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攪拌摩擦焊焊接焊縫常見缺陷和檢測(cè)的方法-科鼎數(shù)控
返回列表 作者:科鼎技術(shù)經(jīng)理 編輯: 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2021.10.01 瀏覽量:0

       由于攪拌摩擦焊搭接的焊接工藝的特殊性,在搭接界面的焊縫邊緣容易產(chǎn)生類似裂紋的弱連接區(qū)域,該區(qū)域會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中,從而導(dǎo)致搭接接頭的疲勞強(qiáng)度。此外由于焊接條件及其焊接參數(shù)選擇的不同,也會(huì)對(duì)理論上的結(jié)果產(chǎn)生較大的影響,因此我們需要對(duì)焊接結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證,以確保我們的焊接產(chǎn)品是符合設(shè)計(jì)要求的。 常見的攪拌摩擦焊 搭接焊縫的缺陷主要有以下 4種:孔洞,飛邊,未焊合。

攪拌摩擦焊焊接焊縫常見缺陷和檢測(cè)的方法

攪拌摩擦焊焊接焊縫常見缺陷和檢測(cè)的方法-科鼎數(shù)控

1、孔洞
孔洞缺陷的形成主要是因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中,由于摩擦熱量輸入不夠,是達(dá)到塑化狀態(tài)的材料不足,造成不充分的材料流動(dòng),因此導(dǎo)致了攪焊縫區(qū)未完全閉合的現(xiàn)象。接頭容易出現(xiàn)空洞是由于攪拌針摩擦不夠產(chǎn)生的。我們通常在位于接頭前進(jìn)側(cè)的中下部以及焊縫表面附近發(fā)現(xiàn)此類缺陷。同時(shí)在與焊接方向一致的位于焊縫表面附近的空洞,在焊縫長(zhǎng)度方向上延伸較長(zhǎng)時(shí)也被稱作隧道型缺陷。
2、飛邊
由于在過(guò)大的焊接壓力下,從軸肩兩側(cè)擠出較多的塑性材料,冷卻后在焊縫表面形成了飛邊缺陷。本來(lái)在攪拌摩擦焊接過(guò)程中,焊縫材料發(fā)的體積是不變的,但是在實(shí)際焊接過(guò)程中,在攪拌頭軸肩的未熔化的母材會(huì)形成一個(gè)會(huì)發(fā)生塑性變形流動(dòng)材料的“擠壓?!?。在焊接壓力過(guò)大的情況下,即攪拌頭過(guò)深的扎入,會(huì)使“擠壓?!斌w積被壓縮,從而導(dǎo)致從軸肩兩側(cè)擠出部分材料,冷卻后形成飛邊缺陷。
3、未焊合
在焊縫底部未形成連接或者不完全連接而出現(xiàn)的“裂紋狀”缺陷被稱為未焊合,根部未焊合通常是由于焊縫壓力過(guò)小形成的。實(shí)際上攪拌針長(zhǎng)度不足是造成的未焊合的主要原因。在攪拌摩擦焊接過(guò)程中,選擇合適的攪拌針長(zhǎng)度,會(huì)在攪拌針旋轉(zhuǎn)和平動(dòng)過(guò)程中打碎2 塊對(duì)接板材之間對(duì)接面上的氧化物,使氧化物被分布到焊縫中,同時(shí)成致密的焊縫在攪拌頭后部形成。但如果攪拌針長(zhǎng)度比較小,使得在焊接過(guò)程中攪拌針不能完全攪拌焊縫厚度上的材料,尤其是焊縫下部的材料,此外由于板材對(duì)接面上存在氧化物,裂紋狀的未焊合缺陷便會(huì)出現(xiàn)在焊接后接頭根部。
4、溝槽
在接板表面攪拌摩擦后未形成連接被稱為溝槽,通常形成于前進(jìn)側(cè)焊縫表面。溝槽缺陷的產(chǎn)生主要是因?yàn)楹附舆^(guò)程中壓力過(guò)小,摩擦產(chǎn)生的熱能不足,從而大量減少了發(fā)生塑性變形的材料。同時(shí)由于材料流動(dòng)性降低,造成塑化材料不能隨著攪拌頭的旋轉(zhuǎn),回流到攪拌頭的前側(cè),從而在前進(jìn)側(cè)焊縫表面附近形成空洞。溝槽缺陷是指在材料流動(dòng)能力進(jìn)一步下降時(shí),形成空洞的范圍發(fā)生擴(kuò)展,最終貫通焊縫上表面。而常見的攪拌摩擦焊搭接焊縫的無(wú)損檢測(cè)方法一般也有以下5種。

