车轴钢超声波探伤缺陷和改锻的研究

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1、万方数据金属铸锻焊技术}c舔ting·Fb晒ng·welding2011年2月车轴钢超声波探伤缺陷和改锻的研究李伟林(贵州大学材料与冶金工程学院，贵州贵阳550003)摘要：通过检验对超声波探伤发现的缺陷性质进行确定，从而提高了超声波探伤定性的准确性。由此合理选择锻造工艺参教，如温度、变形量、应力状态等，对超声波探伤缺陷超标的钢材进行了成功的改锻。‘关键词：车轴钢；超声波探伤；缺陷；改锻中图分类号：1'G316．192文献标识码：A文章编号：100l一3814(20l1)03-0096．03DefectStIl‘lyonA】i【lesteel稍thIJltra∞ll

2、icTestandItsRe—forgingLI、№ilin(Cb如∥旷胝蒯觎d胁础哪yE蟛聊e一％GM如幻M‰妇e船帆G“和，lg550003，铂f砌A晰mct：ThmughconfirnliIlgdefect’s删e谢t量Iul咖icte咄tlle∽删oful舰∞nictestwasiIllp∞ved．111ereasonablef．0rgjngprocessp姗e蛔嗡such嬲te

3、np蹦咖∞，def．o加蒯蚀锄。咖t舱ds吮姆咖蛾we犯chos∞，∞lhe咖elproductsoVerthestaIl出Ird托questwithul仃弱onictestwe咒

4、锄ccessfiIlly∞-fbrged．酗rwords：axIesteel；ul由阻sonicte吼；defect；re-forging2004年底，贵阳特钢公司根据市场需求。开始开发车轴钢EA4T和35CrMoA。EA4T的标准采用的是欧洲标准(ENl3261)，是德国西门子采用的目前国际一流水平机车车轴用钢标准，满足标准要求的钢材可用于制造大功率机车和高速列车(≥200hl伽)的车轴。目前国内机车车轴用钢标准远远低于EA4T钢标准。而35CrMo的标准是参照EA4T的标准制定的。其要求高于现有国家标准GB厂r3077．1999和铁道部标准TB厂r3093．94

5、。至2006年8月，贵阳特钢的EA4T钢材、中国南车集团株洲电力机车公司DJ4车轴通过西门子独家认证。产品质量日趋稳定。但今年7～8月份却突然出现了大批量的超声波探伤不合格品，这在该车轴钢的开发初期都属少见。为了查明不合格的原因以便采取相应的纠正和预防措施，我们做了大量的试验并采用改锻的办法加以挽救，使得损失降到最低。同时也为今后处理类似问题积累了经验。1检验结果在这些钢的超声波探伤中．我们发现大多数波形表现为如下三种情况。收稿日期：20lO—08一15作者简介：李伟林(1972一)，男，贵州贵阳人。t程硕士，主要研究方向：特殊钢的锻造工艺研究；电话：085l·55

6、00069；E-眦il：g；gylwI@126．c啪1．1第一种波形图1中的缺陷波清晰、尖锐。彼此独立且数量较多。移动探头耐缺陷波此起彼伏交替出现；在增加衰减、降低探伤灵敏度的过程中，缺陷波的下降速度较慢，而底波迅速下降，最大缺陷波降到100％时，二次底波已完全消失、一次底波比缺陷波还低。最大的缺陷集中在表面至心部的l／2处．并且同一冶炼炉号生产的钢材探伤波形类似。据此。初步判断为白点缺陷。探伤位置／衄图l第一种探伤波形F追．1The丘rstul缸asonictestwave为了验证超声波定性的准确性．在波形比较连续的位置切取横向试样进行酸浸低倍试验(图2)。缺陷的

7、分布正如超声波探伤的判断。呈发散状，裂纹细小而密集，既有较平直的也有呈锯齿状的。将低倍试样穿过裂纹刨一“V”型槽后打断，在断面上发现灰白色不规则斑点，由此判定该缺陷确实为白点。进一步在裂纹处取高倍样进行分析，如图3．裂HotWorkingTecllIIolo舒20ll，V01．40，N0．3万方数据上半月出版castmgnrg‘鸭weld⋯g}金属铸锻焊技术警镊慧忑嚣篓鼎粼∞ml⋯dcTncnmavo。，％。：惑黧羹鬻‰。undcrmc⋯nd⋯e纹处未发现夹朵物．所示裂纹均为穿品裂纹：裂纹边缘晕锯齿状．细长，较甲直；裂纹附近组织正常．无氧化脱碳现象．目3(b1肯偏析

8、存在。1．2第二种波形图4中的缺陷波清晰．，击锐．但数量较目1少．缺陷单个卅现．移动探头时缺陷位拦盟高压变化迅速：在增加衰减、降低探伤灵敏J堂过程tl，，缺陷波和■次底渡迅速下降．状底波变化不大．蛀大的缺陷集中在心部附近．在I目一支钢材r断续分布，楫此．初步判断为内部裂纹田8

9、i【诫JLoJ31127252376500*％＆*，一目4第W一＆％*mFlg4Th⋯Ondu1Imso口±ck㈣Ⅵ对茸低倍检验情况如田5所示心部有细小裂纹．但裂纹是何原因造成的则无法判定。将裂纹处，n线切割切下，高倍检验，盛现裂纹形貌和组织状况同ll中所述，裂纹的履微特征符合白点的显微特