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探伤工1000题库(定稿)1_998851713
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《普速铁路工务安全规则》1页
作业负责人、驻站联络员、现场防护员、必须携带列车无线调度电话等通信设备。钢轨探伤作业防护员、道口看守员、巡检及看守人员,均应携带列车无线调度电话等通信设备,随时监听列车运行情况。发生异常情况时可直接通报车站值班员、机车乘务员。
《普速铁路工务安全规则》16页
《普速铁路工务安全规则》33页
线路钢轨(焊缝)折断时,应按规定设置停车信号防护,断轨处理后的放行列车条件:紧急处理-如断缝小于30mm时,放行列车速度不超过25km/h。有条件时应在原位焊复,否则应在轨端钻孔,上好夹板或臌包夹板,拧紧接头螺栓,然后可适当提高行车速度。
线路钢轨(焊缝)折断时,应按规定设置停车信号防护,断轨处理后的放行列车条件:临时处理-钢轨折损严重或断缝大于50mm,以及紧急处后,不能立即焊接修复时,应封锁线路,切除伤损部分,两锯口间插入长度不短于6m的同型钢轨,轨端钻孔,上接头夹板,用10.9级螺栓拧紧。在短轨前后各50m范围内,拧紧扣件后按常速度放行车,但不得大于160km/h。
线路钢轨(焊缝)折断时,应按规定设置停车信号防护,断轨处理后的放行列车条件:永久处理-对紧急处理或临时处理的处所,应及时插入短轨进行焊复,恢复无缝线路轨道结构。
电化区段任何人员及其所携带的物体与接触网设备的带电部分必须保持2m以上的距离。
《普速铁路工务安全规则》45页
轻型车辆是指由随由乘人员能随时撤出线路外的轻型轨道车及其他非机动轻型车辆。小车是指轨道检查仪、钢轨探伤仪、单轨小车、吊轨小车等。
小车在昼间使用时,可跟随列车后面推行,但在任何情况下,都不得影响列车正常运行。夜间仅限于封锁施工维修时使用。160km/h以上的区段禁止利用列车间隔使用小车。
《普速铁路工务安全规则》46页
各单位应经常对从业人员进行人身安全教育,组织学习安全规章及有关操作技术。从业人员在任职、提职、改职前,必须经过段或段以上单位进行安全技术教育培训,考试合格后,持铁路岗位培训合格证书上岗。
《普速铁路工务安全规则》59页
《普速铁路工务安全规则》60页
步行上下工时,区间应在肩或路旁集中走行,必须走道心时,应设置专人防护。进路信号辨认不清时,应及时下道避车。
《普速铁路工务安全规则》61页
《普速铁路工务安全规则》62页
遇有降雾、暴风雨(雪)、扬沙等恶劣天气影响瞭望时,应停止线上作业和上道检查,必须作业时,应采取特殊安全措施,保证来车之前按规定的距离及时下道。
《普速铁路工务安全规则》68页
《普速铁路工务安全规则》77页
采用乙炔切割或烧孔的钢轨,必须在24小时内更换。在更换前应派人昼夜监视,限速不超过45km/h。
线路上个别插入的短轨,在正线上不得短于6m,在站线上不得短于4.5m,并不得连续插入2根及以上。个别插入短轨线路的允许速度不得大于160km/h。
《普速铁路线路修理规则》44页
钢轨钻孔位置应在螺栓孔中心线上,且必须倒棱。两螺栓孔的净距不得小于大孔径的2倍。其他部门需在钢轨上钻孔或加装设备时,必须征得工务设备管理单位的同意,并有工务人员现场监督。
《普速铁路线路修理规则》45页
《普速铁路线路修理规则》48页
尖轨、可动心轨有下列伤损或病害,应及时修理或更换:尖轨、可动心轨顶面宽50mm及以上断面处,尖轨顶面低于基本轨顶面、可动心轨顶面低于翼轨顶面2mm及以上。
《普速铁路线路修理规则》56页
尖轨、可动心轨有下列伤损或病害,应及时修理或更换:尖轨、可动心轨顶面宽50mm及以下断面处,尖轨顶面高于基本轨顶面、可动心轨顶面高于翼轨顶面2mm及以上。
正线及客车径路钢轨异型接头必须使用异型钢轨。
无缝线路钢轨重伤和折断的处理:钢轨核伤和焊缝重伤可加固处理,并在适宜温度及时进行永久处理;在实施永久处理前应加强检查,发现伤损发展时,应按照钢轨折断及时进行紧急处理、临时处理或永久处理。
《普速铁路线路修理规则》87页
无缝线路钢轨重伤和折断的处理:裂纹和可能引起轨头揭盖的重伤,应按照钢轨折断进行紧急处理、临时处理或永久处理。
道岔内钢轨折断紧急处理:发生道岔尖轨、基本轨、心轨或翼轨折断时应立即封锁线路,进行紧急处理。
高锰钢辙叉以及允许速度不大于120km/h、经探伤确认内部无伤损且表面未达到重伤的普通线路钢轨轨端可进行焊补,焊补应严格按规定程序和相关标准进行。
护轨侧面磨耗重伤标准:小于等于120km/h线路12mm、大于120km/h线路10mm。
无缝线路钢轨重伤的处理:1.钢轨核伤和焊缝重伤可加固处理,并在适宜温度及时进行永久处理;在实施永久处理前应加强检查,发现伤损发展时,应按照钢轨折断及时进行紧急处理、临时处理或永久处理。2.裂纹和可能引起轨头揭盖的重伤,应按照钢轨折断进行紧急处理、临时处理或永久处理。3.其他重伤可采取修理或焊复方法处理,处理前可根据现场实际情况采取限速措施。
《普速铁路线路修理规则》138页
除钢轨焊补作业外,不应在钢轨的任何部位实施引弧、电弧焊、电阻点焊、黄铜钎焊等作业。确需焊接时,须通过铁路局集团公司工务部门同意。
钢轨探伤检查应实行定期检查制度,依据年通过总重量、轨型、季节及钢轨的实际状态等条件合理制订钢轨探伤周期,冬季探伤周期应短于夏季。
《普速铁路线路修理规则》155页
正线线路和道岔(调节器)的钢轨探伤周期:年通总质量W年≥80Mt,每年探伤遍数为10遍。
《普速铁路线路修理规则》155页
