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第六章 焊缝质量检验与验收

第一节 焊接检验方法分类

焊接检验可分为破坏性检验、非破坏性检验和声发射检测三种，每种中又有若干具体检验方法，见图6-1。
焊接检验
破坏性检验 验
非破坏性检验
声发射检验
力学性能试验
金相检验
化学分析试验
外观检查
强度检验
致密性试验
无损检验
拉伸试验
弯曲试验
冲击试验
压扁试验
硬度试验
疲劳试验
化学分析
腐蚀试验
宏观检验
微观检验
断口检验
水压试验
气压试验
气密性试验
吹气试验
氨渗漏试验
煤油试验
载水试验
沉水试验
水冲试验
氨检漏试验
射线探伤
超声波探伤
磁粉探伤
渗透探伤
涡流探伤

图6-1焊接检验方法分类
重要的焊接结构（件）的产品验收，必须采用不破坏其原有形状、不改变或不影响其使用性能的检测方法来保证产品的安全性和可靠性，因此无损检验技术在当今获得了根大的注意和蓬勃发展。

第二节 焊接检验的依据

焊接生产中必须按图样、技术标准和检验文件以及订货合同的规定进行检验。
1.施工图样 图样是生产中使用的最基本资料，加工制作应按图样的规定进行。图样规定了原材料、焊缝位置、坡口形状和尺寸及焊缝的检验要求。
2.技术标准 包括有关的技术条件，它规定焊接产品的质量要求和质量评定方法，使从事检验工作的指导性文件。
3.检验文件 包括工艺规程、检验规程和检验工艺等，它们具体规定了检验方法和检验程序，直到现场人员进行工作。此外，还包括检查工程中收集的检验单据：检验报告、不良品处理单、更改通知单，如图样更改、工艺更改、材料代用、追加或改变检验要求等所使用的书面通知。
4.订货合同 用户对产品焊接质量的要求在合同中有明确标定的，也可以作为图样和技术文件的补充规定。

第三节 焊接缺陷
一、焊接缺陷的概念
工程上把焊接过程中在焊接接头中产生的不符合标准要求的缺陷称为焊接缺陷，焊接结构（件）中由于缺陷的存在，影响着焊接接头的质量。在焊接结构（件）中要获得无缺陷的焊接接头，在技术上是相当困难的，也是不经济的。为了满足焊接结构（件）的使用要求，应该把缺陷限制在一定的范围之内，使其对焊接结构（件）的运行不致产生危害。
评定焊接接头质量优劣的依据，是缺陷的种类、大小、数量、形态、分布及危害程度。若接头中存在着焊接缺陷，一般可通过补焊来修复，或者采取铲除焊道后重新进行焊接，有时直接作为判废的依据。
二、焊接缺陷的分类
焊接缺陷的种类很多，本节主要介绍熔焊缺陷。
根据GB6417-86《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》，可将熔焊缺陷分为六类。
第一类：裂纹，包括：横向裂纹、纵向裂纹、弧坑裂纹、放射状裂纹、支状裂纹、间断裂纹、微观裂纹。
第二类：孔穴，包括：球形气孔、均布气孔、布局密集气孔、链状气孔、条形气孔、虫形气孔、表面气孔。
第三类：固体夹杂，包括：夹渣、焊剂或熔剂夹渣、氧化物夹渣、皱褶、金属夹渣。
第四类：未熔合和未焊透。
第五类：形状缺陷 包括：咬边、焊瘤、下榻、下垂、烧穿、未焊满、角焊缝凸度过大、角变形、错边、焊脚不对称、焊缝超高、焊缝宽度不齐、焊缝表面粗糙、不平滑。
第六类：其它缺陷 包括：电弧擦伤、飞溅、定位焊缺陷、表面撕裂、层间错位、打磨过量、凿痕、磨痕。

第四节 焊接质量要求及其缺陷分级
一、钢结构焊缝外形尺寸要求
JB/T7949-99《钢结构焊缝外形尺寸》和GB/T7949-89《钢结构焊缝外形尺寸》对钢结构熔化焊对接和角接接头的外形尺寸作了如下规定：
1.焊缝的坡口形式与尺寸应符合GB/T985和GB/986的有关规定；
2.焊缝的外形应均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间应平滑过渡。I形坡口对接焊缝（包括I形带垫板对接焊缝），见图6-2。它的焊缝宽度c=b+2a，余高h值应符合表6-1的规定。
非I形坡口对接焊缝（GB/985、GB/986中除I形坡口外的各种坡口形式的对接焊缝）见图6-3。它的焊缝宽度c=g+2a，余高h值也应符合表6-1的规定。g值（见图6-4）按下式计算。

