焊縫檢測的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對比分析

1.概述

    對于日常工件的無損檢測而言，標(biāo)準(zhǔn)是最重要的工作依據(jù)。從工件的檢測方法選擇、檢測過程的注意事項，到工件的最終評定、報告的參數(shù)出具，往往都需要遵循一定的、供需雙方均認可的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

    隨著國際合作的不斷加強，我們和國外的交流也日益廣泛。其中，涉及到產(chǎn)品質(zhì)量驗收時，應(yīng)該遵循何種標(biāo)準(zhǔn)、采取怎樣的驗收級別，這往往是供需雙方討論的焦點之一。因此，將國內(nèi)焊接構(gòu)件焊縫無損檢測標(biāo)準(zhǔn)和國外、國際標(biāo)準(zhǔn)進行一定的對比，分析其在日常生活中的應(yīng)用，對于我們的工作，也是非常有好處的。

    2. 國內(nèi)、外焊縫無損檢測標(biāo)準(zhǔn)

    鋼結(jié)構(gòu)焊縫的無損檢測在國內(nèi)已有成熟標(biāo)準(zhǔn)，以鍋爐壓力容器部門運用最為廣泛，如GB/T 11345、NB/T 47013、GB/T 3323和TB/T 1558等。近來鋁合金輕量化材料的使用，使鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的探傷檢驗也變得越來越重要，由于國內(nèi)起步較晚，實用標(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)件越來越多。如高速動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，如法國阿爾斯通的全鋁焊接車體，德國克諾爾的鋁合金焊接風(fēng)缸等，由于國內(nèi)尚無成熟檢驗標(biāo)準(zhǔn)，不得不按外方要求采用國際標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗，因此關(guān)于鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的無損檢測標(biāo)準(zhǔn)的研究正在開展之中。

    國內(nèi)外關(guān)于焊接結(jié)構(gòu)件的無損檢測主要有下列所示標(biāo)準(zhǔn)：

   GB/T 14693 焊縫無損檢測符號

   GB/T 3323 金屬熔化焊焊接接頭射線照相

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

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

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

   JB/T 9212 常壓鋼質(zhì)油罐焊縫超聲波探傷

   JB/T 6061 焊縫磁粉檢驗方法和缺陷磁痕的分級

   JB/T 6062 焊縫滲透檢驗方法和缺陷磁痕的分級

   NB/T 47103 承壓設(shè)備無損檢測

   TB/T 1558 對接焊縫超聲波探傷

   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

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

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

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

   ISO 10675-1 焊縫的無損檢測 第1部分 鋼、鎳、鈦及其合金制品射線檢測的評價可接受水平

   ISO 10675-2 焊縫的無損檢測第2部分 鋁合金制品射線檢測的評價可接受水平

   ISO 17640 焊縫無損檢測 超聲波檢測 檢測技術(shù)、驗收等級和結(jié)果評估

   ISO 11666 焊縫無損檢測 焊接接頭超聲波檢測 驗收等級

   ISO 17638 焊接無損檢測 焊接接頭磁粉檢測

   ISO 23278 焊縫的無損檢測焊接接頭磁粉檢測驗收等級

   ISO 3452 無損檢測 滲透檢測

   ISO 23277 焊縫無損檢測 焊縫滲透檢測 驗收等級

   JIS Z3105 鋁焊縫的射線照相檢驗方法和底片評級方法

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

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

   ASTM E1032 焊接件的射線透照檢測方法

   ASTM E390 鋼熔化焊射線檢驗標(biāo)準(zhǔn)底片

   ASTM E1648 用于鋁熔焊檢驗的射線照相參考底片

   3. 國內(nèi)、外焊縫檢驗標(biāo)準(zhǔn)對比分析

   由于ASTM標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于焊縫檢驗需要采用相應(yīng)的圖譜進行比對，這種方式對于要求較高的焊縫而言，相對難以評判，因此國內(nèi)若無特殊需求一般很少采用。國內(nèi)鍋爐壓力容器行業(yè)主要采用NB/T 47013進行檢驗。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進行射線和超聲波探傷，隨著高速鐵路與國外的交流與合作及高速動車組的成功研制，目前有很多已轉(zhuǎn)換到要求按ISO 5817及ISO 10042要求進行相應(yīng)的檢驗，同時，成體系的ISO17636-1也大量使用（GB/T 3323）也是基本等同的這個標(biāo)準(zhǔn)，除了驗收部分）。由于國際標(biāo)準(zhǔn)在大量采用，對焊接檢驗要求也相應(yīng)地逐步提高。