正线线路和道岔(调节器)的钢轨探伤周期:年通总质量80Mt>W年≥50Mt,60kg/m及以上钢轨每年探伤遍数为8遍,50kg/m钢轨每年探伤遍数为10遍。
正线线路和道岔(调节器)的钢轨探伤周期:年通总质量50Mt>W年≥25Mt,60kg/m及以上钢轨每年探伤遍数为7遍,50kg/m钢轨每年探伤遍数为8遍。43kg/m及以下钢轨每年探伤遍数为9遍。
正线线路和道岔(调节器)的钢轨探伤周期:年通总质量25Mt>W年≥8Mt,60kg/m及以上钢轨每年探伤遍数为6遍,50kg/m钢轨每年探伤遍数为7遍。43kg/m及以下钢轨每年探伤遍数为8遍。
正线线路和道岔(调节器)的钢轨探伤周期:年通总质量W年<8Mt,60kg/m及以上钢轨每年探伤遍数为5遍,50kg/m钢轨每年探伤遍数为6遍。43kg/m及以下钢轨每年探伤遍数为7遍。
到发线线路和道岔的钢轨每年探伤检查不少于4遍。
其他站线、段管线、岔线的线路和道岔钢轨每半年探伤检查不少于1遍。
《普速铁路线路修理规则》156页
下列重点地段应根据线路、钢轨的实际状态适当增加探伤遍数:1.在桥梁上、隧道内、小半径曲线、大坡道及钢轨状态不良地段。2.伤轨数量出现异常,连续两个探伤周期内都发现疲劳伤损(如核伤、鱼鳞伤、螺孔裂纹、水平裂纹等)地段。3.超过大修周期地段、钢轨与运量不匹配地段。
对无缝线路和道岔、调节器钢轨的现场焊缝除按规定周期探伤外,还应使用焊缝探伤仪进行全断面探伤,现场闪光焊、数控气压焊焊缝每两年检查不少于1遍,铝热焊焊缝每半年检查不少于1遍。
对正线钢轨现场焊接焊缝表面质量及平直度,每年检查不少于1遍;对低塌达到轻伤的焊接接头,每季度检查不少于1遍。
《普速铁路线路修理规则》157页
《太原局集团公司钢轨探伤管理办法》第三章
《太原局集团公司钢轨探伤管理办法》第四章第三节
现场焊接接头应在焊接后24小时内进行探伤,具备条件的应在放行列车前完成探伤。
焊缝探伤前要检查探测面状态,应无影响扫查的严重锈蚀和焊渣,探测面应平顺、光滑,打磨范围应能满足探伤扫查的需要。
当探测面制备条件不具备探伤作业条件时,探伤人员有权拒绝验收,同时通知焊联单位进行清理,具备探伤条件后方可进行探伤验收。
探测时应边探测边观察波形显示和探头位置,发现疑似或伤损,要双人复探。
加强母材检查与焊缝检查的横向沟通,检查发现的伤损必要时由两种仪器相互校对。
《太原局集团公司钢轨探伤管理办法》第九节
专职数据回放分析人员日回放分析数据单轨探伤仪数据不宜超过6台,严禁超过7台。
各级回放人员在回放过程中必须在在每公里标记“阅”标记;铝热焊缝处标记“关注1”标记;四眼焊缝未加固处标记“关注2”,以卡控回放作业时间。
在回放过程中遇出波较杂的现场焊缝时必须使用“精确”显示,防止波形相互遮挡造成漏检。发现疑似伤损时至少要与前两个周期数据进行比对确认。
回放完毕后,再利用回放软件中的“标记查找”功能,对焊缝的“”标记进行一遍筛查,重点比对相邻焊缝轨底单通道出波异常情况。
回放过程中回放员要选择高灵敏度回放或对比回放模式,提高发现疑似伤损的机率。车间下发疑似伤损必须经车间干部确认后方可下发。
集团公司每年组织各级专职回放分析人员进行脱产培训,各段每半年要组织不少于1次的回放员的培训或交流活动。
段探伤主管每月回放作业数据不少于8台;探伤车间主任每月回放作业数据不少于8台。探伤车间副主任、技术人员每月回放作业数据不少于16台。
焊缝探伤数据回放对判定重伤或现场存在疑问的数据必须进行回放分析。
C类疑似复核时限,周期内复核(非防断期最长不得超过30天,防断期最长不得超过20天);B类疑似复核时限,3日内复核;A类疑似复核时限,24小时内复核。
TB2340-2012《多通道A型显示钢轨超声波探伤仪技术条件》9页
声束宽度N:0°探头:扫查WGT—3试块上80mm深φ3mm横孔时,N≥25mm;35°~45°探头:扫查WGT—3试块上65mm深φ3mm横孔时,N≥15mm;70°探头:扫查WGT—3试块上65mm深φ3mm横孔时,N≥60mm。
TB2340-2012《多通道A型显示钢轨超声波探伤仪技术条件》10页
在役焊缝探伤前应清除探测面上的油污和严重锈蚀等,扫查范围应以焊缝中心向两侧各延伸200mm。在役焊缝可使用阵列探头或组合探头进行分段探测。
TB2658.21-2007《工务作业第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业》2页
TB2658.21-2007《工务作业第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业》3页
超声波探头测试应符合JB/T10062-1999,主要技术指标应符合TB/T2634-1995和如下具体要求:1.应无双峰和波形抖动现象,探头前沿长度应能满足探伤扫查范围的需要。2.回波频率及其误差。
如果探测面过于粗糙,灵敏度提高2dB~6dB不足以补偿耦合损失或无法确定补偿值时,则需进行打磨处理。无法打磨或钢轨材质不同时,则应对耦合损失和材质损失进行实际测试,(可利用对穿波、直达波、底波和棱角波等测试),并根据测试值进行补偿。
TB2658.21-2007《工务作业第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业》5页
探伤灵敏度校准后,应在试块上进行工艺校验,以使探伤操作或探伤工艺满足探伤要求。对于双探头法,应能探测出GHT-1试块上各人工平底孔缺陷,且信噪比不低于10dB。对于单探头法,用反射法应能探测出GHT-5试块上各部位最远声程处的人工缺陷,且信噪比不低于10dB。
单探头扫查时,除平行于钢轨纵向扫查外,也可偏斜某个角度进行扫查,并可适当左右摆动探头,以利于发现伤损。
