锁底对接结构电子束焊缝的射线检测分析

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1、锁底对接结构电子束焊缝的射线检测分析卢富强张文才中国空空导弹研究院摘要：某产品采用锁底对接电子束焊接，由于结构特点，检测进度较为缓慢，本文对其射线检测工艺及缺陷类型进行了分析，为以后的同种焊接结构产品的检测提供借鉴。关键词：锁底对接;电子束焊接;射线检测;伪缺陷;1产品焊接结构分析该产品下部为顶盖，上部为筒体，采用搭接电子束锁底对接焊接方式焊接在一起，焊接结构如图1、图2所示。由于焊缝接近筒底并有台阶给射线检测带来一定困难。图1产品结构实物图下载原图图2产品锁底对接焊接结构示意图下载原图2检测工艺的确定由于产品的结构限制，只能采用单壁单

2、影的透照方式进行透照，透照次数增加，为了按照节点完成任务，采用JSOVOLT160周向射线机进行透照，一次可以透照更多的工件，节约时间。2.1透照焦距的选择为了配合周向机进行检测，制作了半径为1.2m的专用工装，一次透照半个圆周,可以同吋检测27件产品，透照布局示意图如图3所示。图3周冋透照检测不意图卜载原图按照GJB1187A-2001《射线检测》的规定最小焦距应满足F上7・5bd+d二42mm。式中d—射线源尺寸，为4mm;b—物体表面到胶片的距离，为2価。专用工装可以满足最小焦距的要求，所以透照焦距确定为1.2mo2.2透照次数的

3、确定根据GJB1187A-2001源在外单壁单影透照A级（K二1.2）确定最小透照次数。De/f二90/1200二0・75,T/De=2/90=0.020根据GJB1187A-2001源在外单壁单影透照附表可以查得透照次数最少为8次。2.3透照电压、电流及胶片的选择检测屮采用透照电压90kV,电流12mA,透照时间2min,胶片选择D7增感型胶片，经验证可以满足底片质量要求。3缺陷评判分析该产品采用锁底对接电子束焊接，缺陷类型主要为裂纹、气孔、夹杂、未熔合、未焊透，其屮裂纹与气孔较易识别与评判。由于产品采用的是锁底对接焊接，当筒体和顶盖

4、吻合不紧密时会在底片上形成一条明显的黑线，形成伪缺陷，易与未熔合和未焊透相混淆，经常被误判为未熔合或未焊透，需进行重点分析。下面对锁底对接电子朿焊缝常见各种缺陷进行分析。3.1裂纹裂纹是由于焊接应力、拘束应力等引起开裂，纵向裂纹为沿焊缝纵向的暗线，横向裂纹为垂直焊缝的暗线，弧坑裂纹为星状辐射的暗线，一般分布在焊缝的边缘和热影响区，特别是厚度突变的部位;在电子束焊接中裂纹较为少见，一般在返修件中出现，但裂纹危害性较大，应特别留意（图4）o图4裂纹的底片显示下载原图3.2气孔气孔是在熔池结晶过程中未能逸出而残留在焊缝金属中的气体形成的孔洞;

5、密集气孔呈密集点状暗斑，链状气孔为线状分布的点状暗斑（图5）o图5气孔的底片显示下载原图3.3夹杂夹杂为残留的各种非熔焊金属以外的物质，包括高密度夹杂（在底片上显示为较亮图像，形彖不规则），低密度夹杂（在底片上显示为较暗图像，形彖不规则），电子束焊接由于没有填充焊料，夹杂类缺陷很少，只有在焊接前清理不干净时，可能会在底部残留夹杂类缺陷（图6）o图6高密度夹杂底片显示下载原图3.4烧穿烧穿在底片上呈低黑度圆环、中心高黑度的暗斑影像。烧穿是由于焊接时操作不当局部温度过高导致带筒体顶盖底部烧穿，金属熔液滴出形成，在电子束焊接的返修件中较为常见

6、，底片显示见图7。图7烧穿的底片显示下载原图3.5未熔合未溶合是母材金属与焊缝金属之间局部未熔化成一体，或焊缝金属与焊缝金属Z间未熔合在一起，结构如图8所示。在底片上形成的影像一般为模糊的线条或断续的线点状缺陷，线条沿焊缝方向延仲，如图9所示。3.6未焊透未焊透是母材金属与母材金属Z间局部未熔化成一体，出现在坡口根部，常称为根部未焊透，结构如图10所示。在底片上形成的影像一般为一条笔直的黑线影像，并处于焊缝影像的中心，在实际中看到的影像还有其他形态，如断续的黑线，或伴随其他影像的线条影像，或有一定宽度的条状影像等，由于透照方向的不同，也

7、可能出现在偏离焊缝屮心的位置，射线底片显示如图11所示。图10未焊透结构图下载原图图11未焊透示例图下载原图3.7吻合不紧密显示该产品锁底对接结构产生的吻合不紧密现象，结构解剖如图12所示。在底片上形成的影像一边笔直，另一边较为模糊没有明显的界线并一直延伸到焊缝边缘,通常距离靠近焊缝边沿2mm以外，如图13所示。图12带筒体顶盖吻合不紧密解剖图下载原图图13带筒体顶盖吻合不紧密底片显示下载原图3.8折痕由于使用源在外单壁单影的透照方法，胶片必须放入筒体内，布片时胶片会有一定的弯折，如果检测人员操作不当，弯折过度便会形成如图14所示网状折

8、痕影响底片的评定。参考文献[1]GJB1187A-2001射线检验[S]・[2]GJB1718A-2005电子束焊接[S]・[3]郑世才•射线检测[M]•北京:机械工业出版社,2003.