无损探伤检测中未熔合与未焊透缺陷的区别方法

未熔合与未焊透是焊接结构中典型的面状缺陷，直接影响焊缝力学性能，也是无损探伤（如超声、射线、磁粉等）的重点检测对象。但二者成因、形貌及对结构的危害存在本质差异，若混淆会导致误判，影响焊接质量评估与返修决策。因此，掌握科学的区别方法是无损探伤人员的核心技能之一，需从缺陷本质、产生机制、检测特征等多维度系统分析。

缺陷本质的核心差异

未熔合的本质是“界面未结合”——焊接过程中，焊缝金属与母材表面、或相邻焊道之间，因熔化不足或未充分接触，导致两者在固态下未形成冶金结合。简单来说，就是“两层材料没粘住”，缺陷面平行于焊缝表面或焊道层间。

未焊透则是“根部未填满”——焊缝坡口根部的母材未完全熔化，导致焊缝金属未能填充到坡口底部，形成贯穿或非贯穿的根部间隙。其本质是“焊缝厚度不足”，缺陷面垂直或倾斜于焊缝轴线，通常位于焊缝根部中心或偏向一侧。

举个直观例子：未熔合像两张纸叠在一起没粘牢，中间有层“隔阂”；未焊透像水管对接时接口没对齐，中间留了条缝，水会从缝里漏出来。

产生原因的差异化诱因

未熔合的诱因多与“热输入不足”或“界面污染”相关：比如焊接电流过小、焊速过快，导致母材或前一层焊道表面未充分熔化；或母材表面有铁锈、油污、氧化皮等杂质，阻碍了焊缝金属与母材的冶金结合；此外，焊接角度不当（如焊条角度过偏）导致电弧偏离待熔合面，也会引发层间未熔合。

未焊透的主要诱因是“坡口设计或焊接参数不合理”：比如坡口角度太小、根部间隙过窄，导致电弧无法穿透到根部；或焊接电流不足、电弧电压过低，无法熔化坡口根部母材；还有一种情况是焊接时未清根（如多层焊的第一层未焊透，后续焊道覆盖后形成隐藏缺陷），或焊工操作不当（如电弧未对准根部）。

比如，在埋弧焊中，若焊剂铺撒过厚导致电弧热量分散，容易产生未熔合；而若坡口根部间隙只有1mm（要求至少2mm），则大概率会出现未焊透。

宏观形貌的直观区分

未熔合的宏观形貌多为“片状或条状”，缺陷面光滑，边界清晰。若为母材与焊缝间的未熔合（侧未熔合），通常位于焊缝与母材的交界线处，沿焊缝长度方向延伸；若为层间未熔合，则位于相邻焊道之间，呈平行于焊道的薄片状。用磁粉探伤检测时，未熔合的磁痕多为连续或断续的直线状，沿焊缝方向分布。

未焊透的宏观形貌是“根部的线性间隙”，缺陷面粗糙，有时伴随熔渣嵌入。在焊缝横截面（宏观酸蚀试样）上，未焊透表现为根部的“V”型或“U”型缺口，缺口深度与坡口未熔化的程度一致；若为单面焊未焊透，从焊缝正面可能看不到，但从背面（清根后）能看到明显的未填满间隙；双面焊未焊透则可能在两面都出现缺口。

比如，用肉眼观察角焊缝，若焊缝与母材的夹角处有一条“亮线”，用小锤敲击后这条线更明显，那就是侧未熔合；若角焊缝根部有一条“黑缝”，用尺子量发现焊缝厚度没达到坡口深度，那就是未焊透。

超声探伤的信号特征差异

超声探伤中，未熔合的反射信号具有“平行于检测面”的特点：当探头沿焊缝方向移动时，缺陷反射波的声程基本不变（因为缺陷面平行于探头接触面），波幅稳定，缺陷定位多在焊缝的侧边或层间。例如，检测对接焊缝的侧未熔合时，用斜探头扫查，反射波出现在焊缝与母材的界面位置，声程等于探头到界面的距离，波型为“平顶波”（因为缺陷面光滑，反射能量集中）。