TB2658.21-2007《工务作业第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业》6页
焊缝疲劳缺陷的当量达到或超过探伤灵敏度规定的当量时判为重伤,未达到时判为轻伤;轻伤是指:未达到判废标准,但不判废标准觃定值相差不超过6dB的。
TB2658.21-2007《工务作业第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业》7页
焊接接头及其附近钢轨表面不应有裂纹、明显压痕、划伤、碰伤、电极灼伤、打磨灼伤等伤损。对母材的打磨深度宜小于0.5mm。
TB1632.1-2014《钢轨焊接第1部分:通用技术条件》4页
闪光焊外形精整的长度不应超过焊缝中心线两侧各400mm的范围。外形精整不应使焊接接头或钢轨产生任何机械伤损或热损伤。
TB1632.1-2014《钢轨焊接第2部分:闪光焊部分》4页
TB1632.1-2014《钢轨焊接第4部分:气压焊部分》4页
TB1632.1-2019《钢轨焊接第4部分:气压焊部分》4页
铝热焊中可以出现少量气孔、夹渣或夹渣或夹砂等缺陷,其尺寸及数量如下:最大尺寸2mm时,允许数量1个;最大尺寸1mm,允许数量2个。
铝热焊缝经打磨后的焊接接头轨头部位应满足以下条件:1.不应出现裂纹;2.可出现1个最大尺寸为1mm的气孔;3.不应出现咬边;4.非工作面应打磨平顺;5.在轨头下颚与焊筋边缘交界处半径为2mm的区域,可出现1个最大尺寸为1mm的气孔、夹渣或夹砂。
铝热焊焊接头焊筋表面应满足:1.最多可出现3个最大不超过2mm的气孔;2.焊筋表面夹渣或夹砂等缺陷的最大尺寸,这些缺陷不应侵入钢轨的横断面内;3.不应出现裂纹;4.不应存留溢流飞边。
TB/T2658.21-2007钢轨焊缝超声波探伤
用K2.5探头探伤,在轨底角部位(20mm)有一缺陷回波比φ4竖孔低6dB,其缺陷当量相当于φ2.8mm平底孔当量。
TB/T1632.3--2014
铝热焊焊接接头焊筋表面存在夹渣或夹砂,当面积≤10mm
2
时,深度≤3mm;当面积≤15mm
2
时,深度≤2mm;当面积≤20mm
2
时,深度≤1mm;且这些缺陷不应侵入钢轨的横断面内。
焊接接头经外形精整后,以焊缝为中心的1m范围内,轨顶面不平度应满足:在任意200mm区段内不大于0.2mm;设计速度v>160km/h时,在任意100mm区段内不宜大于0.1mm。
GB/T28426-2012大型超声波钢轨探伤车
大型钢轨探伤车的工作线路条件为,标准轨距:1435mm,线路最大超高:180mm,线路最大坡道:33‰,最小作业半径:140m。
大型钢轨探伤车的动力系统为采用液力机械传动方式。
大型钢轨探伤车单机在平直线路上以120km/h运行时,紧急制动距离不大于800m。制动时不擦伤车轮。
GB/T28426-2012大型超声波钢轨探伤车
大型钢轨探伤车使用超声波换能器,纵波换能器灵敏度余量不小于46dB,横波换能器灵敏度余量不小于60dB。
大型钢轨探伤车使用超声波换能器,纵波换能器分辨力不小于56dB,横波换能器分辨力不小于22dB。
大型钢轨探伤车探伤灵敏度不低于:钢轨头部横向裂纹:直径8mm平底孔当量;钢轨头部及轨腰纵向水平裂纹:最小面积10mm×15mm;螺栓孔裂纹:裂纹深度8mm。
大型钢轨探伤车系统检出率大于或等于80%,系统误报率小于或等于20%。
大型钢轨探伤车的检测数据会随着探伤车的移动而逐渐从右向左移动。将探伤车向前移动足够长的距离,以便耦合水可以流动到轮探头下面,注意保持全部轮探头底波稳定。
GTC-80型钢轨探伤车用户手册
SYS1900显示界面由两台监视器组成,左侧显示的是系统增益、闸门等参数的控制界面,右侧则显示了的超声波B型图及电磁感应检测数据。
大型钢轨探伤车启动检测系统后,这两个屏幕上会分别出现在系统控制监视器和显示监视器上。左侧监视器上的显示称作“增益和闸门窗口”,而右侧监视器上的显示则成为“弹出窗口”和“进程窗口”。
人机界面控制界面分为测试界面、下压量调节界面和对中显示界面三部分
GTC-80型钢轨探伤车用户手册
检测结束后,检测人员保存作业参数,拷贝当日检测数据,将制作好的当日初步检测日报和当日检测数据交于负责人。
进程窗口最基本的功能是让操作员了解在当前弹出窗口周围的钢轨信息、车辆速度、线路里程。
闸门宽度表示监视闸门发生多少时间后关闭;而闸门结束时间则此参数的另外一种表述,其值为底波监视闸门宽度与延迟之和。此参数控制了底波监视闸门范围的终点。
弹出窗口中呈现的是系统识别出来的可疑伤损以及经过空间转换后的各个通道的超声波信息。形象地表现了钢轨纵向投影的图像,即所谓B型显示。
一旦回放数据被装入到SYS1900系统,里程控制对话窗口里面就会出现里程信息,绿色的十字线会出现在屏幕上,其交叉点表示当前的探伤检测位置。
大型钢轨探伤车探伤装置是安装在车体转向架下面的一套机械装置,主要是用来固定和移动探伤轮来实现对钢轨的探伤。探伤装置主要是由探伤装置框架和探伤轮横向及纵向单元组成。通过水平直线电机实现探伤轮的横向运动,通过气动气缸实现探伤轮的垂直升降运动。
大型钢轨探伤车通过垂直升降单元来升降探轮,在不进行作业时,收起探伤轮,以免过多的磨损导致探轮破裂。
探伤车作业人员通过回放第一时间发现二级伤损或二级以上较大伤损,对上周期发现的轻伤及可疑伤损的比对和监控。
现场复核伤损时,螺孔裂纹要在小仪器基准灵敏度要适当提高,在钢轨中心线和左右两边复核一遍。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第4页
