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1、搅拌摩擦焊接头缺陷检测与修复方法中图分类号： T341 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2017）11-0048-011 缺陷的检测方法 铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷具有紧贴、细微、取向复杂 等特点，增加了缺陷无损检测的难度，目前的检测方法主要 有：超声检测、 射线探伤、 涡流探伤、激光干涉等检测方法。1.1 超声检测法 超声检测技术是基于声波在材料中的传播路径与材料 的均匀性有关，当声波的传播路径上出现缺陷时，就会改变 原来的传播特性，产生反射、折射和波形转换。超声检测技 术是目前应用于搅拌摩擦焊接头缺陷检测的一种理想的无 损检测方法，也是应用最广泛的一种方法，具有灵敏度和检
2、出率高、缺陷定位准确等优点。超声波定性检测缺陷的方法 主要有波形判别法、回波相位法、频谱分析法、超声C 和 B扫描法等 1 。刘松平 2 等人研究了利用超声反射法检测搅拌摩擦焊 缝区不同取向的缺陷。通过计算分析超声波在焊缝区的声波 入射角、缺陷取向和缺陷紧贴性对声波反射的影响，确定入 射声波的角度变化范围，通过改变入射角获取入射声波在缺 陷处的最佳声学反射方向，提高入射声波对不同取向缺陷的 检出能力。检测结果表明，该法可以有效地检出铝合金搅拌 摩擦焊缝区不同取向焊接缺陷，是解决搅拌摩擦焊缝区微细 和紧贴型缺陷无损检测的一种可行的方法。另外，利用高分 辨率超声波在缺陷的反射回波信号波形（即频谱）
3、的不同， 还可以区分缺陷的性质或类型。徐蒋明 3 等人通过超声波检测中的前后扫查和左右扫 查获取缺陷的超声波回波动态波形，分别描述了铝合金搅拌 摩擦焊焊缝的包铝陷入缺陷、隧道孔缺陷和未焊透缺陷的动 态波形特点，并分析了各缺陷动态波形形成的原因。结果表 明三种缺陷左右扫查的动态波形相似；隧道孔缺陷的前后扫 查动态波形具有自身特征，而包铝陷入缺陷和未焊透缺陷的 前后扫查动态波形具有光滑平面反射体的前后扫查的动态 波形特征，需要辅助以其他手段来区分这两种缺陷并对其定 性。1.2 X射线检测法X 射线检测方法基于射线束穿过缺陷区引起的能量衰减 原理，利用合理感光材料或用记录仪器记录这种能量衰减， 以灰
4、（黑）度变化来评定缺陷的存在。刘松平4等人利用X射线成功的探测了 3mm厚铝合金 板内预制的孔洞缺陷，但是相比超声检测的方法， X射线的 检测能力有限，特别是针对搅拌摩擦焊缝中的微细和紧贴型缺陷，利用超声检测能够得到更好的检测结果。2 缺陷的修复方法 针对搅拌摩擦焊接过程中的沟槽、孔洞、未焊合和隧道 型缺陷，哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室 的刘会杰教授等人 5 ，6提出了一种搅拌摩擦补焊方法，就 是选择优化的焊接工艺参数和焊接工具对接头含有缺陷的 试件沿反方向重新进行搅拌摩擦焊接。试验发现在优化的补 焊工艺参数下，能够获得焊缝成形良好的补焊接头，焊接缺 陷被消除，接头性能得到大幅
5、提高，与优质原始接头的性能 相当，可以达到工程对接头质量和力学性能的要求。3 结论 总结了搅拌摩擦焊接过程中出现的缺陷类型，并分析了 缺陷产生的原因及其危害，介绍了避免缺陷产生的方法和缺 陷的检测与修复方法。但目前对搅拌摩擦焊焊接缺陷的研究 都是从接头性能和焊缝组织的角度出发，对于搅拌摩擦焊焊 接缺陷的产生机理还缺乏更为深入的研究，随着搅拌摩擦焊 技术的推广和研究的不断深入， 有关焊接缺陷的研究、 分析、 检测和修复技术也将迅速发展，这对提高接头质量和可靠性 具有重要意义。参考文献1 夏纪真.超声检测技术中的缺陷定性方法J.无损探伤， 1 988，4.2 刘松平，刘菲菲，李乐刚等 .搅拌摩擦焊
6、缝变入射角 超声检测方法研究J.无损检测，2006 , 28 (5): 225-228.3 徐蒋明，柯黎明，邢丽等 .搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超 声波动态波形分析J.材料研究与应用，2008, 2 (1): 34-38.4 刘松平，刘菲菲，李乐刚等 .铝合金搅拌摩擦焊缝的 无损检测方法 J. 航空制造技术， 2006， 3： 81-84.5 Liu Hui-jie， Zhang Hui-jie.Repair welding process of friction stir welding groove defectJ.Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2009， 19： 563-567.6 ?口.峤埽？张会杰，黄永宪等.搅拌摩擦焊接缺陷的补焊方法 J .焊接学报，2009， 30(1)： 1-4.