未焊透的反射信号则是“垂直于检测面”：探头移动时，反射波的声程会随探头位置变化（因为缺陷面垂直于焊缝轴线），波幅起伏较大，缺陷定位在焊缝根部中心。比如，对接焊缝的根部未焊透，用直探头或斜探头扫查时，反射波出现在焊缝根部的声程位置，波型为“尖峰波”（因为缺陷面粗糙，反射能量分散），且当探头绕焊缝轴线旋转时，波幅会明显下降（因为缺陷面垂直，旋转后反射面与声束夹角变大）。

举个实操例子：用2.5MHz、Φ20mm的斜探头检测厚度20mm的对接焊缝，未熔合的反射波在声程15mm左右稳定出现，波幅80%；未焊透的反射波在声程25mm左右（对应根部位置），探头移动时波幅从60%降到20%，旋转探头后波幅消失。

射线探伤的影像特征差异

射线探伤中，未熔合的影像表现为“连续或断续的线状黑影”，位于焊缝的边缘或层间，黑影的宽度较窄（通常小于1mm），边缘清晰。例如，侧未熔合的影像在射线底片上是焊缝与母材交界处的一条“细黑线”，沿焊缝长度方向延伸，有时伴随“咬边”（母材被电弧烧蚀的痕迹）；层间未熔合的影像则是焊缝内部的“平行黑线”，位于两层焊道之间，与焊缝轴线平行。

未焊透的影像则是“根部的宽线状黑影”，位于焊缝中心，宽度较宽（通常大于1mm），边缘不规则。例如，对接焊缝的根部未焊透，在射线底片上是焊缝中心的一条“粗黑线”，黑影的宽度等于未焊透的间隙宽度，有时伴随“气孔”或“夹渣”（因为未焊透的间隙容易藏渣）。此外，未焊透的影像会随焊缝坡口的形状变化：V型坡口的未焊透影像呈“V”型，U型坡口的呈“U”型。

比如，射线底片上，焊缝边缘的“细黑线”是未熔合，焊缝中心的“粗黑线”是未焊透；如果黑线在焊缝内部且平行于焊道，是层间未熔合；如果黑线在根部且垂直于焊缝，是未焊透。

对结构安全性的危害差异

未熔合的危害主要是“降低焊缝的抗剪强度”——因为缺陷面是平行于受力方向的，当结构承受剪切力时，未熔合面容易发生“层状撕裂”。例如，压力容器的环焊缝如果有侧未熔合，当容器内部压力变化时，焊缝与母材的界面会承受剪切力，未熔合面会逐渐扩展，最终导致泄漏。

未焊透的危害则是“降低焊缝的抗拉强度和抗疲劳强度”——因为缺陷面垂直于受力方向，是应力集中的源头。例如，桥梁的对接焊缝如果有根部未焊透，车辆通行时的交变荷载会在未焊透处产生应力集中，导致裂纹从这里萌生，最终断裂。

从危害程度看，未焊透的危险性通常比未熔合更高——因为未焊透是“贯穿性缺陷”（容易导致泄漏），而未熔合多为“面状缺陷”（不易立即泄漏），但如果未熔合位于重要受力部位（如压力容器的接管焊缝），其危害也不低于未焊透。

返修方法的针对性选择

未熔合的返修需要“清除缺陷面并重新熔合”：对于侧未熔合，需用角磨机或碳弧气刨沿焊缝与母材的界面打磨，直到露出新鲜金属（无氧化皮、杂质），然后用合适的焊接参数（加大电流、减慢焊速）重新焊接，确保焊缝金属与母材充分熔合；对于层间未熔合，需打磨到缺陷所在的焊道层，清除层间的杂质，然后补焊该层焊道。

未焊透的返修则需要“扩大根部间隙并穿透熔合”：对于根部未焊透，需用碳弧气刨或砂轮打磨焊缝根部，扩大根部间隙（通常到2-3mm），然后用小直径焊条（如Φ2.5mm）、大电流（比正常大10%）进行封底焊，确保电弧穿透到根部；对于多层焊的未焊透，需清除所有覆盖在未焊透处的焊道，直到露出根部缺陷，然后重新焊接。

比如，返修侧未熔合时，打磨的范围是焊缝侧边10mm，深度到母材表面；返修根部未焊透时，打磨的范围是焊缝根部20mm，深度到坡口底部，确保间隙足够。