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在金属晶体中,通过一系列原子所构成的平面,称为晶面。通过两个以上原子中心的直线,表示了晶格空间的各种方向,称为晶向。
在实际晶体结构中,晶格的某些结点往往未被子原子所占有,这种空着的位置称为晶格空位,同时又可能在个别晶格空隙处出现多余的原子,这种不占有正常的晶格位置、而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子。
在晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象,称为位错。晶体中位错的基本类型有刃型位错和螺型位错两种。
金属自液态经冷却转变为固态的过程,就是原子由不规则排列的液体状态逐步过渡到原子作规则排列的晶体状态的过程,这一过程称为结晶过程。
金属铸锭由细晶区、柱状晶区、等轴晶区三个晶粒形状不同的晶区组成。
铸锭的结晶是大体积液态金属的结晶,虽然其结晶还是遵循结晶基本规律,但其结晶过程还将受到其他各种因素(如金属纯度、熔化温度、浇注温度、冷却条件等)的影响。
柱状晶区形成时,因为相互平行的柱状的接触面及相邻垂直的柱状晶区的交界面较为脆弱,并常聚集着易熔杂质和非金属夹杂物。使铸锭在热压力加工时,容易沿这些脆弱而开裂,因此钢锭一般不希望柱状晶区过大。
金属在外力作用下发生的变形过程,可分为弹性变形和塑性变形两个阶段。
当作用于金属材料的外力除去后,仍残存于金属材料内的奕力,称为残余应力。它是由于金属材料各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。
铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。
碳在奥氏体中的溶解度曲线。凡是含碳量大于0.77%的铁碳合金,当温度由1147℃降到723℃时,均会由奥氏体中析出渗碳体,这种渗碳体称为二次渗碳体。
热处理分为普通热处理及表面热处理。普通热处理包括退火、正火、淬火、回火。表面热处理包括表面淬火及化学热处理,在钢轨的热处理中常用表面淬火的方法进行热处理。
钢中奥氏体晶粒的大小直接影响到冷却后的组织的性能,奥氏体晶粒较小时,其转变物的晶粒也较细小,性能较好;反之,如果奥氏体晶格粗大,则其性能也较差。因此,希望钢在加热时获得较为细小、均匀的奥氏体晶粒,在生产中常采取一些措施来控制奥氏体晶粒的长大。
奥氏体以不同冷却方式冷却时,会得到不同的组织。冷却方式有等温冷却和连续冷却两种方式。
钢的退火目的;一是使退火后钢的组织接近于平衡组织,降低钢的硬度,以利于切削加工;二是消除铸件或锻件中的残余应力,以防变形和开裂;三是消除铸件或锻件中的组织缺陷,如粗大晶粒、成分不均匀等,为随后热处理作好组织上的准备。
钢的正火目的;调整钢件的硬度、细化晶粒及消除网状碳化物,并为淬火作好组织准备。正火与退火的主要区别是冷却速度比退火稍快,因此,正火后得到的组织比退火细,机械性能也有所提高。
钢的淬火目的;改变钢的内部组织,获得高的硬度和强度,更好的发挥钢材的性能潜力。
表面淬火方法主要有:感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火。
感应加热表面淬火的特点:①生产效率高,适用于大批量生产。②由于加热速度很快,淬火表面层能获得非常细小的针状马氏体组织,它使表面硬度增加并有较高的疲劳强度和较低的脆性。③由于加热时间极短,故显著减少工件的氧化与脱碳。
火焰加热表面淬火法是利用乙炔-氧混合气体燃烧的火焰,喷射到工件表面上,使之快速加热,当达到淬火温度时立即喷水冷却,从而获得预期硬度和淬硬层深度的一种表面淬火方法。火焰加热表面淬火的淬硬层深度一般为2~6mm。
钢的化学热处理是将零件放在某种化学介质中加热、保温和冷却,使介质中的某些元素渗人到零件表面,从而改变零件表面层的化学成分和组织,使零件表面层具有某些特殊性能的一种热处理工艺。
无损检测发展的三个阶段:早期的无损检测称为无损探伤(NDI);第二阶段称为无损检测(NDT);第三阶段称为无损评价(NDE)
磁粉探伤方法:是指把钢轨等铁磁性材料磁化后,利用缺陷部位所发生的磁极吸附磁粉的特性,显示缺陷位置的方法。
渗透探伤是指将溶有荧光染料(荧光探伤)或着色染料(着色探伤)的渗透液施加在试件表面,渗透液由于毛细作用能渗入到各型开口于表面的细小缺陷中,此时清除附着在表面的多余渗透液,把工件表面多余的渗透液清洗干净,但不得把已深入缺陷内的渗透液清洗掉,然后经干燥和施加显像剂后,在黑光或白光下观察,缺陷处可分别相应地发出黄绿色的荧光或呈现红色,从而能够用肉眼检查出试件表面的开口缺陷。
超声波探伤的适用范围:可用于金属、非金属及复合材料的铸、锻、焊件与板材
超声探伤中为什么尽量避开近场区:由于近场区存在声压极大极小值,处于声压极大值处的较小缺陷可能回波较高,而处于声压极小值处的较大缺陷可能回波较低,这样就可能引起误判,所以超声探伤中总是尽量避开这一区域。
超声场的特征值:主要有声压、声强和声阻抗。
波的叠加:当几列波在同一介质中传播并相遇时,相遇处质点的振动是各列波引起的分振动的合成,任一时刻该质点的位移是各列波引起的分位移的矢量和。
波的干涉:两列频率和振动方向相同、相位差恒定的波相遇时,由于波的叠加作用,使某些地方振动始终互相加强,而另一些地方振动始终互相减弱或完全抵消,这种现象称为波的干涉。
惠更斯原理:介质中波动传到的各点都可看作是发射子波的波源,在其后的每一时刻,这些子波的包络就决定新的波阵面。
波的散射:超声波在介质中传播时遇到小于波长的障碍物或其它不连续性,而使超声波向各个不同方向产生无规律反射、折射或衍射的现象称为散射。