摩擦攪拌焊接機(jī)技術(shù)-科鼎數(shù)控


1 目視檢測(cè)
目視檢測(cè)是最直接、最簡(jiǎn)單的檢測(cè)方法,也是進(jìn)行表面狀況檢測(cè)的最佳方法。在檢測(cè)零件表面存在的飛邊、擦傷等情況時(shí)具有直觀快速有效的特點(diǎn)。這些缺陷是由焊接參數(shù)不正確造成的,如移動(dòng)速度的參數(shù)設(shè)置過(guò)快等。未焊合是焊縫根部最嚴(yán)重的缺陷,大部分無(wú)損探傷都是針對(duì)這類缺陷來(lái)檢測(cè)的。目視法是在對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行滲透處理后的基礎(chǔ)上,才可以發(fā)現(xiàn)未焊合缺陷。為了使檢測(cè)人員能夠通過(guò)肉眼檢測(cè)發(fā)現(xiàn)焊接缺陷,就必須通過(guò)某種方法較為清楚地顯示焊接部位再結(jié)晶區(qū)域及附近的熱影響區(qū)域。目前,目視檢測(cè)也是一種確認(rèn)可疑未焊合缺陷的可靠技術(shù)。
2 滲透檢測(cè)
    該檢測(cè)方法僅僅被用來(lái)檢測(cè)目視法下的表面缺陷的檢測(cè),并不能檢測(cè)焊縫的內(nèi)部缺陷的。
3 超聲波檢測(cè)
包括洛克希德·馬丁公司的無(wú)損探傷工程師和技術(shù)人員用超聲波檢測(cè)方法對(duì)攪拌摩擦焊試件進(jìn)行研究,他們分別使用了傳統(tǒng)超聲波探頭和多探頭,以及其他多種傳感器。研究結(jié)果表明,采用這種技術(shù)能夠探測(cè)到材料厚度15% ~20%處的未焊合缺陷。未焊合缺陷的金相特征是受攪拌摩擦焊工具的改變影響的。檢測(cè)方法也隨著攪拌摩擦焊工藝的改善而改善。此外超聲波檢測(cè)還用到了相控陣檢測(cè)方法。該方法能夠?qū)⒉牧系奶綔y(cè)厚度提高到25%~30%處,同時(shí)在提供多個(gè)方向上的回波,從而獲得整個(gè)厚度的缺陷信息。
4 X 射線照相檢測(cè)
X 射線照相檢測(cè)是對(duì)攪拌摩擦焊的試件進(jìn)行膠片照相或者數(shù)字照相。研究結(jié)果表明,這種方法具有很高的可靠性,能有效的檢測(cè)出30%以上的材料厚度的未焊合缺陷。然而,采用 X 射線膠片照相檢測(cè)不同合金的焊接焊縫是比較困難的。
5 渦流與傳導(dǎo)性檢測(cè)
利用洛克希德·馬丁公司在攪拌摩擦焊試件上進(jìn)行了傳統(tǒng)的渦流檢測(cè)。初始渦流檢測(cè)結(jié)果表明,能夠?qū)ο嗤辖鸬臄嚢枘Σ梁负缚p(未焊合缺陷至少 1.651mm 或者更深)進(jìn)行有效的檢測(cè)。而渦流對(duì)不同合金焊縫時(shí)檢測(cè)結(jié)果則完全不同,所有的試件都產(chǎn)生渦流響應(yīng),從而無(wú)法區(qū)別存在未焊合缺陷的試件與不存在未焊合缺陷的試件。為了評(píng)估最新的渦流檢測(cè)技術(shù),洛克希德·馬丁公司聯(lián)開發(fā)了基于傳導(dǎo)的攪拌摩擦焊的渦流檢測(cè)方法。這一研究對(duì)補(bǔ)充了目前廣泛用于攪拌摩擦焊的檢測(cè)方法,進(jìn)一步降低攪拌摩擦焊的缺陷的漏檢風(fēng)險(xiǎn)。


       在充分了解攪拌摩擦焊焊接焊縫常見缺陷和檢測(cè)的方法 的時(shí)候, 科鼎數(shù)控設(shè)備 有限公司推出標(biāo)準(zhǔn)化攪拌摩擦焊設(shè)備系列,包括:臺(tái)式攪拌摩擦焊設(shè)備、小型龍門式攪拌摩擦焊設(shè)備、中型龍門式攪拌摩擦焊設(shè)備和大型龍門式攪拌摩擦焊設(shè)備,并為客戶提供定制攪拌摩擦焊設(shè)備方案,為用戶創(chuàng)造顯著經(jīng)濟(jì)效益,科鼎數(shù)控設(shè)備品質(zhì)大型企業(yè)一致信賴,共同見證硬核實(shí)力,歡迎新老客戶咨詢服務(wù)熱線:0510-87553118  

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