机车牵引梁、枕梁焊接接头缺陷的超声波检测

发表时间:2021/1/13   来源:《科学与技术》2020年第27期   作者:王东
[导读] 随着我国科学技术的快速发展,在机车牵引梁、
        王东
        大连机车车辆有限公司钢结构分厂
        摘要:随着我国科学技术的快速发展,在机车牵引梁、枕梁焊接接头缺陷检测中已经逐渐普及超声波检测技术,通过该技术并可以准确地对机车牵引梁、枕梁焊接接头中的受损位置进行判断,进而保证机车牵引梁、枕梁焊接接头在使用中的稳定性,提高我国铁路机车运行质量。
        关键词:机车牵引梁;接头缺陷;枕梁焊接接头;超声波检测
        引言
        机车牵引梁、枕梁焊接接头作为铁路机车最为关键的焊接结构件,因此焊接结构件上方的焊接缝质量直接决定着该部件在使用中的应用安全。通常机车牵引梁会采用T形结构,而枕梁则会采用角接接头结构,但是在实际应用中由于机车牵引梁和枕梁焊接接头之间在结构上存在着一定的差异,使得两者的焊接方法有别于普通的焊接焊缝。如果施工人员在焊接过程中没有掌握好焊接技巧,那么极容易导致机车牵引梁、枕梁焊接接头在焊接过程中出现夹渣、未熔和,甚至是气孔等缺陷。这就需要焊接人员对机车牵引梁、枕梁焊接接头的焊接部位进行仔细检查,进而避免焊缝区域出现以上缺陷,在检查的过程中便可以采用超声波检测法,借助反射波来判断机车牵引梁、枕梁焊接接头是否完整。
        一、机车牵引梁、枕梁焊接接头中的探伤工艺参数选择
        机车牵引梁、枕梁焊接接头在采用超声波检测过程中,需要选用?KW-4C型超声波探伤仪进行普通焊缝的探伤检测;在对探头进行选择的过程中需要优先选择2.5P10*10 K2的斜探头,经实验证明采用此类探头,可以提高超声波探伤检测过程中,探头的导向性,同时在检测中该探头信号清晰、杂质波段较少;在超声波探伤检测工艺中为了提高仪器的检测灵敏度,需要增加4~6DB的表面补偿,将超声波检测等级提升至B级;在检测过程中检测人员需要取得焊缝二级以上资格证,同时在检测面需要确保焊缝开坡口或未开坡口钢板一侧朝上,再将检测面焊缝结构清理完毕后,使用探头来对焊缝区域进行检测。
        二、机车牵引梁、枕梁焊接接头超声波探伤
        在机车牵引梁、枕梁焊接接头缺陷检测中所采用的超声波探伤技术具有较强的穿透性、高精度和强可靠性,工作人员利用超声波进行机车牵引梁、枕梁焊接接头探伤,便可以取得较为理想的宽度效应和探伤深度,同时还可以屏蔽在机车牵引梁、枕梁焊接接头检测过程中存在的外界影响。机车牵引梁、枕梁焊接接头中所采用的超声波无损探伤检测可以分别从三个不同渠道发射超声波,通过超声波探伤技术便可以在调整机车牵引梁、枕梁焊接接头内部结构的基础上,实现机车牵引梁、枕梁焊接接头自我检测,进而保障机车牵引梁、枕梁焊接接头在应用过程中的基本性能。因此当前超声波探伤技术在机车牵引梁、枕梁焊接接头缺陷检测中具有较为广泛的应用,也是当前最为常见的机车牵引梁、枕梁焊接接头缺陷检测技术之一,对我国工业技术的发展都有极其重要的影响。


        在机车牵引梁、枕梁焊接接头缺陷检测中超声波检测技术主要是通过观察超声波穿透机车牵引梁、枕梁焊接接头时,超声波自身强度的减弱程度,判断机车牵引梁、枕梁焊接接头存在的缺陷类型及缺陷位置,因此超声波检测技术是一种较为理想且实用的机车牵引梁、枕梁焊接接头缺陷检测技术。
        在应用超声波检测技术机车牵引梁、枕梁焊接接头进行检测,需要利用胶片感光器来检测出超声波在穿透压力传感器后的强度,通过直接观察胶片便可以判断机车牵引梁、枕梁焊接接头是否存在缺陷和问题。同时机车牵引梁、枕梁焊接接头内部存在的实际情况也可以利用该检测技术较为直观地反映,例如机车牵引梁、枕梁焊接接头存在缺陷的具体位置、缺陷的形状大小、严重程度等。超声波无损检测技术还可以在检测中对检测结果进行自动保存,再根据检测结果机车牵引梁、枕梁焊接接头及自身的额定数据进行统计和分析,便可以科学合理地规划出数据检测时间,提高机车牵引梁、枕梁焊接接头的检测效率和运行质量。在工业生产应用中,超声波检测技术虽然具有较高的准确性、可靠性和检测效率,但是在检测过程中所需要耗费的检测成本较高且检验速度较慢,在检验中只能对机车牵引梁、枕梁焊接接头进行定性检测,这就极容易在检测中出现漏检的问题。
        三、选用斜探头在机车牵引梁翼板内侧探伤
        在采用超声波检测仪器对机车牵引梁翼板内侧焊缝进行探伤的过程中,主要是探测翼板间未焊透或翼板侧下方焊缝是否出现层状撕裂。在进行探伤的过程中,会出现由于检测人员探测角度或探测缺陷性质的差异,导致焊缝区域部分未熔合或未焊透的地方没有检测到。这就需要检测人员采用4MHz的K2.5探头在焊缝区域进行直射法检测,并对检测数据进行分析,确保所探测缺陷位置与焊缝缺陷位置相符合。
        四、在机车枕梁角接接头焊缝处进行超声波探伤
        在机车枕梁角接接头焊缝处进行超声波探伤作业的过程中,检测人员首先需要对枕梁腹板和翼板的厚度进行检查,在检查完成后对焊缝的长度进行测量。确保焊缝在焊接过程中采用打底、清根、施焊等系列工作。在进行探伤的过程中,由于枕梁腹板的开口度通常呈单V型,因此该结构底部区域还有2~4毫米的间隙,所以在探伤过程中探头会受到枕梁结构带来的干扰。所以在选用4MHz的?K2.5斜探头进行探伤的过程中,需要从腹板的一侧做直射法,采用一次反射探伤法对焊缝缺陷情况进行分析。这样便可以对焊缝钝边区域的缺陷进行调查。此外在探测工作结束过后,需要对焊缝焊接不合格的工件进行重新返工,在返工中需确保打磨开缝后缺陷与探伤过程中缺陷位置相符合。
        五、结束语
        在对机车牵引梁、枕梁焊接接头焊缝处采用超声波探伤仪器进行检测的过程中,需要对焊缝区域进行打底、清根等作业,确保在探伤作业过程中,可以及时发现焊缝中的缺陷和不足之处,进而保证铁路机车在使用过程中的安全性。
参考文献
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[2]徐立广,王鹏.铝合金动车枕梁与牵引梁三角补强板焊缝气孔修复工艺[J].金属加工:热加工,2019.
[3]程快明,孙慧.铁路机车整体车轮缺陷分析与超声波检测[J].铁道机车车辆,2018,028(003):63-66.
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