   國際焊接體系標(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)。這兩個標(biāo)準(zhǔn)僅設(shè)定了驗收等級，并沒有涉及具體的檢測方法，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)無損檢測方法中可能是無法做到的，需要使用者根據(jù)情況來選擇方法和對應(yīng)條款。在ISO 5817及ISO 10042中，按檢驗嚴(yán)格的等級分為B、C、D三個級別，B級要求最高。從標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容來看，比目前國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求檢驗項點更多，如增加關(guān)于蠕蟲狀氣孔的規(guī)定，對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級要求中對缺陷的控制比國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求更為嚴(yán)格，如單個氣孔不大于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內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)高。

   射線檢驗時對薄板要求更高，ISO標(biāo)準(zhǔn)按A , B 兩種像質(zhì)等級和三種透照布置——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到的像質(zhì)指數(shù)。對雙壁雙影和雙壁單影法, 又按像質(zhì)計放置位置——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(國標(biāo)均按單壁厚度) , 這與確定曝光條件所依據(jù)的厚度達到統(tǒng)一。但實際上, 就被檢焊縫厚度來說, 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192 Ir源的使用, 在某些厚度范圍內(nèi)對像質(zhì)要求作了放寬處理, 如A 級: T = 10～ 24mm ,可低2 個指數(shù); T > 24～ 30mm , 可低1個指數(shù)；B級: T = 12～ 40mm , 可低1個指數(shù)(以上均指單壁單影法)。這是因為源透照厚度越小, 像質(zhì)損失越大。標(biāo)準(zhǔn)放寬要求, 是承認某像質(zhì)水平降低的事實。之前國內(nèi)線型靈敏度像質(zhì)計采用16組細絲，而ISO標(biāo)準(zhǔn)中采用19組細絲計，增加了三組細絲以加強薄板檢驗的透照要求，厚度< 2mm 時, 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, 國標(biāo)中需補充相應(yīng)的像質(zhì)計形式。

   對焊縫缺陷評定和質(zhì)量驗收條件, ISO 5817及ISO 10042適用于對接焊縫、填角焊縫和分支連接(如T 型接頭) ，但具體級別的選用則由有關(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)的目的是要對工業(yè)產(chǎn)品焊接質(zhì)量水平進行分級控制, 以適應(yīng)不同的需要。它是基于長期工業(yè)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和一定理論依據(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、使用條件進行安全壽命理論預(yù)測的所謂適用性標(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)量評定, 這正是目前國內(nèi)鐵路、鍋爐、壓力容器行業(yè)急需填補的一項空白, 應(yīng)結(jié)合國情及時消化、吸收和轉(zhuǎn)化。

   ISO標(biāo)準(zhǔn)可在焊接缺陷質(zhì)量評定諸多方面為修訂、完善我們自己的國標(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定。歐洲國家對焊接缺陷評定合格與否, 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RT 和U T 缺陷定量提出了挑戰(zhàn)性要求, 這也是我國急需解決的問題。

    4. 結(jié)語

    從上文可以看出，隨著國際貿(mào)易的發(fā)展，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)的的交流也日趨頻繁。而現(xiàn)在新制訂或換版的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，包括國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大量的等同、等效或部分等效國外的各種先進標(biāo)準(zhǔn)，這也是國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的一個普遍趨勢。學(xué)習(xí)國外的先進經(jīng)驗，對于我們標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，對于整個工業(yè)的發(fā)展，也是不無裨益的。而我們在工作中，也可以將這些結(jié)合起來，從而大大提高我們的檢測效率。

    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，相關(guān)度很高，而美國標(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，相對于前面那些標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)的日益推廣，相對使用的并不廣泛。所以，我們在工作中，因為不同的標(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，當(dāng)可行時，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度。

    從標(biāo)準(zhǔn)的總覽可以看出，國外標(biāo)準(zhǔn)，如ASTM或EN等，各個標(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方法、有的描述具體類別的工件、有的描述驗收規(guī)則、有的描述檢測材料的驗收等等，進而形成一個完備的體系。而國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在這方面還任重道遠。