鋼軌閃光焊接接頭探傷出波問(wèn)題研究

周少凡

摘 ? 要：文章主要針對(duì)近期出現(xiàn)的焊接接頭探傷出波問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)其實(shí)行了宏觀的探析，借助電鏡探析了其金相組織以及晶粒度等方面內(nèi)容，由此明確了一部分的出波原因，并從工藝的角度提出了對(duì)應(yīng)的處理舉措

關(guān)鍵詞：鋼軌閃光焊接;焊接接頭;探傷出波

近期，很多焊軌基地在焊接出產(chǎn)進(jìn)程中，持續(xù)產(chǎn)生很大面積的探傷出波狀況。不同于尋常的灰斑缺陷，人們很難從斷口的微觀層面進(jìn)行探析判定。文章對(duì)焊軌車間探傷出波缺陷進(jìn)行比較，并對(duì)導(dǎo)致其缺陷的幾種因素進(jìn)行了有效的探析。

1 ? ?材料導(dǎo)致探傷出波缺陷

1.1 ?導(dǎo)致缺陷的特征

近幾年，鋼軌焊接的出產(chǎn)檢驗(yàn)中，持續(xù)出現(xiàn)疑似過(guò)燒組織的斷面形貌，而且還伴有裂紋的產(chǎn)生。在鋼軌焊接的出產(chǎn)當(dāng)中，曾經(jīng)大范圍地出現(xiàn)了位于軌底50～70 mm處探傷出波的情況，經(jīng)過(guò)落錘檢驗(yàn)，很多焊頭都不合格，也沒(méi)辦法支撐住落錘[1]。并且在砸開(kāi)后，實(shí)行斷口探析，大部分均是此類缺陷。經(jīng)過(guò)細(xì)致的探析后，可以排除掉灰斑以及夾渣等缺陷，可以判定為過(guò)燒。為此，對(duì)焊接時(shí)的熱量以及推動(dòng)時(shí)的速度實(shí)行有效的調(diào)節(jié)后，新一批鋼軌的焊接缺陷已然消失。但是在焊頭實(shí)行二次正火時(shí)，其出波狀況沒(méi)有任何的改善，為此，對(duì)焊接參數(shù)實(shí)行有效的調(diào)整，其成效并不明顯。

1.2 ?探傷回波特點(diǎn)

探傷儀器在校正靈敏度后實(shí)行探傷操作，運(yùn)用雙k1的探頭檢查軌底，并在50～70 mm處出波，反射出回波峰值在60%以上，以至于發(fā)生其他沖頂狀況。在探測(cè)的進(jìn)程中，全程波動(dòng)較為頻繁，其波形顯示出軌底材料反射不均勻，在第二回正火后其峰值沒(méi)有降低，如圖1所示。

2 ? ?晶粒度不均勻?qū)е绿絺霾ㄈ毕?/p>

2.1 ?缺陷特征

近些年，焊軌車間對(duì)焊機(jī)實(shí)行了大規(guī)模的修理維護(hù)，在維護(hù)修理后實(shí)行對(duì)工藝參數(shù)的調(diào)整，在調(diào)整過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)探傷出波的情況，出波的位置也不穩(wěn)定，出波高度從35%到?jīng)_頂不等。經(jīng)過(guò)落錘實(shí)驗(yàn)，在波峰偏低的焊頭中未見(jiàn)任何缺陷，并且在大部分狀況下，焊頭是能夠經(jīng)得住落錘試驗(yàn)的。在波峰偏高的焊頭中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些較為明顯的缺陷。為此，本研究選擇了一個(gè)出波50%的焊頭以及一個(gè)波峰沖頂?shù)暮割^，對(duì)這兩種焊頭實(shí)行探究。經(jīng)過(guò)兩次正火，波峰為50%的焊頭出波狀況已基本完善，并且也已完全弄清楚了出波的原因。但是波峰沖頂?shù)暮割^情況還沒(méi)有得到任何的改善[2]。為此，將此次出波的狀況分成兩種不同的情況，并對(duì)其實(shí)行有效的處理。因?yàn)榈筒ǚ宓暮割^經(jīng)過(guò)二次正火后，其狀況均有顯著的改善，因此，可以確定這類焊頭問(wèn)題發(fā)生在正火的進(jìn)程當(dāng)中，為此，排除了殘?jiān)?、夾雜以及過(guò)燒等一些焊接缺陷，并且正火對(duì)探傷帶來(lái)的最大影響就是奧氏體轉(zhuǎn)化不徹底以及晶粒度不均勻等問(wèn)題。為此，減少其加熱功率，并增長(zhǎng)加熱時(shí)間，把正火的加熱時(shí)間從之前的70 s提高到150 s。目前，此類缺陷問(wèn)題已獲得很好的改善以及處理。

