 10042適用于對(duì)接焊縫、填角焊縫和分支連接(如T 型接頭) ，但具體級(jí)別的選用則由有關(guān)規(guī)程或產(chǎn)品制造技術(shù)條件決定。這份通用性標(biāo)準(zhǔn)的目的是要對(duì)工業(yè)產(chǎn)品焊接質(zhì)量水平進(jìn)行分級(jí)控制, 以適應(yīng)不同的需要。它是基于長(zhǎng)期工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和一定理論依據(jù)的質(zhì)控性標(biāo)準(zhǔn), 而不是基于斷裂力學(xué), 需要根據(jù)缺陷性質(zhì)、位置、尺寸、使用條件進(jìn)行安全壽命理論預(yù)測(cè)的所謂適用性標(biāo)準(zhǔn)。前者的容限水平顯然高于后者, 前者是后者的基礎(chǔ)和保證。該標(biāo)準(zhǔn)適用于填角焊縫的質(zhì)量評(píng)定, 這正是目前國(guó)內(nèi)鐵路、鍋爐、壓力容器行業(yè)急需填補(bǔ)的一項(xiàng)空白, 應(yīng)結(jié)合國(guó)情及時(shí)消化、吸收和轉(zhuǎn)化。

   ISO標(biāo)準(zhǔn)可在焊接缺陷質(zhì)量評(píng)定諸多方面為修訂、完善我們自己的國(guó)標(biāo)和行標(biāo)提供借鑒, 特別是角接焊縫、單面焊和小徑管缺陷的評(píng)定。歐洲國(guó)家對(duì)焊接缺陷評(píng)定合格與否, 主張參照缺陷性質(zhì)、數(shù)量、大小、位置等數(shù)據(jù)綜合決定。特別是對(duì)RT 和U T 缺陷定量提出了挑戰(zhàn)性要求, 這也是我國(guó)急需解決的問(wèn)題。

    4. 結(jié)語(yǔ)

    從上文可以看出，隨著國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的的交流也日趨頻繁。而現(xiàn)在新制訂或換版的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，包括國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大量的等同、等效或部分等效國(guó)外的各種先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，這也是國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)普遍趨勢(shì)。學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于我們標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，對(duì)于整個(gè)工業(yè)的發(fā)展，也是不無(wú)裨益的。而我們?cè)诠ぷ髦?，也可以將這些結(jié)合起來(lái)，從而大大提高我們的檢測(cè)效率。

    另外，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系中，ISO標(biāo)準(zhǔn)大都和EN標(biāo)準(zhǔn)的繼承性非常強(qiáng)，相關(guān)度很高，而美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)如ASTM自成體系，和前面二者在很多方面有著顯著的不同，大家各有千秋。而日本的JIS標(biāo)準(zhǔn)體系，相對(duì)于前面那些標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)的日益推廣，相對(duì)使用的并不廣泛。所以，我們?cè)诠ぷ髦?，因?yàn)椴煌臉?biāo)準(zhǔn)往往具備一定的差異，不能完全的等效。所以，當(dāng)使用某些標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，當(dāng)可行時(shí)，選擇或建議選擇相同的標(biāo)準(zhǔn)體系，可以大大降低工作強(qiáng)度。

    從標(biāo)準(zhǔn)的總覽可以看出，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，如ASTM或EN等，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相互協(xié)調(diào)，各自覆蓋不同的區(qū)域，如有的描述通用的檢測(cè)方法、有的描述具體類別的工件、有的描述驗(yàn)收規(guī)則、有的描述檢測(cè)材料的驗(yàn)收等等，進(jìn)而形成一個(gè)完備的體系。而國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在這方面還任重道遠(yuǎn)。