由于重型车桥在使用过程中载荷重,工作环境恶劣,因此质量要求较高。设计部门分析认为,重 型车桥桥壳的环焊缝焊接质量尤其重要。国内目前检测焊缝以单、斜探头超声接触法为主,多采用 模拟A型脉冲反射式超声波探伤仪。但这种方式人为影响较大,难以正确评价焊缝的焊接质量。针 对国内及我厂重型车桥桥壳环焊缝的实际情况,采用喷流液浸法、点聚焦探头和半自动方式进行超声检测,现场检验效果良好。1 研究方案1.1 超声检测装置<1~5>超声检测装置包括旋转机构、减速器、爪卡盘、左右顶尖、支撑架、纵横向托板、油泵、 导轨、探头调节装置、摆角机构、调整本体机构、定位螺钉、数字式探伤仪和报警器。1.2 检测方案采用PXUT280全数字智能超声波探伤仪;喷流液浸法的入射声波通过耦合腔喷变压器油耦合至被探焊缝部位;点聚焦探头安装在耦合腔内,进行半自动超声检测。1.3 探头的设计 <6>喷流液浸点聚焦探头频率为 5MHz,晶片直径为10mm。根据几何超声学(图 1),探头在液体中图1 聚焦原理示意图的焦距计算公式为F =R1-C2C1(1)式中 F———声透镜焦距,mmR———声透镜曲率半径C1———声透镜的声速C2———液体的声速将参数 R= 25mm,C1 = 2 730m/s,C2 = 1 457m/s代入式(1)得F=50mm。1.4 试块标准试样采用和车桥桥壳相同的材料(16MnL)制作而成。图 2 所示试样为160mm、壁厚14mm的圆管,在管壁厚 2/3 处制作一2mm横通孔作为调整仪器起始灵敏度的当量缺陷。图2 自制标准试块示意图2 试验 2.1 起始灵敏度的确定在制作的标准试块上调节起始灵敏度,确定起始灵敏度为2mm横通 孔反射波幅度的50%。2.2 超声半自动与X射线检测对比试验按照拟定的探测起始灵敏度对某车桥桥壳环焊缝进行超声试验。并同时进行了射线对比试验(射线评级标准GB/T 12605—1990<7>规定Ⅰ级焊缝合格),试验结果见表1。表1 超声波与射线检测对比 试验超声检测反射波高/%X射线检测缺陷性质评定级别超声检测反射波高/%X射线检测缺陷性质评定级别42气孔Ⅲ 13 —Ⅰ50 夹渣Ⅲ 10 —Ⅰ55 裂纹Ⅳ 42 条渣Ⅲ12 —Ⅰ 37 —Ⅰ75 未焊透Ⅵ 52 未焊透Ⅳ44 条渣Ⅳ 11 —Ⅰ50 未焊透Ⅳ2.3 验收标准通过对焊缝缺陷进行超声波半自动与 X 射线检测对比分析,由表2所得数据,拟定重型车桥壳半自动超声波探伤暂行判废标准为42%。经 超声检测合格的试件在台架疲劳断裂试验上均合格,证实验收标准选用正确。3 生产检验200 3年3月开始,车桥公司十堰工厂冲焊车间批量生产某重型车桥桥壳,该检测设备在该零件中进行试用,三月份检查频率为100%,随着焊接过程质量控制的稳定,四月份到至今按 50%进行抽检,检测效果良好。4 结论(1) 采用非接触超声喷流液浸法检测跨距非常短的重型车桥桥壳环焊缝是一种行之有效的方法。(2) 从对比试验数据可以看出,只要焊接缺陷的反射波幅度≯42%时,既能符合 GB/T 12605 标准要求,又能符合产品设计要求。(3) 探头的最佳入射角为51.68°。(4) 聚焦探头探伤时距被检工件的最佳距离为17.5mm。(5) 车桥桥壳在检测过程中,喷油嘴离焊缝表面最佳距离为5mm。(6) 车桥桥壳环焊缝应采用一次声程和二次声程进行检测。(7) 判废标准为人工缺陷反射波幅的42%。重型车桥桥壳环焊缝超声检测试验研究@徐光清$东风汽车有限公司工艺研究所!湖北十堰442001
@祝海东$东风汽车有限公司工艺研究所!湖北十堰442001
@熊雯萱$东风汽车有限公司工艺研究所!湖北十堰442001
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@张有望$东风车桥有限公司十堰工厂!湖北十堰442051<1> 徐文彪.石油、天然气管道对接焊缝超声检测
.无损检测,2002,24(1):37-38.
<2> 莫润阳.超声聚焦探头缺陷检测能力探讨.无损检测,2002,22(2):62-63
<3> 张路根,何得静,李顺珍.提高环焊缝裂纹检测率方法初探.无损检测,2001,23(9):408-410.
<4> 马宏伟.超声液浸检测中探头的最佳位置与自动调整.无损检测,2001,23(8):334-336.
<5> GB 11345—1989,钢焊缝手工超声波探伤法和探伤结果分级.
<6> 李家伟,陈积懋.无损检测手册.北京:机械工业出版社,2002.
<7> GB/T 12605—1990,钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级.
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