2.2 ?探傷回波特點(diǎn)

探傷儀器校正敏感度后實(shí)行探傷操作，并運(yùn)用雙k1探頭檢查其軌底，于軌底三角區(qū)下方處出波，其反射回波峰值大概是在45%左右。在檢查的進(jìn)程當(dāng)中，全程波動(dòng)得較為頻繁，波形顯示出軌底反射的不均勻，并在二次正火后其峰值偏低，以至于徹底消除，其全程波動(dòng)也具有一定的完善。

3 ? ?過(guò)燒組織導(dǎo)致探傷出波缺陷

3.1 ?缺陷特征

往常觀察這類缺陷斷口時(shí)，眼睛能夠看見(jiàn)黑色過(guò)燒組織以及白色粗晶組織，并且其外貌特征是可以辨認(rèn)的。缺陷位置鄰近焊縫下表面，向下露頭以及鄰近露頭。在裂開(kāi)時(shí)，有顯著的斷裂缺陷。對(duì)焊縫的抗沖擊功能的影響巨大，即使面積較小的過(guò)燒組織也是很難通過(guò)落錘試驗(yàn)的。并且，在探傷時(shí)其反射回波是比較高的，在出現(xiàn)裂紋的時(shí)候，其峰值容易沖頂。

3.2 ?探傷回波特點(diǎn)

探傷儀器校正敏感度后實(shí)行其探傷操作，運(yùn)用雙k1探頭來(lái)檢查軌底，大部分是處在軌底三角區(qū)下方的回波，其反射回波峰值大部分在65%以內(nèi)。在探查的進(jìn)程當(dāng)中，全程頻繁波動(dòng)，其波形顯示其軌底反射得不均勻，在二次正火后其峰值并未降低，但是全程的波動(dòng)相對(duì)改善。

3.3 ?金相探析

通過(guò)掃描電鏡可以進(jìn)行成分探析，其裂縫壁上有硫化錳夾雜物，裂縫里面還有氧化產(chǎn)物。在硫元素以及錳元素過(guò)量之后，對(duì)焊接口金屬物在高溫熔化當(dāng)中所形成的氧化物以及硅酸鉀雜物，并不能完全從焊接當(dāng)中所排掉而是留在焊縫區(qū)域，因此，會(huì)在熔合線附近形成夾雜物。

4 ? ?結(jié)語(yǔ)

因?yàn)樵谄匠Ｉa(chǎn)檢驗(yàn)當(dāng)中落錘試驗(yàn)的接頭數(shù)目很少，所以探傷問(wèn)題很多都發(fā)生在集中焊軌階段。只要發(fā)生此類問(wèn)題，一定會(huì)影響生產(chǎn)成效，輕則會(huì)影響線路大修的順利進(jìn)行，重則會(huì)致使整個(gè)生產(chǎn)線癱瘓。并且其損傷的部位處在焊縫內(nèi)部，不適合對(duì)其進(jìn)行觀察以及探析，因此，處理起來(lái)非常困難。導(dǎo)致出波的因素也是各式各樣的，除上面已經(jīng)分析過(guò)的材料問(wèn)題、晶粒度問(wèn)題以及過(guò)燒問(wèn)題之外，4項(xiàng)調(diào)直加工不當(dāng)以及軌底殘?jiān)纫矔?huì)導(dǎo)致探傷回波的狀況。具體如何對(duì)各種出波狀況實(shí)行探析，并提供最為正確的尋找導(dǎo)致出波問(wèn)題的解決方案，才是目前所需要研究以及討論的問(wèn)題。

[參考文獻(xiàn)]

[1]羅宇航.淺析鋼軌閃光焊接接頭探傷出波問(wèn)題[J].鄭鐵科技，2017（2）：16.

[2]高文會(huì).鋼軌閃光焊接軌頭焊縫缺陷分析[J].中國(guó)鐵路，2010（6）：61-63.