图6-2 I形坡口 图6-3 非I形坡口
表6-1 余高h值 mm
焊接方法
焊缝形式
焊缝宽度
焊缝余高

cmin
cmax
埋弧焊
形焊缝
b+8
b+28
0～3
非形焊缝
g+4
g+14
手工电弧焊
及气体保焊
形焊缝
b+4
b+8
平焊：0～3
其余：0～4
非形焊缝
g+4
g+8
注：1、表中b值应符合GB/985、GB/986标准要求的实际装配值。
2、g值计算结果若带小数时，可利用数字修约法计算到整数位。

图6-4 V形、U形坡口g值的计算
V形 ；
U形
焊缝最大宽度Cmax和最小宽度Cmin的差值，在任意50mm焊缝长度范围内不得大于4mm，整个焊缝长度范围内不得大于5mm。
在任意300mm连续焊缝长度内，焊缝边缘沿焊缝轴向的直线度f如图6-5所示，其值应符合表6-2的规定。

图6-5 焊缝边缘直线度

表6-2焊缝边缘沿焊缝轴向的直线度f mm
焊接方法
焊缝边缘直线度
埋弧焊
＜4
手工电弧焊及气体保护焊
＜3

焊缝表面凹凸，在焊缝任意25mm长度范围内焊缝余高的差值不得大于2mm，见图6-6。

图6-6 焊缝余高差
角焊缝的焊脚尺寸K值由设计或有关技术文件注明，其焊脚尺寸K值得偏差应符合表6-3的规定。

表6-3 焊脚尺寸K值偏差 mm

焊接方法
尺寸偏差
K＜12
K＞12
埋弧焊
+4
+5
手工电弧焊及气体保护焊
+3
+4

焊接外形尺寸经检验超出上述规定时，应进行修磨或按一定工艺进行局部补焊。返修后应符合标准中规定，且补焊的焊缝应与原焊缝间保持圆滑过渡。特殊要求的焊缝外形尺寸，可参照有关标准和技术条件执行。

二、钢熔化焊接头缺陷分级
钢熔化焊接头缺陷分级实质上就是缺陷容限的分级。GB/T12469-90《焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级》把接头的外观和内部缺陷分为四级,见表6-4。

表6-4 缺陷分级(GB/T12469-90)

注①:除注明角焊缝缺陷外,其余均为对接、角接焊缝适用。
②咬边如经磨削修整并平滑过渡，则只按焊缝最小允许厚度评定。
③特定条件下要求平滑过渡时，不受规定限制（如搭接或不等厚度板对接和角接组合焊缝）

该分级标准可以作为焊接结构生产和焊接工艺评定时质量验收依据。
GB/T12469-90标准规定，凡已有产品设计规程，或法定验收规范的产品，应遵循这些规定换算成相应级别。对没有相应规程或法定验收规则的产品，在确定评定级别时，应考虑载荷性质、服役环境、产品失效后的影响、选用材质、制造条件等因素。对技术要求较高但又无法实施无损检验的产品，必须对焊工操作及工艺实施全过程的监督制度和责任记录制度。该标准不对接头的力学性能规定分等，但在设计文件或技术要求中必须明确规定出产品对接头（包括焊缝金属）性能要求的项目和指标，且符合产品设计规程、规则或法规的要求。
表6-4中引用了GB/T3323和GB/T11345两个标准焊缝质量分级，将在后面射线探伤和超声波探伤中详述。

