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项目三:焊缝的磁粉检测

任务一:工艺文件-作业指导书/工艺卡

1.工艺文件的基本内容

同铸件(见P16)。

2.焊缝磁粉检测工艺文件

参考铸件、锻件(见P17、P23)。

任务二:缺陷和磁痕分析

焊缝磁粉检测常见缺陷磁痕有未熔合、未焊透、气孔、裂纹等;常见非缺陷磁痕有焊脚部位未圆滑过渡、磁导率差异、焊缝咬边、表面沟槽部位等导致的磁痕。

1.缺陷磁痕

(1)未熔合 焊缝金属与母材之间或焊缝金属相互之间未完全熔化结合的缺陷称为未熔合,可分为侧壁未熔合、层间未熔合和根部未熔合,如图1-38所示。

图1-38 未熔合

(2)未焊透 焊缝根部两侧母材金属未熔化,出现在焊缝背面焊道中间,呈直线状,如图1-39所示。

图1-39 未焊透

(3)气孔 焊接时熔池中的气体在金属凝固冷却前未逸出而形成的孔穴,多呈圆形或椭圆形,也有表面呈条状但内部呈孔洞形的蠕虫状气孔,如图1-40所示。

图1-40 焊接气孔

注:左侧为表面密集条状气孔,右侧可见打磨后内部为孔洞状气孔。

(4)裂纹 焊接过程中或焊接后,焊缝接头局部在焊接应力及其他致脆因素的作用下开裂,如图1-41所示。

图1-41 焊接裂纹

(5)枝晶间缩孔 焊缝在冷却过程中残留的气体在枝晶间形成的长条形缩孔,多垂直于焊缝表面,常出现在焊缝轴线上或附近区域。在焊缝端面检测时可以发现,其与未焊透的差异为高度通常超过了焊缝钝边高度,如图1-42所示。

图1-42 枝晶间缩孔

2.非缺陷磁痕

(1)焊脚未圆滑过渡 焊脚部位(焊缝与母材连接部位)如未圆滑过渡,其截面突变易导致产生漏磁场形成磁痕,通常将其稍加圆滑过渡后即可消除,如图1-43所示。

图1-43 焊脚未圆滑过渡磁痕

注:左侧未圆滑过渡,右侧稍加圆滑过渡后消除。

(2)磁导率差异 如果焊缝一侧母材与焊缝金属之间磁导率差异较大,则在其熔合界面上可能出现模糊的线状磁痕显示,多次磁化后显示更为清晰,如图1-44所示。

图1-44 特殊材质铸件与焊缝熔合线位置磁痕显示(机加工后)

(3)咬边 焊接时沿焊脚的母材部位产生的沟槽或凹陷,目视可见,如图1-45所示。

图1-45 咬边

(4)表面沟槽 焊缝边缘因本身形状或打磨不当造成的凹陷,在磁粉检测,特别是湿法磁粉检测时易积聚磁粉形成过度背景乃至伪磁痕,影响正常磁痕观察,检测如图1-46所示。

非缺陷磁痕可能掩盖缺陷磁痕,实际检测时发现非缺陷磁痕,应对磁痕部位进行局部修整以改善表面状态消除磁痕,或采用渗透检测等其他检测手段验证其并非缺陷磁痕,并予以记录。

图1-46 伪显示示例

任务三:结果评定

应根据检测产品相关验收标准与验收限值对检测区域的磁痕显示进行评定。

目前,国内轨道交通行业焊缝磁粉检测验收标准通常采用ISO 23278:2015,如验收等级2×级,其验收限值为线性显示 l ≤1.5mm;非线性显示 d ≤3mm。

此外,轨道交通行业焊缝产品通常不允许存在裂纹、未熔合、未焊透及目视可见缺陷。

任务四:检测报告

检测报告示例同铸件(见P22)。 xtsCYtqOzVogjSNIf3LgvtS6TP6M36fVODNAHyjYEOSC1qDaCvkrJlBY7BJnCvpx

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