核心概念与检测目的

熔深： 指在焊接接头横截面上，母材熔化的深度。它直接反映了焊接热源对母材的熔化能力。

检测目的：

评估焊接工艺可靠性： 验证焊接参数（电流、电压、速度等）是否合理，能否形成足够的熔深，确保接头强度。

检验焊工操作水平： 判断是否存在未熔合、未焊透等缺陷。

失效分析： 当焊接接头发生破坏时，通过金相分析查找根源，如熔深不足导致的应力集中。

质量控制与验收： 是锅炉、压力容器、管道等重要结构制造中的强制性检验项目之一。

主要检测标准

检测需遵循国家或行业标准。

GB/T 26955-2011 《金属材料焊缝破坏性试验 宏观金相检验》

GB/T 26956-2011 《金属材料焊缝破坏性试验 微观金相检验》

ISO 17639: 2022 《Destructive tests on welds in metallic materials — Macroscopic and microscopic examination》

特定行业标准： 如船舶、核电、航空航天等领域有其更具体的规定。

检测流程详解

这是一个破坏性的检测过程，流程如下：

1. 取样

位置选择： 在焊缝上截取有代表性的试样，通常应包括焊缝起弧、收弧以及焊缝中部等关键位置。

取样方向： 取样截面必须垂直于焊缝的轴线方向。

取样方法： 使用线切割、锯割或铣削等方式，避免因热影响或变形而改变原始组织。

2. 镶嵌

目的： 对于不规则、细小或边缘需要保护的试样，便于后续的磨制和抛光。

方法： 使用镶嵌机，用热固性塑料（如电木粉）或冷镶嵌料将试样镶嵌成标准大小的圆柱或方块。

3. 磨制与抛光

粗磨： 用砂轮或粗砂纸（如180#）将切割面磨平。

细磨： 依次使用由粗到细的金相砂纸（如400#， 800#， 1200#， 2000#）进行磨制，每更换一道砂纸，需将试样旋转90°，直至上一道的划痕完全消失。

抛光： 在专用的抛光机上使用绒布和金刚石抛光膏或氧化铝抛光液进行抛光，直至试样表面成为无划痕的镜面。这是获得清晰显微组织的关键。

4. 腐蚀

目的： 利用化学试剂对抛光面进行选择性腐蚀，使焊缝区、热影响区和母材的晶界和组织显现出来，形成衬度，以便在显微镜下观察。

腐蚀剂： Zui常用的是硝酸酒精溶液，浓度通常为2%~4%。

操作： 用棉签蘸取腐蚀剂，在试样表面擦拭几秒至几十秒，然后用酒精冲洗并迅速吹干。

5. 宏观金相检验与熔深测量

仪器： 体视显微镜或宏观照相装置。

观察： 在低倍率（通常5x ~ 20x）下观察整个焊缝横截面的形貌。

测量：

清晰地识别出焊缝金属、熔合线、热影响区 和母材的边界。

使用显微镜自带的测量软件或图像分析软件，直接测量从焊缝根部或表面到熔合线Zui底端的垂直距离，即为熔深。

对于角焊缝等，可能需要测量焊喉厚度等参数。

图示：一个典型的焊缝宏观金相图，其中标注了熔深、焊趾等关键部位。

6. 微观金相检验（可选，但很重要）

仪器： 倒置式金相显微镜。

观察： 在更高倍率下（通常100x ~ 500x或更高）观察：

焊缝区： 观察柱状晶、等轴晶等凝固组织。

熔合线： 检查是否存在未熔合缺陷。

热影响区： 观察粗晶区、细晶区、不完全重结晶区等，判断是否有过热组织（如魏氏体）、淬硬组织（马氏体）等不良现象。

检测结果分析与评定

熔深值： 将测量得到的熔深值与设计图纸、工艺规程或产品标准中规定的要求进行比对，判断是否合格。

缺陷识别：

未焊透： 接头根部未完全熔透。

未熔合： 焊缝金属与母材之间或焊道之间未完全熔化结合。

裂纹： 在焊缝或热影响区内。

气孔、夹渣等。

组织评定： 根据相关标准，对焊缝和热影响区的微观组织进行评级，判断其是否满足性能要求。