钢轨闪光焊接接头探伤出波问题研究

周少凡

摘   要：文章主要针对近期出现的焊接接头探伤出波问题进行分析，并对其实行了宏观的探析，借助电镜探析了其金相组织以及晶粒度等方面内容，由此明确了一部分的出波原因，并从工艺的角度提出了对应的处理举措

关键词：钢轨闪光焊接;焊接接头;探伤出波

近期，很多焊轨基地在焊接出产进程中，持续产生很大面积的探伤出波状况。不同于寻常的灰斑缺陷，人们很难从断口的微观层面进行探析判定。文章对焊轨车间探伤出波缺陷进行比较，并对导致其缺陷的几种因素进行了有效的探析。

1    材料导致探伤出波缺陷

1.1  导致缺陷的特征

近几年，钢轨焊接的出产检验中，持续出现疑似过烧组织的断面形貌，而且还伴有裂纹的产生。在钢轨焊接的出产当中，曾经大范围地出现了位于轨底50～70 mm处探伤出波的情况，经过落锤检验，很多焊头都不合格，也没办法支撑住落锤[1]。并且在砸开后，实行断口探析，大部分均是此类缺陷。经过细致的探析后，可以排除掉灰斑以及夹渣等缺陷，可以判定为过烧。为此，对焊接时的热量以及推动时的速度实行有效的调节后，新一批钢轨的焊接缺陷已然消失。但是在焊头实行二次正火时，其出波状况没有任何的改善，为此，对焊接参数实行有效的调整，其成效并不明显。

1.2  探伤回波特点

探伤仪器在校正灵敏度后实行探伤操作，运用双k1的探头检查轨底，并在50～70 mm处出波，反射出回波峰值在60%以上，以至于发生其他冲顶状况。在探测的进程中，全程波动较为频繁，其波形显示出轨底材料反射不均匀，在第二回正火后其峰值没有降低，如图1所示。

2    晶粒度不均匀导致探伤出波缺陷

2.1  缺陷特征

近些年，焊轨车间对焊机实行了大规模的修理维护，在维护修理后实行对工艺参数的调整，在调整过程中发现其出现探伤出波的情况，出波的位置也不稳定，出波高度从35%到冲顶不等。经过落锤实验，在波峰偏低的焊头中未见任何缺陷，并且在大部分状况下，焊头是能够经得住落锤试验的。在波峰偏高的焊头中，有时会出现一些较为明显的缺陷。为此，本研究选择了一个出波50%的焊头以及一个波峰冲顶的焊头，对这两种焊头实行探究。经过两次正火，波峰为50%的焊头出波状况已基本完善，并且也已完全弄清楚了出波的原因。但是波峰冲顶的焊头情况还没有得到任何的改善[2]。为此，将此次出波的状况分成两种不同的情况，并对其实行有效的处理。因为低波峰的焊头经过二次正火后，其状况均有显著的改善，因此，可以确定这类焊头问题发生在正火的进程当中，为此，排除了残渣、夹杂以及过烧等一些焊接缺陷，并且正火对探伤带来的最大影响就是奥氏体转化不彻底以及晶粒度不均匀等问题。为此，减少其加热功率，并增长加热时间，把正火的加热时间从之前的70 s提高到150 s。目前，此类缺陷问题已获得很好的改善以及处理。

2.2  探伤回波特点

探伤仪器校正敏感度后实行探伤操作，并运用双k1探头检查其轨底，于轨底三角区下方处出波，其反射回波峰值大概是在45%左右。在检查的进程当中，全程波动得较为频繁，波形显示出轨底反射的不均匀，并在二次正火后其峰值偏低，以至于彻底消除，其全程波动也具有一定的完善。

3    过烧组织导致探伤出波缺陷

3.1  缺陷特征

往常观察这类缺陷断口时，眼睛能够看见黑色过烧组织以及白色粗晶组织，并且其外貌特征是可以辨认的。缺陷位置邻近焊缝下表面，向下露头以及邻近露头。在裂开时，有显著的断裂缺陷。对焊缝的抗冲击功能的影响巨大，即使面积较小的过烧组织也是很难通过落锤试验的。并且，在探伤时其反射回波是比较高的，在出现裂纹的时候，其峰值容易冲顶。

3.2  探伤回波特点

探伤仪器校正敏感度后实行其探伤操作，运用双k1探头来检查轨底，大部分是处在轨底三角区下方的回波，其反射回波峰值大部分在65%以内。在探查的进程当中，全程频繁波动，其波形显示其轨底反射得不均匀，在二次正火后其峰值并未降低，但是全程的波动相对改善。

3.3  金相探析

通过扫描电镜可以进行成分探析，其裂缝壁上有硫化锰夹杂物，裂缝里面还有氧化产物。在硫元素以及锰元素过量之后，对焊接口金属物在高温熔化当中所形成的氧化物以及硅酸钾杂物，并不能完全从焊接当中所排掉而是留在焊缝区域，因此，会在熔合线附近形成夹杂物。

4    结语

因为在平常生产检验当中落锤试验的接头数目很少，所以探伤问题很多都发生在集中焊轨阶段。只要发生此类问题，一定会影响生产成效，轻则会影响线路大修的顺利进行，重则会致使整个生产线瘫痪。并且其损伤的部位处在焊缝内部，不适合对其進行观察以及探析，因此，处理起来非常困难。导致出波的因素也是各式各样的，除上面已经分析过的材料问题、晶粒度问题以及过烧问题之外，4项调直加工不当以及轨底残渣等也会导致探伤回波的状况。具体如何对各种出波状况实行探析，并提供最为正确的寻找导致出波问题的解决方案，才是目前所需要研究以及讨论的问题。

[参考文献]

[1]罗宇航.浅析钢轨闪光焊接接头探伤出波问题[J].郑铁科技，2017（2）：16.

[2]高文会.钢轨闪光焊接轨头焊缝缺陷分析[J].中国铁路，2010（6）：61-63.