第五节 破坏性检验

破坏性检验是从焊件或试件上切取试样，或以产品（或模拟体）的整体破坏做试验，以检验其各种力学性能，化学成分和金相组织等的试验方法。

一、焊缝金属及焊接接头力学性能试验
1.拉伸试验
拉伸试验用于评定焊缝或焊接接头的强度和塑性性能。抗拉强度和屈服强度的差值能定性说明焊缝或焊接接头的塑性储备量。伸长率和断面收缩率的比较可以看出塑性变形的不均匀程度，能定性说明焊缝金属的偏析和组织不均匀性，以及焊接接头各区域的性能差别。
焊缝金属的拉伸试验有关规定应按GB/T2652-1989《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》标准进行。焊接接头的拉伸试验应按GB/T2651-1989《焊接接头拉伸试验方法》标准进行。
2.弯曲试验
试验用于评定焊接接头塑性并可反映出焊接接头各个区域的塑性差别，暴露焊接缺陷，考核熔合区的接合质量。弯曲试验可分为横弯、纵弯、正弯、背弯和侧弯。侧弯试验能评定焊缝与母材之间的结合强度、双金属焊接接头过度层及异种钢接头的脆性、多层焊的层间缺陷等。
焊接接头的弯曲试验有关规定应按GB/T2653-1989《焊接接头弯曲及压扁试验方法》标准进行。
3.冲击试验
冲击试验用于评定焊缝金属和焊接接头的韧性和缺口敏感性。试样为V形缺口，缺口应开在焊接接头最薄弱区，如熔合区、过热区、焊缝根部等。缺口表面的光洁度、加工方法对冲击值均有影响。缺口加工应采用成型刀具，以获得真实的冲击值。V形缺口冲击试验应在专门的试验机上进行。根据需要可以作常温冲击、低温冲击和高温冲击试验。后两种试验需把冲击试样冷却或加热至规定温度下进行。冲击试样的断口情况对接头是否处于脆性状态的判断很重要，常常被用于宏观和微观断口分析。
焊接接头冲击试验有关规定应按GB/T2650-1989《焊接接头冲击试验方法》标准进行。
4.硬度试验
硬度试验用于评定焊接接头的硬化倾向，并可间接考核焊接接头的脆化程度。硬度试验可以测定焊接接头的洛氏、布氏和维氏硬度，以对比焊接接头各个区域性能上的差别，找出区域性偏析和近缝区的淬硬倾向。硬度试验也用于测定堆焊金属表面硬度。
焊接接头和堆焊金属硬度试验有关规定应按GB/T2654-1989《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》的标准进行。
5.断裂韧度COD试验
断裂韧度COD试验用于评定焊接接头的COD（裂纹张开位移）断裂韧度，通常将预制疲劳裂纹分别开在焊缝、熔合线和热影响区，评定各区的断裂韧度。
断裂韧度COD试验应按JB/T4291-1999《焊接接头裂纹张开位移[COD]试验方法》的标准进行。
6.疲劳试验]
疲劳试验用于评定焊缝金属和焊接接头的饿疲劳强度及焊接接头疲劳裂纹扩展速率。
评定焊缝金属和焊接接头的疲劳强度时，应按GB/T2656-1981《焊缝金属和焊接接头的疲劳试验法》、GB/T13816-1992《焊接接头脉动拉伸疲劳试验》和JB/T7716-1995《焊接接头四点弯曲疲劳试验方法》等标准进行。测定焊接接头疲劳裂纹扩展速率，应按GB/T9447-1988《焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法》或JB/T6044-1992《焊接接头疲劳裂纹扩展速率 侧槽试验方法》等标准进行。
二、焊接金相检验
焊接金相检验（或分析）是把截取焊接接头上的金属试样经加工、磨光、抛光和选用适当的方法显示其组织后，用肉眼或在显微镜下进行组织观察，并根据焊接冶金、焊接工艺、金属相图与相变原理和有关技术文件，对照相应的标准和图谱，定性或定量地分析接头的组织形貌特征，从而判断焊接接头的质量和性能，查找接头产生缺陷或断裂的原因，以及与焊接方法或焊接工艺之间的关系。金相分析包括光学金相和电子金相分析。光学金相分析包括宏观和显微分析两种。具体方法略。

三、断口分析
断口分析是对试样或构件断裂后的破断表面形貌进行研究，了解材料断裂时呈现的各种断裂形态特征，探讨其断裂机理和材料性能的关系。
断口分析的目的有三：
1. 判断断裂性质，寻找破断原因；
2.研究断裂机理；
3.提出防止断裂的措施。
因此，断口分析是事故（失效）分析中的重要手段。在焊接检验中主要是了解断口的组成，断裂的性质（塑性或脆性）及断裂的类型（晶间、穿晶或复合）、组织与缺陷及其对断裂的影响等。断口来源于冲击、拉伸、疲劳等试样的断口和折断试验法的断口；此外是破裂、失效的断口等。
断口分析一般包括宏观分析和微观分析两方面。前者指用肉眼或20倍以下的放大镜分析断口；后者指用光学显微镜或电子显微镜研究断口。宏观分析和微观分析不可分割，互相补充，不能互相代替。