波的散射的影响:散射的结果使声能分散、穿透力降低和引起不规则的草状杂波,导致信噪比及灵敏度下降。
界面两侧的声阻抗:当Z1>Z2时,如钢/机油界面,计算可得反射率为95%,透射率5%,所以在试块上调试灵敏度时,如反射体(平底孔或横通孔)内渗入机油,会导致声能的透射而使反射回波略有下降。
超声波倾斜入射时的反射、折射和波型转换:当超声波倾斜入射到异质界面时,除产生反射、折射(透射)现象以外,还往往伴随着波型转换现象,即产生与入射波不同类型的反射波和折射波。
超声波倾斜入射时的反射和折射定律,又称斯涅尔定律。该表达式为sinα/C1=sinβ/C2=sinγ/C3
横波入射:当γL=90°时,对应的横波入射角称为第三临界角,用αⅢ表示。
界面两侧的声阻抗:当Z1>>Z2时,如钢/空气界面,计算可得:r≈-1(负值表示反射波相位与入射波相位相反),t≈0,R≈1,T≈0。显然,此时声压几乎全反射而无透射。因此,实际探伤中,探头与工件间或探头与保护膜间如不施加耦合剂,则形成固(晶片)/气界面,超声波将无法进入工件。
常用横波探头的设计原理和依据:若第一介质中的纵波入射角αL<αⅠ,则第二介质中既存在折射横波,又存在折射纵波。若αL=αⅠ~αⅡ,则第二介质中只存在折射横波,不存在折射纵波。
纵波从有机玻璃斜入射击至钢中的往复透过率,当入射角αL为30o~55o(折射角βS为35o~75o)时,折射横波声压往复透过率较大,最大为30%,在一定条件下入射角为30o探头比50o探头的往复透过率高。
常用表面波探头的设计原理和依据:若αL>αⅡ,则第二介质中既无折射纵波,也无折射横波,但这时在第二介质表面形成表面波。
第三临界角的特点:只有当第一介质为固体时,才会有第三临界角。
纵波入射有机玻璃与钢界面:纵波从有机玻璃斜入射击至钢中的折射率和入射角关系,入射角小于28o时,钢中有折射纵波和折射横波;当入射角28o~62o时,钢中只有折射横波。
在脉冲反射式探伤中,如何避免侧壁干扰:一般脉冲持续时间所对应的声程不大于4λ,故只要侧壁反射声束路程大于直射纵波声束路程4λ,侧壁干扰即可避免。因此,对于侧壁附近探头轴线上的小缺陷,避免侧壁干扰的条件应满足:2W-h>4λ
平面波入射至弯曲界面上的反射波:平面波入射至弯曲界面上时,波束与曲面上各入射点的法线成不同的夹角,入射角为0的声线沿原方向返回,其余声线的反射则随着距声轴距离的增大,反射角逐渐增大。当曲面为凹面时,反射波发生聚焦;曲面为凸面时,反射波向四周发散。平面波入射于球面上产生球面反射波,在柱面上则产生柱面反射波。
平面波入射至曲面界面上的折射波:平面波入射至凹凸曲面时,其折射波会发生聚焦或发散,折射波的聚焦或发散不仅与曲面的凹凸有关,而且与界面两侧介质的声速有关。对于凹面,C1C2时发散;对于凸面时,C1C2聚焦。
衰减的表示方法:表示材质衰减的方法有相对比较法和绝对法两种。
AVG曲线:描述规则反射体的距离(A)、波幅(V)、当量大小(G)之间的关系曲线称为距离-波幅-当量曲线,德文称AVG曲线,英文为DGS曲线。
超声波探伤方法按原理分:可分为穿透法、脉冲反射法、衍射时差法(TOFD)等。
脉冲反射法的基本原理是:超声波以持续极短的时间发射脉冲到被检工件内,当遇到缺陷和底面就会产生反射,根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法称为脉冲反射法。
脉冲反射法:超声波以持续极短的时间发射脉冲到被检工件内,当遇到缺陷和底面就会产生反射,根据反射波的情况来检测试件缺陷的方法称为脉冲反射法。
脉冲反射法可分为垂直探伤法和斜角探伤法两种。
超声波探伤方法按波型可分为纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法等。
纵波法:是以多次底面脉冲反射信号为依据进行探伤的一种方法,探伤时,示波屏上出现波高逐次递减的多次底波,若工件中存在吸收性缺陷时(如疏松等),声波穿过缺陷后能量衰减,底面回波减少,缺陷愈严重,衰减愈大,底面回波愈少。
按探头数目分类:超声波探伤方法按探头数目可分为单探头法、双探头法、多探头法等。
按探头与工件的接触方式分类:超声波探伤方法按探头与工件的接触方式可分为接触法、液浸法、电磁耦合法。
缺陷的定位:探伤中测定缺陷在工件中的具体位置,称为定位。常用垂直高度(缺陷至探测面的垂直距离)和水平距离的二轴坐标确定缺陷的位置。
垂直法探伤的定位:若探头波束轴线不偏离,缺陷回波达最高值时,缺陷的水平位置就在探头的入射点之下(即缺陷正位于探头中心轴线上),只要测定缺陷在工件中的深度,即可对缺陷定位。
缺陷的定量:测定缺陷在工件内的大小(包括缺陷的面积和长度)和数量,称为缺陷的定量(也称为缺陷的评价)。
常用的当量法有当量试块比较法、当量计算法和当量AVG曲线法。
底波高度法:该法利用缺陷波与底波高度之比来衡量缺陷的相对大小。其基本原理为:当工件中存在缺陷时,由于缺陷反射,使工件底波下降。缺陷越大,缺陷波越高,底波就越低,缺陷波与底波之比就越大。
探头对定位精度的影响:1.声束偏离;2.探头双峰;3.斜楔磨损
斜楔磨损:横波探头在检测过程中,斜楔将会磨损。当操作者用力不均时,探头斜楔前后磨损不同。当斜楔后面磨损较大时,折射角增大,探头K值增大。当斜楔前面磨损较大时,折射角减小,K值也减小。此外,探头磨损还会使探头入射点发生变化,影响缺陷定位。
钢轨的作用是支持并引导机车车辆按规定的方向运行,将来自车轮的荷载和冲击传布于轨枕和扣件之上;自动闭塞区段起到信号电源传输作用;电气化区段还作为电力机车牵引电流的回流导线作用。
钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面,又为机车提供最大的黏着牵引力,因而要求钢轨顶面具有相应的摩擦系数,能产生一定的摩擦力。
钢轨受到车轮碾压会产生弯曲,为抵抗弯曲,钢轨应据有相当的强度。
钢轨是承受冲击的受力体,为了减轻车轮对钢轨的冲击作用,较少机车、车辆走行部分及钢轨的裂损,钢轨又必须具有一定的可挠性。
钢轨的截面为左右对称的工字型,从上往下分为轨头、轨腰、和轨底三部分。
碳素轨主要以碳(C)、锰(Mn)两元素来提高强度,改善韧性,如U71Mn、AP1、U74。
合金轨是以碳素轨为基础,添加适量合金元素钒(V)、钛(Ti)、铬(Cr)、钼(Mo)等,来提高钢轨的强度和韧性。
为使钢轨不致被巨大压力压溃或迅速磨耗,钢轨应应具有足够的硬度,但硬度太高,钢轨又容易被车轮的动力冲击所折断,因此钢轨又应具有一定的断裂韧性。
钢轨按力学性能分:普通轨、高强轨、耐磨轨。普通轨是指抗拉强度不小于800MPa的钢轨,高强轨是指抗拉强度不小于900MPa的钢轨,耐磨轨是指抗拉强度不小于1100MPa的钢轨,
我国现有钢轨生产厂家有攀枝花钢铁公司、鞍山钢铁公司、武汉钢铁公司、包头钢铁公司。
钢轨种除铁以外的化学元素有碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、铜(Cu)、鳞(P)、硫(S)。
碳在钢轨中可以提高钢轨的强度、硬度、耐磨性。国产钢轨含碳量在0.65%-0.82%,但钢中含碳量偏高,钢轨变脆,其塑性指数会显著降低,同时,还会增加钢中产生白点的机会。
硅在钢轨中能起到除去钢中气泡的作用。钢中含有适量的硅,能提高钢轨的硬度和韧性。国产钢轨钢含硅量一般为0.15%-0.9%,但含量过多,会使钢质硬而脆,容易在焊缝中产生气孔、夹渣。
锰属有益元素,可提高钢的强度和耐磨性,增加钢的韧性,它可以除去钢内有害氧化铁和硫化夹杂物,其锰含量一般控制在0.6%-1.54%之间,含锰量超过1.2%的钢称为中锰钢,它的抗耐磨性很高。
铜属有益元素,钢中含有少量的铜化合物,可提高钢的抗疲劳和耐腐蚀性能,国产钢轨含铜量一般在0.10%-0.40%之间。如含铜轨的轧制工艺不良,在钢轨表面会产生鱼鳞状态开裂。
磷属有害元素,磷化物是最大危害是降低钢的塑性和韧性,特别在低温条件下,钢的脆性增大,易导致断轨,其含量控制在不大于0.04%。
硫属有害元素,硫化物常以颗粒状残留钢中,在钢轨轧制时与钢在一起被压延成片状,造成钢轨内分层或纵向裂纹,其含量控制在不大于0.05%。
钢轨强度:钢轨在载荷作用下,抵抗变形和破坏的能力,常以强度极限、屈服极限等指标来表示。强度极限(抗拉强度)是指金属材料抵抗拉伸载荷作用而不致破坏的最大应力,用as表示;屈服极限(屈服强度)是指金属材料在载荷不增加的情况下,仍能产生明显塑性变形时的应力,用o,表示,它们的单位为MPa。
钢轨塑性:金属材料在载荷作用下,产生显著的变形而不致破坏,并在载荷取消后,仍能保持变形后的形状,常以伸长率和断面收缩率等指标来表示。伸长率是试样拉断后.标定长度的伸长量与原始标定长度之比值的百分点,用δ表示:断面收缩率是试样断口面积的缩减量与原截面积之比值的百分数,用ψ表示。
钢轨韧性:金属材料抵抗冲击载荷作用而不致破坏的能力。金属材料韧性的好坏,可通过冲击试验测定,用冲击韧性值a表示。
钢轨疲劳:在交变载荷的作用下,材料发生断裂的现象。金属材料抵抗疲劳的能力,用疲劳强度来衡量。疲劳强度就是金属材料在无数次重复的交变载荷作用下,而不致破坏的最大应力。
钢轨缺陷包括制造中遗留的缺陷(白点、气泡、缩孔、偏析、非金属夹杂物等)和使用过程中发生的缺陷两类,后者简称为伤损。
钢轨伤损是指钢轨在使用过程中发生的折断、裂纹及其它影响和限制钢轨使用性能的各种状态。钢轨裂纹是指钢轨表面或内部的部分金属发生分离。
钢轨其他伤损是指除钢轨裂纹、折断以外,影响钢轨使用性能的磨耗、压溃、压陷(或凹陷)、波浪磨耗、弯曲变形、表面缺陷、外伤腐蚀等伤损。
钢轨伤损状态是指钢轨伤损的宏观形貌(或形状)特征,它直接记录和反应了伤损的发展过程和结果。
钢轨核伤产生的原因是钢轨冶炼和轧制过程中材质不良或使用过程中的缺陷,在列车重复荷载作用下形成应力集中,疲劳源不断扩展,逐渐发展而形成。
钢轨核伤材质缺陷是钢轨在制造过程中,由于冶金缺陷和钢锭切除不够,钢锭内部存在白点、气泡、非金属夹杂物、偏析和缩孔残余等缺陷,经轧制后成片状存在于轨头,在列车重复荷载作用下,这些缺陷产生的疲劳源逐步扩展,形成有害核伤。
疲劳钢轨核伤原因是大运量重载区段,由于车轮与钢轨间接触应力过大,在列车荷载多次作用下,先产生轨头顶面剥离或其他表面伤损,然后发展成核伤。
钢轨侧磨核伤原因是客货车运行速度相差较大,曲线地段超过设置无法满足各种车速要求,因此造成钢轨偏载现象,使钢轨承载量上升。曲线上股钢轨侧磨严重,轮缘对轨颚的挤压,以及水平推力与挠曲应力的复合作用,使下颚尖端产生微裂纹,形成疲劳源,在列车重复作用下裂纹发展形成核伤。
钢轨鱼鳞核伤原因车流密度高、行车速度快的重载区段,单向运行、小半径曲线上轨头内会产生鱼鳞伤损,在列车重复作用下,部分鱼鳞伤损在向轨头内部发展,逐步形成核伤。
钢轨擦伤核伤原因是机车车轮发生空转时车轮与钢轨间剧烈摩擦产生高温,使轨顶面金属组织变硬、变脆,在列车荷载作用下,形成网状裂纹,并向下发展形成核伤。
螺孔裂纹产生的原因是螺孔状态不良、接头冲击过大、线路养护不良等。
螺孔裂纹产生的主要原因是螺孔状态不良、接头冲击力过大、线路养护不良等。
轨头下颚裂纹形成原因是长期受到过大的偏载,水平推力及轨头挠曲应力的复合作用,其次是钢轨接头采用斜坡支承夹板和养护作业不良导致。
钢轨波磨原因是钢轨淬火工艺不良,钢轨硬度不足,在大坡道重载列车爬坡、制动的重复作用导致钢轨表面出现波浪形磨耗。
