[发明专利]一种预制孔洞型焊缝缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接和无损检测领域，尤其是一种预制孔洞型焊缝缺陷的方法。

发明背景

我国工业高速发展，在发展过程中焊接工作的质量要求也越来越严格。焊接缺陷可由多种原因造成，焊接缺陷种类也繁多，大致可分为表面缺陷和内部缺陷，就算是微小的内部缺陷在冲击、振动的持续作用下，也会造成结构的断裂，甚至是重大的安全事故。尤其是孔洞型缺陷是裂纹源，对焊接结构件的安全性至关重要，焊接缺陷的检测是保证焊接结构件安全性的重要手段。

为了对各类焊接缺陷进行检测和规律性探索，有时候在焊缝中需要设置指定形状、大小和排列方式的焊接缺陷。但是，目前常规的预制焊接缺陷都是在焊接过后，在焊缝上利用钻头钻孔，以此作为焊接缺陷中的孔洞。例如申请公布号为CN102950444A的发明专利申请，提供了“一种管道螺旋焊缝缺陷加工制作方法”，用记号笔在管道表面标记出需要切下的含螺旋焊缝的金属板，然后使用切割机将含螺旋焊缝金属板切下。在金属板的螺旋焊缝相应位置使用切割、磨削与打磨手段，加工出预定长度与宽度的穿透缺陷，然后用与设计缺陷相同尺寸的黄铜片填充到缺陷位置，在黄铜片埋藏缺陷的两侧或开口型缺陷一侧打底焊，然后填充焊直至正常外形；最后，把加工完螺旋焊缝缺陷的金属板重新回焊到管道上，并将回焊的焊缝余高磨平；至此，一个焊缝缺陷加工制作完成。该发明专利申请能进行螺旋焊缝不同位置、不同尺寸的缺陷加工制作，可用来进行牵拉试验，完成检测器标定和性能指标验证，提高管道完整性评价结果的精确性。这种预制焊接缺陷的方法存在以下问题：

1.只能预制表面的规则的孔洞型焊接缺陷。

2.内部孔洞型焊接缺陷以及不规则的孔洞型焊接缺陷无法实现。

3.破坏了焊缝的完整性，尤其对无损检测，有时候达不到检测的要求。

4.孔洞的精度无法保证。

5.微型孔洞无法采用钻孔的方式获得。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够预制各类复杂孔洞型焊缝缺陷的方法。

本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。

一种预制孔洞型焊缝缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）以泡沫塑料为原材料制作成和焊接缺陷形状一样的缺陷实体，在缺陷实体外表面先均匀冷喷涂一层厚度为10～20μm的耐高温的金属层，再均匀喷涂一层厚15～20μm氧化铝陶瓷层；

（2）在焊接的过程中，将已经喷涂了金属层和氧化铝陶瓷层的缺陷实体，按照所需的缺陷位置，固定在焊缝中、所需的缺陷位置处，继续焊接，直至焊接完成。

优选地，所述金属层是采用低压冷喷涂法冷喷涂在缺陷实体外表面上，冷喷涂压力不超过5个大气压。

优选地，所述缺陷实体的尺寸S和预制焊接缺陷的外形尺寸W存在以下关系：S=W-D₁-D₂，其中D₁为金属层的厚度，D₂为氧化铝陶瓷层的厚度。

优选地，所述缺陷实体采用快速原型法制造。

优选地，所述已经喷涂了金属层和氧化铝陶瓷层的缺陷实体采用粘接剂固定。

本发明根据孔洞型焊接缺陷的形状和尺寸，以泡沫塑料为原材料制作和焊接缺陷形状一样的缺陷实体，并在缺陷实体表面喷涂金属和氧化铝陶瓷层，在焊接过程中缺陷实体中的沫塑料气化，从而获得所需的孔洞型焊缝缺陷。

本发明具有如下优势：

1.利用制造缺陷实体的方法来制取孔洞型焊接缺陷，不受焊接缺陷中的孔洞类型、大小、形状等的限制，尤其是内部的孔洞型焊接缺陷采用该方法具有独特的效果。

2.焊接缺陷的预制效率高，能够一次性预制多个焊接缺陷。

3.缺陷实体外表面采用耐高温的金属层和氧化铝陶瓷，能够保证实体外形不变及增强实体的强度，保证预制的焊接缺陷的形状和尺寸。

4.缺陷实体能够根据实际需要定位，保证了焊接缺陷位置的精度。

本发明所述的预制孔洞型焊缝缺陷的方法，可操作性强、适用性好、工作效率高，特别适用于孔洞型焊接缺陷的预制。

附图说明

图1为本发明所述预制孔洞型焊缝缺陷的方法预制的焊缝缺陷示意图。

图2是所述缺陷实体的结构示意图。

其中：

1-第一母材，2-第n道焊缝，3-焊接缺陷，4-第n+1道焊缝，5-焊缝，6-第二母材，7-金属层，8-氧化铝陶瓷层，9-缺陷实体。

具体实施方式