鋼軌閃光焊接接頭探傷出波問題研究

周少凡

摘 ? 要：文章主要針對近期出現的焊接接頭探傷出波問題進行分析，并對其實行了宏觀的探析，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應的處理舉措

關鍵詞：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進程中，持續產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行探析判定。文章對焊軌車間探傷出波缺陷進行比較，并對導致其缺陷的幾種因素進行了有效的探析。

1 ? ?材料導致探傷出波缺陷

1.1 ?導致缺陷的特征

近幾年，鋼軌焊接的出產檢驗中，持續出現疑似過燒組織的斷面形貌，而且還伴有裂紋的產生。在鋼軌焊接的出產當中，曾經大范圍地出現了位于軌底50～70 mm處探傷出波的情況，經過落錘檢驗，很多焊頭都不合格，也沒辦法支撐住落錘[1]。并且在砸開后，實行斷口探析，大部分均是此類缺陷。經過細致的探析后，可以排除掉灰斑以及夾渣等缺陷，可以判定為過燒。為此，對焊接時的熱量以及推動時的速度實行有效的調節后，新一批鋼軌的焊接缺陷已然消失。但是在焊頭實行二次正火時，其出波狀況沒有任何的改善，為此，對焊接參數實行有效的調整，其成效并不明顯。

1.2 ?探傷回波特點

探傷儀器在校正靈敏度后實行探傷操作，運用雙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，以至于發生其他沖頂狀況。在探測的進程中，全程波動較為頻繁，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有降低，如圖1所示。

2 ? ?晶粒度不均勻導致探傷出波缺陷

2.1 ?缺陷特征

近些年，焊軌車間對焊機實行了大規模的修理維護，在維護修理后實行對工藝參數的調整，在調整過程中發現其出現探傷出波的情況，出波的位置也不穩定，出波高度從35%到沖頂不等。經過落錘實驗，在波峰偏低的焊頭中未見任何缺陷，并且在大部分狀況下，焊頭是能夠經得住落錘試驗的。在波峰偏高的焊頭中，有時會出現一些較為明顯的缺陷。為此，本研究選擇了一個出波50%的焊頭以及一個波峰沖頂的焊頭，對這兩種焊頭實行探究。經過兩次正火，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。但是波峰沖頂的焊頭情況還沒有得到任何的改善[2]。為此，將此次出波的狀況分成兩種不同的情況，并對其實行有效的處理。因為低波峰的焊頭經過二次正火后，其狀況均有顯著的改善，因此，可以確定這類焊頭問題發生在正火的進程當中，為此，排除了殘渣、夾雜以及過燒等一些焊接缺陷，并且正火對探傷帶來的最大影響就是奧氏體轉化不徹底以及晶粒度不均勻等問題。為此，減少其加熱功率，并增長加熱時間，把正火的加熱時間從之前的70 s提高到150 s。目前，此類缺陷問題已獲得很好的改善以及處理。

2.2 ?探傷回波特點

探傷儀器校正敏感度后實行探傷操作，并運用雙k1探頭檢查其軌底，于軌底三角區下方處出波，其反射回波峰值大概是在45%左右。在檢查的進程當中，全程波動得較為頻繁，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，其全程波動也具有一定的完善。

3 ? ?過燒組織導致探傷出波缺陷

3.1 ?缺陷特征

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

3.2 ?探傷回波特點

探傷儀器校正敏感度后實行其探傷操作，運用雙k1探頭來檢查軌底，大部分是處在軌底三角區下方的回波，其反射回波峰值大部分在65%以內。在探查的進程當中，全程頻繁波動，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，但是全程的波動相對改善。

3.3 ?金相探析

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

4 ? ?結語

因為在平常生產檢驗當中落錘試驗的接頭數目很少，所以探傷問題很多都發生在集中焊軌階段。只要發生此類問題，一定會影響生產成效，輕則會影響線路大修的順利進行，重則會致使整個生產線癱瘓。并且其損傷的部位處在焊縫內部，不適合對其進行觀察以及探析，因此，處理起來非常困難。導致出波的因素也是各式各樣的，除上面已經分析過的材料問題、晶粒度問題以及過燒問題之外，4項調直加工不當以及軌底殘渣等也會導致探傷回波的狀況。具體如何對各種出波狀況實行探析，并提供最為正確的尋找導致出波問題的解決方案，才是目前所需要研究以及討論的問題。

[參考文獻]

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

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