钢轨探伤仪走行系统由尼龙轮、保险轮和橡胶轮组成。尼龙轮采用单面轮缘结构,供探伤仪在钢轨上滚动走行
钢轨探伤翻板结构由前后翻板架和翻板提手组成。为使多组探头同时工作,减少各探头过钢轨接缝时互不干扰,手推车架上安装翻板结构,探伤时需将前后翻板架放下并锁定,在公路上或不探伤在钢轨上推行,应按压“翻板提手”将翻板翻起。
钢轨探伤仪给水系统由水箱、水阀和水管组成。探伤时打开水阀为探伤提供耦合剂。有些探伤仪水箱底部设有排污口,可打开槽口螺帽排除水箱污物。
钢轨探伤仪应具有各通道探伤灵敏度分开调节,每个通道都有独立的粗、细衰减器(和增益旋钮,调节方便,互不牵制。
钢轨探伤仪应具有抗电磁干扰性能较强在电气化铁路和电台附近能正常工作。
钢轨探伤仪应具多种报警音响,不同通道回波发出不同报警音响,有利于探伤人员对各个通道报警声音的分辨。
俯仰旋转托架:手推车上的俯仰旋转托架是固定仪器的装置,具有上下左右的俯仰和旋转功能,以适应不同高度人员的探伤和现场伤损校验需要。
探头架主要用于固定探头和控制探头偏角,具有简易手动升降装置,可纵向、横向调节。探头架均有横向细调装置,以便将探头调至轨面适当位置。
钢轨探伤仪抑制大小的设定:钢轨探伤时,“抑制”置于“大”,这样能减少杂波干扰,使回波更为清晰,但动态范围小,有可能造成有用的弱小伤损回波无法显示;校对或需要观察波形变化时,“抑制”置于“小”,这时动态范围大,有利于分辨回波幅度变化,但回波较多而且复杂,增加回波识别难度。
接0o探头的通道反报警小方门位置的设定:接0o探头的通道有2只小方门,使用螺孔反报警门时,一般将第1小方门移至螺孔波显示位置,第2小方门移至轨底波显示位置,任何1只门内有波都不报警。当遇有损伤,2只小方门内都无回波(或第1小方门内有双波显示)即发出报警。如不使用螺孔反报警门时,应将第1个小方门移出扫描显示范围或取消第1个小方门。
小方门宽度的设定:接37o探头、0o探头的通道小方门宽度大小的设定,重点是控制反报警范围。设定时,以保证37°探头、0°探头正常探测时螺孔不报警,且小方门宽度越小为宜,宽度过大易造成螺孔裂纹波显示在小方门内不报警而漏检。
轨型选择:设定轨型根据探伤检查的钢轨类型而定,如探测“50kg/m”钢轨时,轨型应置于“50”位置上,这样有利于波形的识别;切不可将设定轨型比实际探测轨型小,如探测60kg/m或75kg/m钢轨时,不可将轨型设定为“43或50”位置上,因为仪器在不同轨型时,有不同探测声程和报警范围,设定不正确时会造成探测范围满足不了探测的需要。
抑制大小的设定:钢轨探伤时,“抑制”置于“大”,这样能减少杂波干扰,使回波更为清晰,但动态范围小,有可能造成有用的弱小伤损回波无法显示;校对或需要观察波形变化时,“抑制”置于“小”,这时动态范围大,有利于分辨回波幅度变化,但回波较多而且复杂,增加回波识别难度。
钢轨探伤仪在操作使用中对仪器面板上各旋钮开关的动作不宜过猛,以防旋钮错位和开关损坏,各接插件应紧固良好,防止松动扭曲。
钢轨探伤仪手推车机械部件应经常保养,及时去污、加油。手推车维修时要注意尼龙轮滚动方向的调节,以确保探伤小车推行时尼龙轮缘紧靠轨边,且推行轻便;仪器后退时,不会从钢轨上滑落。
探头与保护膜的尺寸要匹配,保护膜要经常磨整、探头与保护膜间耦合剂充足,防止杂质气泡存在。全封闭式探头在加油保养中应防止O型密封圈脱落,自钻螺丝不可旋得过紧过头,以防滑丝失效。
探伤小车在钢轨上非检查推行时,应将前后翻板翻起、探头架托起,同时要防止过道口和道岔时橡胶轮被撞击。在路面上推行时,应选择平坦道路,遇有高低不平和泥泞小路要抬机行走或将仪器拆下。
A型显示脉冲反射式探伤仪中发射单元在同步单元送来的触发脉冲作用下,输入发射电路可控硅的控制极,使可控硅导通,在其阳极产生约500V以上的高压负脉冲加到晶片上,经过电一声转换产生超声波;
A型显示脉冲反射式探伤仪中扫描单元在同步信号的触发下产生锯齿波电压,经电压放大电路放大后加在示波管水平偏转板上,使荧光屏上亮点沿水平方向移动而形成扫描线;
A型显示脉冲反射式探伤仪中接收单元将探头送来的微弱回波信号经多级放大后在示波屏上显示;
A型显示脉冲反射式探伤仪中显示单元由电子枪发射的电子束则按垂直偏转板(接收单元送来的信号电压)和水平偏转板(扫描单元送来的锯齿波电压)所加电压发生偏转,在荧光屏上显示扫描线和波形。
扫描单元一般由扫描开关电路、释抑电路、锯齿波产生电路和锯齿波放大电路组成
接收单元由衰减电路、高频放大电路、检波电路和视频放大电路组成
数字式超声波探伤仪是计算机技术和超声探伤仪技术相结合的产物。它是在模拟式超声探伤仪的基础上,采用计算机技术实现仪器功能的精确和自动控制、信号获取和处理的数字化和自动化、检测结果的可记录性和可再现性。
模—数转换(又称A/D转换)是通过对连续变化的模拟信号进行高速度、等间隔的采样,将其变换为一列大小变化的数字量的过程。对这些数字量可以进行计算、处理、显示。
横波斜探头:折射波为纯横波,横波斜探头实际上是直探头加斜楔组成的。主要用于检测与检测面成一定角度的缺陷,如钢轨焊缝检测、汽轮机叶轮检测等。
纵波斜探头:利用小角度的纵波进行缺陷检测,或在横波衰减过大的情况下,利用纵波穿透能力强的特点进行纵波斜入射检测。使用时注意工件中同时存在的横波的干扰。
聚焦探头根据焦点形状不同分为点聚焦和线聚焦。点聚焦的理想焦点为一点,其声透镜为球面;线聚焦的理想焦点为一条线,其声透镜为柱面。
水浸式探头主要特点为检测时探头与工件不直接接触,且探头部分或全部浸入耦合液中。常见有水浸平探头和水浸聚焦探头两种。