四、化学分析与试验
1.化学成分分析
主要是对焊缝金属的化学成分进行分析，从焊缝金属中钻取试样是关键，除应注意试样不得氧化和沾染油污外，还应注意取样部位在焊缝中所处的位置和层次。不同层次的焊缝金属受母材的稀释作用不同。一般以多层焊或多层堆焊的第三层以上的成分作为熔敷金属的成分。
2.扩散氢的测定
熔敷金属中扩散氢的测定有45℃甘油法、水银法和色谱法三种。目前多用甘油法。按《熔敷金属中扩散氢测定方法》（GB/T3965-1995）规定进行。但甘油法测定精度较差，正逐步被色谱法所替代。而水银法因污染问题而极少应用。
3.腐蚀试验
焊缝金属和焊接接头的腐蚀破坏有总体腐蚀、晶间腐蚀、刀状腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀、海水腐蚀、气体腐蚀和腐蚀疲劳等。

第六节 非破坏性检验

一、外观检验
外观检验是用肉眼或借助样板或用低倍放大镜观察焊件，以发现表面缺陷以及测量焊缝的外形尺寸的方法。
焊件表面缺陷主要是：未熔合、咬边、焊瘤、裂纹、表面气孔等。在多层焊时，应重视根部焊道的外观质量。因为根部焊道最先施焊，散热快，最易产生根部裂纹、未焊透、气孔、夹杂等缺陷，而且还承受着随后各层焊接时所引起的横向拉应力；对低合金高强度钢焊接接头宜进行两次检查，一次在焊后即检查，另一次隔15~30天后再检查，看是否产生延迟裂纹；对含Cr、Ni、和V元素的高强钢或耐热钢若需作消除应力热处理，处理后也要观察是否产生再热裂纹。
焊接接头外部出现缺陷，通常是产生内部缺陷的标志，须待内部检测后才最后评定。
焊接外形及其尺寸的检查，通常借助样板或量规进行。其评定标准详见第四节规定。

二、无损探伤
通常，人们将超声、射线、磁粉、渗透、涡流这五种方法称为常规无损探伤法。主要无损检测（NDT）方法的适用性和特点见表6-5。其检验方法参照有关标准；检验等级标准详见下节内容。

表6-5 主要无损检测（NDT）方法的适用性和特点
序号
检测方法
缩写
适用的缺欠类型
基本特点
1
超声波探伤法
UT
表面与内部缺欠
速度快，平面型缺欠灵敏度高
2
射线探伤法
RT
内部缺欠
直观，体积型缺欠灵敏度高
3
磁粉探伤法
MT
表面缺欠
仅适于铁磁性材料的构件
4
渗透探伤法
PT
表面开口缺欠
操作简单
5
涡流探伤法
ET
表层缺欠
适于导体材料的构件
6
声发射检测法
AE
缺欠的萌生与扩展
动态检测与监测

第七节 常见无损探伤方法质量评定

一、钢熔化焊焊缝超声波探伤
1.检验等级
按焊缝质量要求，超声波检验等级分A、B、C三级。检验工作的完善程度，A级最低，B级一般，C级最高；其难度系数按A、B、C顺序逐级增高。应按照工作的性质、结构、焊接方法、使用条件及承受载荷的怒同，合理选定检验等级。各级的检验范围如下：
A级检验 采用一种角度的探头在焊缝的单面双侧进行检验，只对允许扫查到的焊缝截面进行探测。一般不要求作横向缺陷的检验。母材厚度大于50mm时，不得采用A级检验。
B级检验 原则上采用一种角度探头，在焊缝的单面双侧进行检验，对整个焊缝截面进行探测。受几何条件的限制，可在焊缝的双面单侧采用两种角度探头进行探伤。母材厚度大于100mm时，采用双面双侧检验。条件允许时，应作横向缺陷的检验。
C级检验 至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验，同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验。母材厚度大于100mm时，采用双面双侧检验。其他附加要求是：对接焊缝余高要磨平，以便探头在焊缝上作平行扫查；焊缝两侧斜探头扫查过的母材部分，要用直探头作检查；焊缝母材厚度大于或等于100mm，窄间隙焊缝母材厚度大于或等于40mm时，一般要增加串列式扫查。
一般说来，A级检验适用于普通钢结构，B级检验适用于压力容器，C级检验适用于核容器与管道。
各级中的探伤面、探伤侧和探头角度见图6-6和表6-6。

