前言
在航空制造领域,焊接工艺是非常关键的特殊过程(特种工艺)之一,主要使用氩弧焊、电子束焊、电阻焊、摩擦焊等方法。焊接不仅用于连接不同的子件形成组合件,而且还用于修补零件在铸造、焊接、热等静压等过程中产生的缺陷,以及零件服役后的缺陷维修、结构修复等用途。
为了确保焊缝的质量和零件整体的服役强度、产品性能,焊缝的检验方法和验收要求对于零件的质量控制至关重要。
关键词:航空制造、焊接、目视焊缝检查
什么是目视焊缝检查?
焊缝检验方法有很多,包括无损的、破坏的两大类。对于待交付的零件而言,无损检测技术主要包括渗透和射线检测。而焊缝的检测最重要的方法就是目视焊缝检查。
目视焊缝检查作为一种检测方法,可以使用或者不使用视力辅助工具和测具,确认焊缝质量是否满足图纸和规范的要求,还可以用于服役过程中的检验,确认焊缝质量、零件结构是否出现恶化等情况。
裸眼目视检查是说在检查过程中不使用放大镜等工具,而视力辅助检查指的是使用放大镜或者其它光学仪器,比如牙科镜、内窥镜等进行的目视检查。特别指出,当由于零件几何形状、或者焊缝位置空间限制,不能进行直接观察,就需要采用这些辅助工具。
所以,目视焊缝检查并不是只能使用眼睛观察这么简单;恰恰相反,目视焊缝检查可以借助大量的量具、测具进行定性、定量的测量和分析,从而判断焊缝的质量。
为什么目视焊缝检查很重要?
表面上看,目视焊缝检查是一种非常简单,而且成本较低的检测和评估焊缝质量的方法。但是大量航空失效案例的分析表明,通过目视检查可以排查大量与焊缝有关的质量问题,目视焊缝检验方法足够识别焊接制造过程中产生的缺陷。因此,目视焊缝检查却是一种非常有效的方法,避免后续制造过程中的问题。
目视焊缝检查目前还是大量依赖于检验人员的能力和经验。因此,对于目视焊缝检验员的培训、理论经验、能力考核非常关键。这些检验员必须充分理解与焊缝有关特征,使用合适的检测工具和测量方法。
正是由于目视焊缝检查的重要性,不管焊缝等级高低,焊缝检验都要求目视焊缝检查。焊接工艺批准时,目视焊缝检验是其重要的组成部分,评估每个焊缝检测特征是否得到确认或者测量。
目视焊缝检查的要求
首先,我们来理解最重要一个要求“100%全检”。什么意思?零件上所有的焊缝,焊缝的正面、焊缝的背面。问题来了,如何知道零件上有多少条焊缝,并且这些焊缝分布在零件的什么位置呢?看缺陷图谱、看缺陷标识、看操作规程,等等,这些都是可以的。这就要求制造商对相关焊缝缺陷的记录一要准确、二要完整。大家熟知的焊缝都是正面,但是在航空领域,焊缝的背面检测与正面同等重要,并且由于可观察性的问题,需要使用一些特殊的检测工具,比如检测球、内窥镜等。此时相关检验人员需要进行更专业的针对相关工具的使用的培训,并且获得上岗许可。
说到这里,问一个问题,什么是焊缝?额,焊接的区域就是焊缝,包括了熔化区、熔合线、热影响区。所以,检测的时候别忘记了热影响区。热影响区都要检测什么呢?针对不同的材料、不同的焊缝结构、焊缝类型,检测项目是不一样的,但是任何检测项目都要求在目视焊缝检查指导书中明确。
目视焊缝检查指导书
目视焊缝检查指导书包括待检查的特征、检查方法和工具、验收要求、检查结果等主要内容,以及零件号、目视检查员的姓名或签章、检查结论、检查时间等必要信息。
我们说,所有焊缝特征都要进行检查,但是并不是所有焊缝特征都需要记录下来,而是对于零件结构而言比较重要的焊缝特征必须进行记录,以于必要时进行追溯。
当焊缝后续要进行机加或者打磨的情况,验收要求通常要根据零件的最终特征进行验收。
未来发展
随着人工智能、机器学习的广泛推广和应用,目视焊缝检查同样也会变得更加快速、智能、高效。