陷波形图（３５ｍｍ钢板） 从缺陷波形图３、４可知，在板厚为３５ｒａｍ时存在深 度为１５－－一１９ｍｍ位置的缺陷反射波；从缺陷波形图５、６ 可知，板厚为２５ｍｍ时存在深度为ｌｌ～１４ｍｍ位置的缺陷 反射波。
分析方法 （１）对取样板进行整板扫查探伤后得到缺陷波
２．１超声波探伤分析 形图若干，部分波形如图３所示：
现钢结构工程设计中就２０～４０ｍｍ钢板未提出探伤 要求，由于国标中对于小于４０ｍｍ厚的钢板没有强制性 的探伤交货要求，所以钢板采购时供需双方均未对 ４０ｍｍ钢板在合同中作硬性探伤规定，对４０ｍｍ以下的钢 板未进行完全探伤。经对部分钢板制成钢构件超声波 探伤后发现内部存在缺陷，经统计，２０ｍｍ～４０ｍｍ之间 的原钢板均存在不同程度的内部缺陷，其中不合格问 题以２５ｍｍ、３５ｍｍ板厚居多。部分钢构件及零件板经超 声波探伤后，整板缺陷很明显，给企业的生产和资源 等方面造成了一定程度的浪费，所以有必要对相关的 钢板进行深入的研究和分析，确定存在的缺陷对钢结 构建筑的结构和性能影响。本研究的目的即是通过一 系列的试验分析出钢板缺陷的程度及产生缺陷的原 因和根源，为以后出现同类问题或现象提供必要的参 考。
０
部层状缺陷在外力冲击作用下被撕裂，产生明显的宏 观缝隙。
根据６Ｂ／Ｔ ２９７１—１９８２《碳素钢和低台金锅断口
（３）金相检验： ④低倍酸蚀观察 制样３０ｘ ２５×５０ｍｍ的长方形试块，在ｌ：ｌ盐酸水 溶液ｑ，７５＂Ｃ恒温浸蚀２０分钟Ａ右，用水洗刷表而，
检骑方法》断口组织与缺陷分类评定．判定为结晶状 断口，是热轧低合金钢的正常断口。
１
图１
图２
试验板取样 随机选取钢构件若干，进行超声波探伤，以确定
缺陷处取样位置。初步探伤，取缺陷密集区分布面积 大于８０％的区域进行切割，切取３００×３００ｍｍ试板３块。 再对取样试板进行细致超声波探伤，确定缺陷区域的 具体位置和深度，按探伤结果进行试件加工。试件沿 轧制方向加工取样位置示意图如图１所示，垂直板面 取样位置如图２所示，试件ＮＴ时控制各试件的中心 线与取样板在同一水平面上，试件加工尺寸按照标准 要求制备，确保加工试件内部存有缺陷，从而能对存 在缺陷区域进行试验研究及分析。
耵矿——————～
２０１１年
１５４
燃：ＪＩＡＩ帕ＳＵ
ＳＴＥＥｋ
陷波波幅达到满幅９７％时推高底波６ｄＢ（见缺陷波形 图３），当缺陷波波幅达到满幅１００％时推高底波０．６ｄＢ （见缺陷波形图４） 面缺陷区底波微有下降。只有在局部面缺陷区波 幅大于１００％的情况下底波才有１～２ｄＢ的下降（见缺陷 波形图２） 缺陷深度分布在板厚中部近１／２间。缺陷深度都 在板厚的近１／２间的为双层缺陷，双层缺陷的层间隙 较小为板厚的１／１０，缺陷以遍布大面积状态出现。 缺陷波反射清晰。无论缺陷波在板厚１／２的小间 图４缺陷波形图（３５ｍｍ钢板） 距上下如何波动，但双层缺陷波形的波幅清晰可见， 无噪声干扰。 （３）从以上五种探伤缺陷现象可以推测缺陷存 在的状态： 缺陷表面光滑、扁平且平行于材料表面。从缺陷 波反射清晰可以推测，缺陷表面是光滑扁平的且无起 伏皱褶又垂直于超声波波束中心线，为超声波反射提 供了良好的反射条件。 