图6-6 探伤面积和探伤侧

表6-6探伤面、侧和使用探头折射角
板厚/
探伤面
探伤方法
使用的探头折射角或K值
A
B
C
＜25

单面
单侧

单面双侧
（1和2或3和4）
或双面单侧
（1和3或2和4）
直射法及
一次反射法
70°（K2.5， 2.0K）
＞25～50

直射法
70°或60°（K2.5，K2.0，K1.5）
＞50～100

45°或60°；45°和60°；45°和70°并用（K1或 K1.5； K1和 K1.5 ；K1和K2.0并用）
＞100

双面双侧
45°和60°并用（K1和 K1.5 或K2.0并用）
2.缺陷评定与焊缝质量等级
（1）缺陷的评定
GB/T11345-1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》中规定：超过评定线的信号应注意它是否具有裂纹等危害性缺陷特征。如有怀疑时，应采取改变探头角度、增加探伤面、观察动态波型，结合结构工艺特征作判定。如对波型不能准确判断时，应辅以其他检验作综合判定。当最大反射波幅位于Ⅱ区的缺陷，其指示长度不小于10mm时，按5mm计；当相邻两缺陷各向间距小于8mm时，两缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度。
（2）焊缝质量等级
将检验结果进行等级分类。GB/T11345-1989规定：最大反射波幅位于Ⅱ区（定量线以上）的缺陷，根据缺陷指示长度按表6-7的规定予以评级；最大反射波幅不超过评定线的缺陷，均评为Ⅰ级；最大反射波幅超过评定线的缺陷，检验者判定为裂纹等危害性缺陷时，无论其波幅和尺寸如何，均评为Ⅳ级；反射波幅位于Ⅰ区的非裂纹性缺陷，均评为Ⅰ级；反射波幅位于Ⅲ区的缺陷，无论其指示长度如何，均评定为Ⅳ级；不合格的缺陷应予返修，返修区域修补后，返修部位及补焊受影响的区域，应按原探伤条件进行复验，复探部位的缺陷也按上述方法评定。

表6-7 缺陷的等级分类（GB/T11345-1989）

检验等级
A
B
C
板厚/
8～50
8～300
8～300

评定等级
Ⅰ
最小12

最小10
最大30

最小10
最大30
Ⅱ
最小12

最小12
最大50

最小10
最大30
Ⅲ
＜最小20

最小16
最大75

最小12
最大50
Ⅳ
超过Ⅲ级者
注：1.δ为坡口加工侧母材板厚，母材板厚不同时，以较薄侧板厚为准。
2. 对管座角焊缝，δ为焊缝截面中心线高度。

二、钢熔化焊对接接头射线探伤的焊缝质量分级
GB/T 3323-1987《钢熔化焊对接接头射线照相及质量分级》对焊缝质量作了如下分级：
1.按缺陷性质和数量分级
按缺陷性质和数量分级，共分下列四级：
Ⅰ级 焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。
Ⅱ级 焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。
Ⅲ级 焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。不加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按条状夹渣长度的Ⅲ级评定。
Ⅳ级 焊缝缺陷超过Ⅲ级者。
2.圆形缺陷的分级
长宽比小于或等于3的缺陷定义为圆形缺陷，它们可以是圆形、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。圆形缺陷是以给定区域内缺陷点数进行分级的。而评定区域大小按母材厚度由表6-8确定；缺陷点数按缺陷尺寸大小由表6-9确定；不计点数的缺陷尺寸见表6-10。表6-11是圆形缺陷分级。
表6-8 圆形缺陷的评定区尺寸 （单位：mm）
母材板厚
≤24
25～100
＞100
评定区尺寸
10×10
10×20
10×30

表6-9 圆形缺陷的等效点数
缺欠长径/
≤1
1～2
2～3
3～4
4～6
6～8
＞8
点数
1
2
3
6
10
15
25
表6-10 不计点数的缺陷尺寸 （单位：mm）
母材板厚
≤25
25～50
＞50
缺欠长径
≤0.5
≤0.7
≤1.4%

