CN110824005A

CN110824005A - 转向架构架焊缝打底焊超声波检测工艺

Info

Publication number: CN110824005A
Application number: CN201911081743.5A
Authority: CN
Inventors: 王丽萍; 田勐; 蔡瑞明; 陈泓烨; 田赜铭
Original assignee: CRRC Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Current assignee: CRRC Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2020-02-21

Abstract

一种转向架构架焊缝打底焊超声波检测工艺，首先根据角接或对接全焊透焊缝根部第一层焊缝的厚度、母材厚度、超声波探头前沿、超声波探头折射角正切值、组对坡口宽度这5个数值定义公式：KT‑Y～K(T+X)‑Y＞S，K‑探头折射角正切值、T‑母材厚度、X‑第一层焊缝高度、Y‑探头前沿、S‑组对坡口宽度；然后利用公式选择探头，检测打底焊下表面根部，利用公式KT‑Y＞S，K值按照标准规定，由相应的T值来确定，然后根据已知参数求出Y值，依据K和Y两个参数选择探头；最后探头入射点在组对坡口宽度S以外，按常规焊缝超声波检方法进行检测，有效的检测出打底焊根部未焊透、未熔合，实用性强，减少大量的返修造成的浪费，检测成本低，易操作。操作方便快捷，准确率高。

Description

转向架构架焊缝打底焊超声波检测工艺

技术领域

本发明涉及轨道客车无损检测技术领域，具体涉及一种转向架构架焊缝打底焊超声波检测工艺。

背景技术

轨道客车转向架构架各部件关键焊缝多采用中厚钢板（≥12mm）全熔透连接焊缝，全熔透连接焊缝焊后要求进行超声波检测，中厚板焊接每条焊缝都要有打底焊（即第一层焊接）后再填充几层焊接完成，焊缝结构复杂，没有内部质量超声波检测工艺，焊缝根部未焊透为常见缺陷。如果在焊接完成后发现根部未焊透剖开处理，剖磨量过大且寻找缺陷困难，而且剖磨过程中易伤母材破坏坡口角度，在修磨且多次反复的修磨焊接易使钢板材质组织变形，增大焊接操作者的劳动强度，焊接耗材大。因此，研发一种在焊缝打底焊后能够及时检测根部是否焊透的方法是当务之急。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声波检测方法，通过对转向架构架焊缝根部打底焊（即第一层焊接）进行超声波检测，以便及早发现焊缝根部未焊透缺陷及时处理，避免整个焊接完成填充后再次剖磨造成钢板材质性能降低的缺陷，同时降低劳动强度，节约焊接耗材。

为实现上述目的，本发明提供一种转向架构架焊缝打底焊超声波检测工艺，其特征在于包括下列步骤：

1、根据角接或对接全焊透焊缝根部第一层焊缝的厚度、母材厚度、超声波探头前沿、超声波探头折射角正切值、组对坡口宽度这5个数值定义公式：KT-Y～K(T+X)-Y＞S，其中 K-探头折射角正切值、T-母材厚度、X-第一层焊缝高度、Y-探头前沿、S-组对坡口宽度；

2、利用上述公式选择探头，如果对打底焊缝由上到下全面检测，利用公式K(T+X)-Y＞S；如果检测打底焊下表面根部，则利用公式KT-Y＞S，K值按照标准规定，由相应的T值来确定，然后根据已知参数求出Y值，依据K和Y两个参数选择探头；

3、探头入射点在组对坡口宽度S以外，按常规焊缝超声波检方法进行检测。

本发明的有益效果是：通过本发明，可以在焊缝打底焊完成后，上面几层填充前，通过验证焊缝根部是否有未焊透等缺陷，减少大量的返修造成的浪费，且采用常规A型超声波检测仪器，检测成本低，易操作。本发明能够提前检测焊缝第一层内部缺陷，操作方便快捷，准确率高，成本低，有效保证转向架完全焊透的碳钢厚板焊接焊缝的后期参数的合理选择及批量生产过程中的质量保证，可以有效的检测出打底焊根部未焊透、未熔合，实用性强。

