[发明专利]一种带有人工焊接裂纹缺陷试板的制作方法

说明书

本发明公开了一种带有人工焊接裂纹缺陷试板的制作方法，该试板主要是用于焊接质量无损检测人员的培训。在裂纹产生区域要有满足淬硬组织产生的合金条件；在多层打底焊道或填充焊道或盖面焊缝的局部区域精确制备缺口，通过补焊缺口形成拘束条件进而产生足够大的残余拉伸应力场；焊接时在焊缝中存在较多地扩散氢含量，在随后的缺口补焊时所形成的拉伸应力下扩散氢往这一区域扩散聚集诱发裂纹产生；预制好裂纹后，采用焊条电弧焊或钨极氩弧焊进行焊道的填充焊接和盖面焊接，保证焊道正面的完整。本发明方法可以按设计要求实现对冷裂纹的位置、长度、深度和裂纹自身高度的控制，从而扩大了焊接缺陷试板的利用率。

技术领域

本发明属于金属焊接质量检验领域，具体涉及一种焊接缺陷试板的制备工艺方法，该试板主要是用于焊接质量无损检测人员的培训。

背景技术

目前无损检测方法主要包括常规的射线检验RT，超声波检验UT，磁粉检验PT，渗透检验MT以及新型检测技术TOFD检验，相控阵检验PAVT等。检验人员要准确熟练地掌握上述检验技术，需要进行大量的理论学习和实践训练，通过相应组织机构的考试并取得资格证书。在检验人员的学习和技能培训过程中，需要一定数量的焊接缺陷试板供学员练习使用。这些缺陷试板中的缺陷要具有很好的隐蔽性，特别是焊道内部的缺陷位置，尺寸大小以及类型都具有不可预见性，这样检验学员才能得到真实训练和考核。这些焊接缺陷试板需要专门的企业去制作，而针对裂纹缺陷试板的制备方法目前有以下几种：（1）在焊接过程中向焊缝中添加脆性金属材料或低熔点金属材料，如国内文献《焊接技术能手绝技绝活精粹》一书中介绍的向焊缝中添加铜丝形成热裂纹,此外，卢秉华在《无损检测》2001年第一期文章《焊缝表面裂纹试板的制作》中阐述采用焊条电弧焊辅助添加HS401焊丝产生脆性裂纹。（2）通过设计特殊的焊接材料向焊缝过渡促使焊缝产生缺陷元素，如国内专利201010202916.7和201010551573.5。（3）通过给焊缝加载使其产生预制裂纹，如国内专利201510688216.6。（4）在特定的试板上利用线切割加工制作单裂纹或多次水急冷碳钢高温试板产生多条龟裂纹，如李生平于2009年9月在《青海电力》介绍的《几种典型焊接缺陷试板的制备》。上述制备焊接缺陷的方法都成功地实现了焊接缺陷的再现，但是，有些方法不能对焊接缺陷如裂纹实现定量控制。这样限制了焊接缺陷试板的利用最大化。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有人工焊接裂纹缺陷试板的制作方法，以该方法制作的裂纹缺陷试板能够对试板上的裂纹实现定量控制。

本发明的技术方案是：带有人工焊接裂纹缺陷试板的制作方法，是在裂纹产生区域要有产生淬硬组织的合金成分条件；在多层打底焊道或填充焊道或盖面焊缝的局部区域精确制备缺口，通过补焊缺口形成拘束条件进而产生足够大的残余拉伸应力场；焊接时在焊缝中存在较多的扩散氢含量，在随后的缺口补焊时所形成的拉伸应力下扩散氢往这一区域扩散聚集诱发裂纹产生；预制好裂纹后，采用焊条电弧焊或钨极氩弧焊进行焊道的填充焊接和盖面焊接，保证焊道正面的完整。

本发明利用钨极氩弧焊添加球墨铸铁焊丝HS402（型号为RZCQ-2）满足淬硬组织产生的合金条件；缺口补焊时采用钨极氩弧焊添加球墨铸铁焊丝HS402的焊接工艺；焊丝φ3.0，填充时根据沟槽尺寸保证沟槽填充饱满为止；如果填充金属量超过要求，可将多余的金属使用角磨机打磨掉。利用在打底焊时采用普通酸性焊条焊接时在焊缝中存在较多的扩散氢含量这一特点，在随后的缺口补焊时所形成的拉伸应力下扩散氢往这一区域扩散聚集的特点实现扩散氢诱发开裂条件。