Page 44 - 无损检测2021年第一期

闫 彧:
异种金属扩散焊接接头的超声检测

陷位于焊接接头处。

图 6 3 号试样金相检验与超声检测结果
图 5 2 号试样金相检验与超声检测结果
试样 2 的焊接接头处可见裂纹, 缺陷产生原因 5 结语
为扩散焊接过程中, 焊接应力过大导致铜 / 镍焊接接
( 1 )零件经扩散焊接后, 会存在不同类型的缺
头处产生裂纹, 裂纹位置起源于零件一侧外边缘, 受 陷。采用超 声 检 测 技 术, 可 以 有 效 地 检 测 出 平 行
焊接应力的影响, 逐渐向内侧延伸。
于焊 接 接 头 的 内 部 缺 陷, 如 未 焊 合、 铜 合 金 开
中心缺陷( 试样 3 ) 金相检验与超声检测结果如
裂等。
图6 所示, 3 号试样的 ① , ⑤ 号位置焊接接头处扩散 ( 2 )通过对不同超声检测结果表征的缺陷进行

良好, 焊接接头处铸造锡青铜上存在轻微开裂现象。
剖切, 结合金相检验结果进一步分析, 表明通过超声
3 号试样的 ③ 号位置焊接接头扩散较差, 存在未焊 检测的扫描图像及回波波形显示可以对焊接接头缺
合的现 象, 未 焊 合 处 中 间 活 化 层 ( 镍 层) 厚 度 约 为
陷的位置、 大小、 性质进行定性。

21.65 μ m 。边缘处 再 结 晶 晶 粒 尺 寸 约 为 50 μ m~ ( 3 )该分析结果有效地确认了超声波检测扩散

100 μ m 。由超 声 检 测 结 果 可 知, 3 号 试 样 的 ③ 号 焊接接头内部缺陷的准确性。结合焊接过程中各参

位置处超声检测缺陷回波较高, 界面反射波较强,
数的实际控制情况, 可以有效分析出焊接缺陷的类

缺陷深度 为 1.74 mm , 略 小 于 铸 造 锡 青 铜 本 身 厚
型及成因。检测可对零件焊接接头部位完全覆盖,

度 1.8mm , 可确定该处缺陷位于焊接接头处。
实现 100% 检测。
分析结论为零件中心处中间活化层 ( 镍层) 较
厚, 焊接接头元素扩散较差。在固有的扩散焊接条 参考文献:
件下, 原子的界面扩散不完全, 中心位置结 合力较 [ 1 ] 何康生, 曹雄夫 . 异种金属焊接[ M ] . 北京: 机械工业出
弱, 从而形成未焊合缺陷。未焊合缺陷在焊接过程
版社, 1986.
中不足以抵抗焊接应力, 又导致焊接接头开裂的情 [ 2 ] 李家伟, 陈积懋 . 无损检测手册[ M ] . 北京: 机械工业出
况, 裂纹位置起源于零件中心位置, 并在应力的作用 版社, 2002.
下向外圆延伸。

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2021 年 第 43 卷 第 1 期

无损检测