本文通過運用對表面的裂紋進行較為深度的測試,針對鋁合金焊縫和鋁合金平板材料,通過大量的測試,總結出相關統計規律數據,得出裂紋的寬度、長度及深度之間的參照表,希望對今后的裂紋深度的評估研究能夠有所幫助。

隨著科技的發展,探傷也逐漸的被人們所關注,目前對于檢測指標除了測量其寬度和長度外,更注重裂紋的深度,但是在此之前,裂紋的深度的研究一直是空白,因此筆者就鋁合金焊縫和
鋁合金平板材料裂紋深度滲透檢測方法進行檢測試驗。
1、滲透劑的選擇
通過對BC-1型、SM-3R型、DPT-3型和BC-A型等多種滲透探傷劑進行靈敏度、腐蝕和去除性等試驗后,選定BC-A型著色滲透探傷劑。
2、裂紋深度試驗研究及裂紋評估
2.1LD10鋁合金平板材料表面裂紋深度試驗。
2.1.1試片制作。加工長100mm、寬50mm、高3mm的LD10鋁合金試片兩塊。兩試片均用電火花線切割加工開口寬度為0.2mm的狹槽,模擬裂紋的寬度。在每塊試片上加工不同深度
的六條線槽,深度依次為2,1.5,1.0,0.75,0.5和0.3mm,以此來模擬裂紋的不同深度。
2.1.2試片檢測。用BC-A型滲透劑在LD10鋁合金試片上試驗,發現不同深度的線槽,著色顯示的擴延程度不同。深度為2mm的擴延最大,0.3mm的線槽幾乎沒有顯示。這表明當裂紋
的長度一定時,著色顯示的擴延寬度與裂紋深度有關。裂紋越深,顯示的擴延越寬。然而,這畢竟只是一個宏觀估計,要想定量裂紋的深度,可以使用505G裂紋測深儀。
2.1.3試片模擬裂紋深度測量試驗。調整505G裂紋測深儀的靈敏度,對兩試片進行測定,探頭在每條線槽上測出儀器讀數表中對應深度讀數,共計五次,取平均值。


其中一片的測量數據列于表1。采用最小二乘法y=a+bx,將所測數據輸入計算機中,算出截距a、斜率b和準確率r。這里將表1數據輸入,即可算出a=0.083173,b=0.26471,r=0·9971,方程為y=0·
083173+0.26471x,其中x為裂紋測深儀上的刻度值,y為所測深度值。
當檢測其它LD10鋁合金試件時,在與人工試片裂紋測深相同靈敏度的前提下讀取刻度表值,經計算,即可得裂紋實際深度。或者用人工試片裂紋實際深度和讀數表上測得的數據畫出回歸曲線,對照該曲
線,也可獲得所測裂紋的實際深度。表1所得曲線見圖1。使用裂紋測深儀可對鋁合金平滑表面上的裂紋進行測深,而對焊縫上的裂紋則無法準確測量。


2.2鋁合金焊接試驗件檢測試驗。

對50個鋁合金貯箱焊接試驗件進行多次滲透檢測,共檢測出20條裂紋。由于貯箱為手工焊接,故焊縫裂紋顯示較為明顯,最長一條為斷續顯示,總長達10mm,最短一條為2.5mm,顯示寬度一般在0.5~1.5mm之間。

對50個鋁合金貯箱焊接試驗件進行多次滲透檢測,共檢測出20條裂紋。由于貯箱為手工焊接,故焊縫裂紋顯示較為明顯,最長一條為斷續顯示,總長達10mm,最短一條為2.5mm,顯示寬度一般在0.5~1.5mm之間。
取其中3條裂紋進行解剖試驗,結果見表2。由于焊縫裂紋比平板裂紋情況復雜得多,僅憑這幾條裂紋還不能找出裂紋深度與長度和寬度之間的關系。因此,要想對焊縫裂紋作出深度范圍的要求,還必須進行大量的檢測、解剖,找出規律,確定深度范圍。
2.3LD10鋁合金貯箱焊縫檢測情況。LD10鋁合金貯箱焊縫為機器自動焊接而成,焊縫表面平滑、整齊,焊縫高度均勻。多年來,對這種貯箱進行實際檢測,不斷積累、總結,現將一些典型裂紋顯示列于表3。將表3數據進行統計和歸納,結果見表4。
3、結束語
平板裂紋和焊縫裂紋顯示深度的研究,分別提供了不同情況下裂紋深度的評估,對裂紋深度滲透檢測有一定作用。由于試驗數量有限,并且是在特定條件下針對特定產品完成的,所以裂紋顯示長度、寬度和深度對照表的使用具有一定的局限性,如要擴大使用范圍,尚待作深入廣泛研究。