表6-11 圆形缺陷分级
评定区/mm
10×10
10×20
10×30
母材厚/ mm
质量等级
≤10
10～15
15～25
25～50
50～100
＞100
Ⅰ
1
2
3
4
5
6
Ⅱ
3
6
9
12
15
18
Ⅲ
6
12
18
24
30
36
Ⅳ
点数超出Ⅲ级者
注：表中的数字是允许缺陷点数的上限。当圆形缺陷长径大于1/2T时，评为Ⅳ级。评定区应选在缺陷最严重部位。
3.条状夹渣的分级
长度比大于3的缺陷定义为条状夹渣。条状夹渣是以夹渣长度进行分级，见表6-12。

表6-12 条状缺陷的分级
质量等级
单个夹渣最大长度/mm
条状夹渣总长/mm

Ⅱ
≤12
4

在任意直线上，相邻两夹渣间距不超过6L的一组夹渣，其累计长度在12焊缝长度内不超过。
12＜＜60

≥60
20

Ⅲ
≤9
6

在任意直线上，相邻两夹渣间距不超过3L的任一组夹渣，其累计长度在6焊缝长度内不超过。
9＜＜45

≥45
30
Ⅳ
大于Ⅲ级者
注：1）表中“L”为该组夹渣中最长的长度。“δ”为母材厚度。
2）长度比大于3的长气孔的评级与条状夹渣相同。
3）当被检焊缝长度小于12δ（Ⅱ级）或6δ（Ⅲ级）时，可按比例折算。当折算的条状夹渣总长小于单个条状夹渣长度时，以单个条状夹渣长度为允许值。
4.综合评级
在圆形缺陷评定区内，同时存在圆形缺陷和条状夹渣（或未焊透）时，应各自评级，将级别之和减去Ⅰ作为最终级别。

三、磁粉探伤磁痕等级
磁粉探伤是根据缺陷磁痕的形状和大小进行评定和质量等级分类的。JB/T6061-1992《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》根据缺陷磁痕的形态，把它分为为圆型和线型两种。凡长轴与短轴之比小于3的缺陷磁痕称为圆型磁痕；长轴与短轴之比大于或等于3的称线型磁痕。然后根据缺陷磁痕的类型、长度、间距以及缺陷性质分为四个等级，见表6-13。Ⅰ级质量最高，Ⅳ级质量最低。
当出现在同一条焊缝上不同类型或者不同性质的缺陷时，可选用不同的等级进行评定，也可选用相同的等级进行评定。评定为不合格的缺陷，在不违背焊缝工艺规定情况下，允许进行返修。返修后的检验和质量评定与返修前相同。
表6-13 焊缝磁粉（渗透）检验缺陷迹痕分级标准

表4-7-8续

四、渗透探伤缺陷显示迹痕的分级
渗透探伤是根据缺陷显示迹痕的形状和大小进行评定和质量等级分类的。JB/T6062-1992《焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级》根据缺陷迹痕的形态，把它分为为圆型和线型两种。凡长轴与短轴之比小于3的缺陷迹痕称为圆型迹痕；长轴与短轴之比大于或等于3的称线型迹痕。然后根据缺陷显示迹痕的类型、长度、间距以及缺陷性质分为四个等级，见表6-13。Ⅰ级质量最高，Ⅳ级质量最低。
当出现在同一条焊缝上不同类型或者不同性质的缺陷时，可选用不同的等级进行评定，也可选用相同的等级进行评定。评定为不合格的缺陷，在不违背焊缝工艺规定情况下，允许进行返修。返修后的检验和质量评定与返修前相同。

第八节 钢结构焊接工程质量验收规范

根据GB50205-2001《钢结构结构施工质量验收规范》。检验批的合格质量主要取决于对主控项目和一般项目的检验结果。主控项目是对检验批的基本质量起决定性影响的检验项目，因此必须全部符合本规范的规定，这意味着主控项目不允许有不符合要求的检验结果，即这种项目的检查具有否决权。一般项目是指对施工质量不起决定性作用的检验项目。一般项目其检验结果应有80%及以上的检查点（值）符合本规范合格质量标准的要求，且最大值不应超过其允许偏差值的1.2倍。

