氢脆案例及思考
2022-10-21 13:35:33 作者:本网发布 来源:网络 分享至:

背景:


钢轨闪光对接焊缺口试样,超声探伤合格,冲击后发生断裂,断口如下图1,左侧位置发现光滑的异常断口形貌。

 

 

判断:裂纹源位置光滑且明亮,形状如同眼睛,具有典型的氢致开裂特征。

 

 

“H”从何而来?


钢轨放置一段时间后都会产生锈蚀,焊接时,若未将铁锈清除彻底,铁锈中的水(游离水和结晶态水)在焊接过程中分解释放出H,残留在焊缝之中。

 

 

“H”为何会在该位置富集?


钢轨焊接时采用顺序凝固的方式,为保证钢轨工作面的质量,优先凝固该位置,而图中左下角位置则为最后凝固位置,因此,H会随着凝固的顺序被“赶”至最后凝固部位,易产生H富集。

 

氢脆的表现形式:


氢鼓包——低强度钢-去除厚度较大心部部位;

氢致开裂(白点)——高强度钢和合金钢,以及低强度钢的厚度较大构件的心部。

 

为何超声检测未探测出来?


钢轨焊接后,只进行了超声检测。超声检测采用的是直探头,对与超声传播方向平行的裂纹不敏感。因而,此缺陷无法检出。

 

纠正:

1)应采用斜探头进行焊缝部位的缺陷检测。按标准要求,应从焊缝两侧分别进行检测,或者采用至少2个K值的探头,从焊缝一侧进行检测。

2)补充射线检测进行检测或者相控阵超声检测。

 

无损检测优缺点:

超声检测,对面型缺陷(例如:裂纹)敏感(但超声的方向要与缺陷方向形成角度),对体积性缺陷(例如:气孔、夹杂等)不敏感;对表面缺陷和近表面缺陷也不敏感。

射线检测,对体积性缺陷敏感,对面型缺陷不敏感(只有面型缺陷与射线透照方向平行时,才可反映出来)。

相控阵检测,对面型和体积型缺陷敏感度可以,但对表面缺陷和近表面缺陷也不敏感。

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