附图说明

图1是本发明转向架构架焊缝打底焊超声波检测的应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明是针对转向架构架厚板全焊透焊缝打底焊易产生未焊透的特点制定的检测方法，具体步骤如下：

1、选择超声波探头

选择超声波探头角度，应满足公式：KT-Y到K(T+X)-Y＞S。转向架构架焊缝打底焊超声波检测最终目的是检测打底焊下表面根部未熔合、未焊透，因此仅考虑超声波一次波KT-Y＞S条件即可；

如图1所示，超声波探头2在中厚钢板母材1上前后移动，检测焊缝4的第一层焊缝3根部未焊透缺陷，母材厚度为T,组对坡口宽度为S，用一次波检测第一层焊缝3的下半侧，用2次波检测第一层焊缝的上半侧，选择合适的超声波探头角度和前沿。利用2个公式对打底焊的根部到上表面全部都可以检测到，但实际中只要探测打底焊缝的根部是否焊透及焊熔，不需要检测打底焊上表面，因此满足公式KT-Y＞S条件即可；K值按照标准规定，由相应的T值来确定，然后根据已知参数求出Y值，依据K和Y两个参数选择探头；探头入射点在组对坡口宽度S以外，按常规焊缝超声波检方法进行检测。

2、检测打底焊缝根部是否存在未焊透等缺陷

首先采用型号CSK—1A试块调节探头定位，再用型号RB—1试块或DAC试块调节定量，即将超声波探头置于RB—1试块5mm深孔径为3mm横通孔处找到最高波将波高调至80%，并以此将其余横通孔最高波依次找到绘制DAC曲线，将DAC曲线基准波高增加14dB作为扫查灵敏度进行检测。

下面通过试验例说明轨道客车打底焊超声波检测工艺的效果

如下图所示，工件车钩座焊缝打底焊未焊透存在于工件两个部位：一是车钩座前板9与车钩座底板8之间的焊缝，此处车钩座底板为单边V型坡口，要求全熔透，板厚16mm；二是车钩座侧板7与前板9和底板8之间的焊缝，此处车钩座侧板7与前板9和底板8为K型坡口，要求全熔透(见下图），板厚12mm。

焊缝正面进行打底焊（即根部第一层焊缝）形成5-6mm高的焊缝后，通过公式确定采用KW-4C超声波探伤仪和频率2.5MHZ、前沿10mm、k2.5角度超声波探头进行超声波检测，如下图所示，发现车钩座前板3与车钩座底板4间的打底焊根部靠近坡口侧有反射回波，经剖开磁粉探伤发现未焊透，判断焊接参数电压过低造成，将原200V电压改为250V，对剖磨后该焊缝重新打底焊接，经超声波检测合格。

采用本发明超声波检测方法对转向架构架焊缝打底焊进行内部检测，可对该类型焊缝内部全覆盖，特别是提前发现焊缝未焊透等缺陷，本方法具有定位精准、操作快速便捷、提能增效、降低劳动强度、减少修磨和工件变形等优点，通过此发明的运用，避免了后期剖磨量过大且寻找缺陷困难的问题，为焊接参数的合理选择提供有效依据，提高了产品质量，提高了生产效率，保证了产品的一次性交检合格率。

Claims

1.一种转向架构架焊缝打底焊超声波检测工艺，其特征在于包括下列步骤：

（1）根据角接或对接全焊透焊缝根部第一层焊缝的厚度、母材厚度、超声波探头前沿、超声波探头折射角正切值、组对坡口宽度这5个数值定义公式：KT-Y～K(T+X)-Y＞S，其中K-探头折射角正切值、T-母材厚度、X-第一层焊缝高度、Y-探头前沿、S-组对坡口宽度；

（2）利用上述公式选择探头，如果对打底焊缝由上到下全面检测，利用公式K(T+X)-Y＞S；如果检测打底焊下表面根部，则利用公式KT-Y＞S，K值按照标准规定，由相应的T值来确定，然后根据已知参数求出Y值，依据K和Y两个参数选择探头；

（3）探头入射点在组对坡口宽度S以外，按常规焊缝超声波检方法进行检测。