一、一般规定
1．本规定适用于钢结构制作和安装中的钢构件焊接和焊钉焊接的工程质量验收。
2．钢结构焊接工程可按相应的钢结构制作或安装工程检验批的划分为一个或若干个检验批。
注：钢结构焊接工程检验批的划分应符合钢结构施工检验批的检验要求。考虑不同的钢结构工程验收批其焊缝数量有较大差异，为了便于检验，可将焊接工程划分一个或几个检验批。
3．碳素结构应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h以后，进行焊缝探伤检验。
注：在焊接过程中、焊缝冷却过程及以后的相当长的一段时间可能产生裂纹。普通碳素钢产生延迟裂纹的可能性很小，因此规定在焊缝冷却到环境温度后即可进行外观检查。低合金结构钢焊缝的延迟时间较长，考虑到工厂存放条件、现场安装进度、工序衔接的限制以及随着时间延长，产生延迟裂纹的几率逐渐减小等因素，本规范以焊接完成24h后外观检查的结果作为验收的论据。
4．焊缝施焊后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。
注：本条规定的目的是为了加强焊工施焊质量的动态管理，同时使钢结构工程焊接质量的现场管理更加直观。

二、钢构件焊接工程
1.主控项目
（1）焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。焊条、焊剂、药芯焊丝、熔嘴等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。
检查数量：全数检查。
检验方法：检查质量证明书和烘焙记录。
注：焊接材料对钢结构焊接工程的质量有重大影响。其选用必须符合设计文件和国家现行标准的要求。对于进场时经验收合格的焊接材料，产品的生产日期、保存状态、使用烘焙等也直接影响焊接质量。本条即规定了焊条的选用和使用要求，尤其强调了烘焙状态，这是保证焊接质量的必要手段。
（2）焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。
检查数量：全数检查。
注：在国家经济建设中，特殊技能操作人员发挥着重要作用。在钢结构工程施工焊接中，焊工是特殊工种，焊工的操作技能和资格对工程质量起到保证作用，必须充分予以重视。本条所指的焊工包括手工操作焊工、机械操作焊工。从事钢结构工程焊接施工的焊工，应根据所从事钢结构焊接工程的具体类型，按国家现行行业标准规程的要求对施焊焊工进行考试并取得相应证书。
检验方法：检查焊工合格证及其认可范围、有效期。
（3）施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。
检查数量：全数检查。
检验方法：检查焊接工艺评定报告。
注：由于钢结构工程中的焊接节点和焊接接头不可能进行现场实物取样检验，而探伤仅能确定焊缝的几何缺陷，无法确定接头的理化性能。为保证工程焊接质量，必须在构件制作和结构安装施工焊接工艺规范。本条规定了施工企业必须进行工艺评定的条件，施工单位
（4）设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷做出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345或《钢熔化焊对接接头射结照相和质量分级》GB3323的规定。
焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形点相贯线焊缝，其内部缺陷分级及探伤方法应分别符合国家现行标准《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JG/T 3034.1、《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JG/T 3034.2、《建筑钢结构焊接技术规程》JGG81的规定。
一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表6-14的规定。
检查数量：全数检查。
检验方法：检查超声波或射线探伤记录。

表6-14 一、二级焊缝质量等级及缺陷分级
焊 缝 质 量 等 级
一级
二级
内部缺陷
超声波探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
B级
B级
探伤比例
100%
20%
内部缺陷
射线探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
AB级
AB级
探伤比例
100%
20%
注：探伤比例的计数方法应按以下原则确定：（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm,当焊缝长度不足200 mm时，应对整条焊缝进行探伤；（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200 mm，并应不少于1条焊缝。

