焊接是一种通过加热、加压或两者并用，并且用或不用填充材料，通过熔焊、压焊、钎焊等途径焊件达到原子结合的加工工艺，在制造、建筑、航空、汽车、能源等工业领域具有广泛的应用。相应地，为确保焊接结构的完整性、可靠性、安全性和使用性，焊接检验是焊接质量管理中重要的一环, 涉及使用一系列非破坏性（外观、耐压及密封性等）、无损（表面及内部探伤）及破坏性的检验方法对焊接接头进行全面的评估。其中，在破坏性检验中，金相检测及硬度测试占据重要的地位。

日常中，大家很容易混淆“焊接接头”和“焊缝”两种说法，其实两者并不相同。焊接接头是指两个或多个零件通过焊接方法连接而成的接点，它包括焊缝、熔合区和热影响区和母材。因此，焊接接头是更为广泛的概念，而焊缝是焊接接头的一个组成部分。

焊接接头组成示意图

理论｜焊接接头的金相检验概述

视检验目的不同，焊接接头的金相检验可分为宏观检验和微观检验。宏观检验通过折断面检查和浸蚀面低倍检查来确定焊缝和母材的宏观组织与缺陷，以及母材与焊缝的熔合情况；而微观检验则通过‌金相显微镜检查焊接接头各区域的组织、宽度和缺陷及测定显微硬度。

不管是宏观还是微观检验，焊接样品在检测前通常都涉及到切割取样，即从较大结构中取出更易于后续处理的焊接接头部分。湿式砂轮切割机搭配合适的切割轮和切割参数可有效减少切割过程中对样品带来的热损伤和材料变形损伤，同时切割效率高，是理想的最终切割设备。

QATM Qcut 350A自动湿式砂轮切割机切割焊接样品示例

焊接接头宏观检验样品的制备

宏观检验样品通常无须镶嵌。切割取样后，可视样品表面状态及检测要求直接腐蚀或通过粗/精细研磨得到一定的表面光洁度后再进行腐蚀（后者更为推荐），然后在低倍显微镜下进行观察或测量。

对于一些尺寸较大或形状不规则的样品，通常难以放入普通试样夹具固定并进行自动磨抛，手动操作亦很难把持并获得平整的表面，此时可考虑选用QATM独有的Vario万能中心力夹具，轻松实现快速省力、重现性好的焊接样品金相制备。

采用QATM Vario万能试样夹具固定超大或复杂焊接样品

上述宏观样品的制备方案

金刚石磨盘具有材料去除速率高、平整性好使用寿命长的特点，在制备宏观检验焊接样品时非常具有优势。上表即为采用QATM Galaxy系列金刚石磨盘三步快速制备宏观钢焊接接头样品的方案示例。当然如果需要更为细致的样品表面，也可再添加一步粒度更细的Galaxy Yellow（P800-1000）磨盘制备步骤。

关于腐蚀，最常用的碳和低合金钢焊接样品的腐蚀剂是各种浓度的硝酸酒精溶液，或者可以使用10%的过硫酸铵，此案例中选用3%的硝酸酒精溶液。另外，对于不锈钢和镍基合金等，可考虑电解腐蚀。

焊接接头宏观检验样品的观察

焊接接头的宏观金相检测可在低倍体式镜下进行。然而大批量焊接样品的宏观金相检测却往往是极其繁重的工作——为确保每项检查准确并且符合相关质量标准，操作人员不得不花费大量时间用于手动调节设备，而且所用的非专业焊缝检测软件也往往不够得心应手。

QATM Qeye 800光学系统是依据DIN EN ISO 5817标准（欧标：钢、镍、钛及其合金熔焊接头缺陷的质量等级）而专业设计的焊缝分析测量系统，使焊缝的宏观截面金相检测变得更加快速、简单、精确。

Qeye 800焊缝光学分析系统

Qeye采用倒置高清光学系统，可实现最高35倍的综合放大倍数。视场范围可在80x60 mm-2.3x1.7 mm之间变化，即使是较大的焊缝样品也可以在单一视场中全景显示。智能区域照明和专业罩盖有助于实现最佳样品成像效果。测量软件中包含符合标准的全范围焊缝测量工具，如焊缝厚度、长度、熔深等，并可输入评估限值，以及输出符合标准的检验报告。此外，测量线易于调整并添加备注，带有预定义测量元素及QATM标准目录的测量线模式可以被保存为模板，便于在任何时候调用，提升大批量样品的测量效率。

焊接接头微观检验样品的制备

和宏观检验不同，用于微观检验的样品对试样表面要求更高，需要抛光步骤；相应地，因为样品的尺寸不大，为了方便后续制样处理，一般也会镶嵌。对于焊接类样品，热镶嵌、冷镶嵌和光固化镶嵌方法均可选择，实践中可视样品量、时间和样品硬度等因素自行选择。

采用QATM KEM30丙烯酸树脂冷镶嵌示例（约5分钟固化）

这里，样品制备采用P320-P600-P1200三步砂纸研磨加一步3um的抛光步骤在Qpol300A-ECO+自动磨抛机上进行，单点力下可同时制备1~6个样品。

微观检验焊接样品制备方案示例

焊接接头区域（3%硝酸酒精腐蚀），X8

焊缝区域组织（3%硝酸酒精腐蚀），X100

QATM Qpol300A-ECO+自动磨抛机