缺陷形状是以独立微小面积（以胁２为单位）为 特征。从缺陷波与底波始终相伴这一波形特征可以说 明缺陷分布在同一平面里，缺陷与缺陷间距小而密 图５缺陷波形图（２５ｒａｍ钢板） 集。 独立微小面积缺陷在单位面积内分布有疏有密。 缺陷波波幅大部在９７～２０％间波动，当缺陷面积累计 当量大于ｍ ５时，缺陷波幅大于５０％，当缺陷面积累计 当量小于中５时，缺陷波幅小于５０％。当缺陷疏时在钢 板厚１／２的缺陷二次波与底波叠加推高底波上升，反 之，底波下降。 缺陷分布面积大。取样试件是在原钢板进行１００％ 扫查，缺陷波与底波始终同时存在的条件下任意取样
７
对比上图所对｛蚺陷．根据ＹＢ／Ｔ／００３—１９９７《连铸 铡扳坯低倍组纵缺陷评级图》评定，谈缺陷符合Ａ类 中心偏析３ ０级．属于夹杂分层。较大的夹杂分层会 降低材料强度和塑性．变形时会引起材料破裂，焊接 时会形成蜂寓，熔渣或严重疏松．也是易局部腐蚀
区。
＠显微组织分析 用４％硝酸酒精溶波对缺陷端ｌ自】进行腐蚀．在２００ｘ 金相显微镜下观察显微组纵，组织国见图１３。 由国１５可观察到在分层区域，显微组织呈现较宽 的黑色珠光体偏析带，缺陷区域位于钢板厚度方向的 中部位置，偏析源于钢坯的中心偏析。应该足在热轧 时偏析未彻底消除，在轧制方向保留丁偏析带。缺陷 处显微组织与ＪＦ常组织（酬１６）相比，殊光体带比例 较人，在中部缺陷区域分布过于集中。
ＳＴＥＦ．ｋ
ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ霞缓
低合金钢中厚板内部缺陷分析探讨
康永平
（中建钢构江苏有限公司，江苏靖江，２１４５３２）
［摘要］：本文对超声波探伤存在内部缺陷的典型热轧低合金钢板进行探伤分析和理化检验分析，发现内部缺陷为分层缺 陷，并对缺陷的影响进行了简要分析。 ［关键字］：超声波探伤；理化检验；分层缺陷
裂毒
图１４
３
结论：
通过上述试验及结果可以分忻得卅，所选取的撵 伤小台格的制板中部附近存在的缺陷为内郝分层缺 陷，且分层缺陷遍布档个钢板，按国家标准低台会钢 板的变货要求，分层缺陷制扳足不能作为原材屠赌进
图１２ 场的。
分膳政陷使板村在垂阿轧制方向上的组织结构山 现ｒ分离，对垂直轧制方向的性能会造成明显的影 响．敞不能用枉垂直轧制方向受力的位置，在关键制 结构部位，比如复杂节点、焊接位置、厚度方向受力 和应力集－１ｔ位置是不推荐许使用的。 耐缺陷板进行普通室温拉伸及冲击试验后，力学 强度及冲击功并束低于标准耍求值，只从力学性能方 面来看，分层缺陷对板材在轧制冉向的性能无实质性 的降低。 层状缺陷枉轧制钢板中的存枉冉一定普遍性，应 该是轧制过程中形成晌．＿凸＝外山作用下形成裂纹井扩 展，对钢结构受力有负而影响，在安际使埘时应慎重 考虑缺陷板的影响。 参考文献 ［１１孙齐挫，王新牛，许晓东ｒＩ－厚钢板缺陷分析及腺 嘲探讨、Ｆ［朋制铁４２卷第８划 甘肃冶盘第３ｌ卷第２期 ２００７年８Ｊ Ｊ ［２】潘伟低合金高强度钢板分层蟓囚与对策［Ｊ］． ２００９年６ Ｊｊ ［３］车艳梅．朱伏先．崔风，Ｐ中厚制扳分层缺陷的 形成机制分析［Ｊ］东北大学学报第２ ８卷第２ 期，２００７年３月 ［４］米张校．郑明新 学卅版扯２００１年１ ＪＪ ［５】蔡开科连续铸钢原理与工艺 Ｌ程材料［伽 北京：清华大