注：根据结构的承载情况不同，现行国家标准《钢结构设计规范》GBJ17中将焊缝的质量为分三个质量等级。内部缺陷的检测一般可用超声波探伤和射线探伤。射线探伤具有直观性、一致性好的优点，过去人们觉得射线探伤可靠、客观。但是射线探伤成本高、操作程序复杂、检测周期长，尤其是钢结构中大多为T形接头和角接头，射线检测的效果差，且射线探伤对裂纹、未熔合等危害性缺陷的检出率低。超声波探伤则正好相反，操作程序简单、快速，对各种接头形式的适应性好，对裂纹、未熔合的检测灵敏度高，因此世界上很多国家对钢结构内部质量的控制采用超声波探伤，一般已不采用射线探伤。
随着大型空间结构应用的不断增加，对于薄壁大曲率T、K、Y型相贯接头焊缝探伤，国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81中给出了相应的超声波探伤方法和缺陷分级。网架结构焊缝探伤应按现行国家标准《焊接球节点钢网架焊缝超声探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1和《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2的规定执行。
本规范规定要求全焊透的一级焊缝100％检验，二级焊缝的局部检验定为抽样检验。钢结构制作一般较长，对每条焊缝按规定的百分比进行探伤，且每处不小于200mm的规定，对保证每条焊缝质量是有利的。但钢结构安装焊缝一般都不长，大部分焊缝为梁一柱连接焊缝，每条焊缝的长度大多在250-300mm之间，采用焊缝条数计数抽样检测是可行的。
（5）T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝，其焊脚尺寸不应小于t/4；设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t/2，且不应小于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为0-4 mm。
检查数量：资料全数检查；同类焊缝抽查10%，且不应少于3条。
检验方法：观察检查，用焊缝量规抽查测量。
注：对T型、十字型、角接接头等要求焊透的对接与角接组合焊缝，为减少应力集中，同时避免过大的焊脚尺寸，参照国内外相关规范的规定，确定了对静载结构和动载结构的不同焊脚尺寸的要求。
（6）焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不许有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。
检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5%，且不应少于1条；每条检查1条，总抽查数不应少于10处。
检验方法：观察检查或使用放大镜、焊缝量规定和钢尺检查，当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。
注：考虑不同质量等级的焊缝承载要求不同，凡是严重影响焊缝承载能力的缺陷都是严禁的本条对严重影响焊缝承载能力外观质量要求列入主控项目，并给出了外观合格质量要求。由于一、二级焊缝的重要性，对表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤应有特定不允许存在 的要求，咬边、未焊满、根部收缩等缺陷对动载影响很大，故一级焊缝不得存在该类缺陷。
2.一般项目
（1）对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或后热温度应符国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上,且不应小于100 mm;后热处理应在焊后立即进行,保温时间应根据板厚按每25 mm板厚1h确定。
检查数量：全数检查。
检验方法：检查预、后热施工记录和工艺试验报告。
注：焊接预热可降低热影响区冷却速度，对防止焊接延迟裂纹的产生有重要作用，是各国施工焊接规范关注的重点。由于我国有关钢材焊接试验基础工作不够系统，还没有条件就焊接预热温度的确定方法提出相应的计算公式或图表，目前大多通过工艺试验确定预热温度。必须与预热温度同时规定的是该温度区距离施焊部分各方向的范围，该温度范围越大，焊接热影响区冷却速度越小，反之则冷却速度越大。同样的预热温度要求，如果温度范围不确定，其预热的效果相差很大。
焊缝后热处理主要是对焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生，后热处理的时机和保温时间直接影响后热处理的效果，因此应在焊后立即进行，并按板厚适当增加处理时间。
（2）二级、三级焊缝外质量标准应符合表6-15的规定。三级对接缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。
检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5%，且不应少于1条；每条检查1条，总抽查数不应少于10条。
检验方法：观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查。

表6-15 二级、三级焊缝外观质量标准 mm
项目
允许偏差
缺陷类型
二级
三级
未焊满（指不足设计要求）
≤0.2+0.02t,且≤1.0
≤0.2+0.04t,且≤2.0
根部收缩
每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0
咬边
≤0.2+0.02t,且≤1.0
≤0.2+0.04t,且≤2.0
弧坑裂纹
长度不限
电弧擦伤
≤0.05t,且≤0.5;连续长度≤100.0，且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长
≤0.1t且≤1.0,长度不限
弧坑裂纹
——
允许存在个别长度
≤5.0的弧坑裂纹
电弧擦伤
——
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.05t,且≤0.5
缺口深度0.1t,且≤1.0
每1000.0焊缝不应超过1处
表面夹渣
——
深≤0.2t 长≤0.5t,且≤2.0
表面气孔
——
每50.0焊缝长度内允许直径≤0.4t,且≤3.0的气孔2个，孔距≥6倍孔径
注：表内t为连接处较薄的板厚。
（3）焊缝尺寸允许偏差应符合表6-16的规定。
检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每种焊缝按条数各抽查5%，但不应少于1条；每条检查1条，总抽查数不应少于10处。
检验方法：用焊缝量规检查。

表6-16 对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差（mm）
序号
项目
允许偏差
1

对接焊缝余高C
一、二级
三级
B<20:0—3.0
B≥20:0—4.0
B<20:0—4.0
B≥20:0—5.0
2
对接焊错边d
d>0.15t,
且≤2.0
D<0.15t,
且≤3.0

注：焊接时容易出现的如未焊满、咬边、电弧擦伤等缺陷