１５５
（１）力学性能测试
在所切取钢扳中部附近取直径为ＩＯｎ、标距为
５０ｍ的标准比例圆拉试件若干组进行拉伸试验，尺寸 为１０×１０Ｘ ５５２的纵向夏比ｖ型冲击试样进行冲击试 验，结果如下表所示：
￥｝Ⅱ■牡＾ｈ＃＆雌脚
ｌ
”５
＊，
删㈣１
Ｍ ”
ｊ
ｍ
●ｉ
ｍ
Ⅲ
２Ｉ…ｌ”
１…＊ｊＭ
图７
＂∞Ｉ∞
３
所取钳板材质为Ｑ３４５Ｃ．从力学试验结果来看，在 轧制方向上．缺陷对板材的力学性能无较大影响，各 性能参数均符合低合金铜扳的国家标准．即探伤趺陷 板在一般轧制方向上的力学性能是达到古格要求的。 可以认为钢｛；ｌｉ在热轧后缺陷在轧制方向随钢坯的塑性 变形被拉长，缺陷区域变长变窄，在轧制方向上近似 薄层状缺陷，故不影响轧制方向的力学性能， （２）工艺性能测试 弯曲试验：取２５ｘ ２５×２９９ｍｍ的弯曲试件进行 １８０。弯曲试验，平行轧制而进行弯曲，未见明显层 状裂纹，在厚度方向心部位置有肉眼可见不是根明显 的线条状暗纹，贯穿试块侧面。再进行垂直轧制面的 侧面弯曲试验，在中间部位存在肉眼可见不连续的线 状裂纹。 内部缺陷使材料在平｛Ｔ扳面的中部平面内出现不 连续分离，在弯曲如力作用下，塑性变形由三部分提 供：缺陷区域平面、缺陷区上部、缺陷区下部。由于 缺陷区的分离作用，各部分颦性变形出现明显差异， 在分离区域应力集－ｐ释放，裂纹扩展至外表面（见图
７）。
图８
图９
断口分析如ｒ： 拉伸试验结束之后，观察拉伸试件宴验后断ｕ彤 貌，存在宽度为Ｏ
２～０
５ｍｍ的层状缝隙（见圈９），
在断口附近的外表面可见清晰的裂纹（见图８）。 经观察，冲击试件存在明显的层状缝隙，且 层状缝隙在卦力冲击下被拉宽．尺寸宽度约为
ｏ
５～Ｏ ８蚴，在十部位置为层状断口（见圈１０）．内 图１
；｝＃蚤一——……～………一—・●＇………肿ｏｏ・啊＇
图１３
［蜘北京：冶金工业出版社２００８年１１月
的。
（４）探伤结果总结及分析 通过对轧制钢板探伤后可以发现缺陷板具有一些 图６缺陷波形图（２５ｒａｍ钢板） （２）从动态扫查所获取波形可得到以下五种同 时存在的现象 缺陷波始终相伴底波同时存在。部分超声波波束 穿过缺陷与缺陷之间的间隙中到达材料底面，经底面 反射后又穿过缺陷之间的间隙返回到材料上表面被仪 器接收。 缺陷推高了底波。在缺陷波伴随底波存在的同 时，底波不但没有降低反而有升高现象，如：当缺 普遍特征：钢板中发现的所有缺陷深度都集中在板厚 １／２深的很小范围内，缺陷分布面积约占据全部板面 ３０％＂－－１００％的现象较多，缺陷分布面积小于３０％的现象 较少。基本上缺陷板的缺陷分布于整板伞板，因此我 们推测轧制钢板的内部缺陷的产生与钢板生产的工艺 过程紧密相联。 ２．２理化检验 为确定探伤出的内部缺陷对材料性能的影响，设 计以下实验对缺陷区域进行理化测试并简要分析