当纵波以第一临界角附近的角度入射到界面时,就会在第二介质中产生表面下纵波,即爬波。但是,爬波在自由表面的位移有垂直分量,不是纯粹的纵波。爬波与表面波不同,表面波是入射角大于或等于第二临界角时产生的表面下横波。
压电晶片具有电能和声能相互转换的功能,将电能转变成声能(发射)是逆压电效应作用,将声能转变成电能(接收)是正压电效应作用。
压电晶片的材料有石英、硫酸锂等单晶材料和钛酸钡,钛酸铝等压电陶瓷材料。
用石英材料做晶片的探头其特点是:电性能和机械性能最稳定,因此标准探头均用石英晶片制作,其居里点高(570℃),能在高温下工作,但电声转换率差,灵敏度较低。
压电晶片具有电能和声能相互转换功能,将电能转变成声能(发射)是逆压电效应作用,将声能转变成电能(接收)是正压电效应作用。
阻尼块的作用是阻止晶片的惯性振动和吸收晶片背面辐射的声能,以减小脉冲宽度和杂信号干扰。
连接线的作用是为消除外来电波对探头内激励脉冲和回波脉冲的干扰,同时防止高频脉冲以电波形式向外辐射。
斜楔块的作用是产生波型转换和改变声束传播方向。延迟块使超声发射脉冲持续时间等影响落在延迟过程中。
隔声层是双晶片探头中为使接收晶片和发射晶片在声路上分割开来,在两片晶片之间夹一吸声性强的隔片。
延迟块:为使超声发射脉冲持续时间等影响落在延迟过程中,而附加在探头晶片前的透声材料称为延迟块。如双晶片直探头前的块状物体,常用有机玻璃制做,它加工方便,透声效果较好。
发射电压幅度也就是发射脉冲幅度,它的高低主要影响发射的超声波能量,脉冲上升时间则与可用的超声波频率有关,上升时间短,频带宽,频率上限也高,则可配用的探头频率相应也高。同时,脉冲上升时间短,脉冲宽度也可减小,从而可减小盲区,提高分辨力。
通用超声探伤仪的种类繁多,目前主要有模拟型探伤仪和数字型探伤仪两大类。
仪器和探头的性能包括仪器、探头的性能以及仪器与探头的组合性能。
脉冲发射部分性能主要有发射电压、发射脉冲上升时间、发射脉冲宽度和发射脉冲频谱。其中脉冲频谱与前几个参数是相关的。脉冲上升时间直接与频谱的带宽相关,脉冲上升时间越短,则频带越宽。在仪器技术指标中,常给出发射电压幅度和脉冲上升时间,作为发射部分的性能指标。
探头的主要性能包括频率响应、相对灵敏度、时间域响应、电阻抗、声束扩散特性、斜探头的入射点和折射角、声轴偏斜角和双峰等。
接收部分的性能主要有垂直线性、频率响应、噪声电平、最大使用灵敏度、衰减器准确度以及与示波管结合的性能,包括垂直偏转极限、线性范围和动态范围。
时基部分的性能包括水平线性、脉冲重复频率以及与示波管结合的性能,包括水平偏转极限和线性范围。
垂直线性范围:是在规定了垂直线性误差值后,垂直线性在误差范围内的显示屏上的信号幅度范围。通常用上、下限刻度值(%)表示。
仪器与探头的灵敏度常用灵敏度余量来衡量。灵敏度余量是指仪器最大输出时(增益、发射强度最大,衰减和抑制为零),使规定反射体回波达基准高所需衰减的衰减总量。灵敏度余量大,说明仪器与探头的灵敏度高。灵敏度余量与仪器和探头的综合性能有关,因此又叫仪器与探头的综合灵敏度。
频率是超声仪器和探头组合后的一个重要参数,很多物理量的计算都与频率有关,例如超声场近场区长度、半扩散角、规则反射体的回波声压等。
钢轨探伤车检测功能两股钢轨四个轮探头共有24个检测通道,除用于缺陷检测外,其中有2个0°通道轨底波作为监视信号,以便操作人员控制轮探头位置。它可在60km/h的速度下进行探伤(目前新制的钢轨探伤车检测速度达80km/h),具有探测轨头φ3~φ5不同深度的横孔和长度为8mm的不同方向裂纹的能力(包括螺孔裂纹)。
探伤车四种晶片工作频率除0°为3.5MHz外,其余均为2.25MHz。
钢轨探伤车的探伤信息处理由Frontier检测系统计算机及电子系统完成。这个系统包括二大部分,一是嵌入系统部分,二是操作员屏显部分。
钢轨探伤车在B型显示图中,核伤在轨头的水平位置可根据系统识别输入图标来判断,伤损距轨面的垂直位置,可根据图中伤损显示距离轨面线的距离来判断,如果伤损显示图靠近轨颚线,则说明核伤离轨颚较近,核伤的垂直高度可根据B型显示的点数多少来确定,但判定精度不是很高,因图中点数与探伤灵敏度调节、伤损取向、位置、形状、表面状态等因素有关。
钢轨探伤车轮探头40°晶片。声束方向与钢轨纵向垂直,以折射角为40°指向轨头内(外)侧,主要检测轨头纵向劈裂。
复核探伤车检查出的伤损,为防止复核地段和部位不准确,应注意(1)复核前了解探伤车运行方向,以便掌握探头的声束方向,有利于阅读和分析探伤资料,防止因探伤操作员的疏忽,而产生上下行或螺孔裂纹处于接头的端向错误;(2)注意进出站地段伤损位置确定,防止复核地段的误差。由于进出站道岔地段钢轨不列入正线钢轨编号之中,使同一公里内轨号与长度对应关系产生误差,如果用轨号来判断伤损的准确位置,就会造成复检范围与实际需要复检地点的错位。
当量法:评价工件中某一深度处缺陷的大小,对被检工件评级或判废,可以利用试块中的人工缺陷回波与工件缺陷回波相比较,以此来判断工件内的缺陷大小。
CS-1-5试块用途:主要用于绘制振幅-当量曲线和当量法确定被检工件内的缺陷大小。
SH-1型半圆试块:可调整探测范围,测定仪器的水平线性、垂直线性和动态范围,测定斜探头的入射点、折射角及调整探伤灵敏度。
阶梯试块试块:主要用于测定0°探头通道的距离幅度、阻塞特性和0°探头的楔内回波幅度。
GTS-60加长试块与GTS-60试块区别:1.轨头增加了一个φ4mm平底孔,方便70°探头不同组合形式下的探测性能检验。2.轨底中心(第三螺孔下方)有一深3mm裂纹,用于检验37°探头对轨底横向裂纹的检测能力。
TS-60加长试块与GTS-60试块区别:3.轨头颚部增加了一个φ4mm锥底孔,用于校验70°探头一次波探伤灵敏度。4.轨底部增加了一个φ10mm锥底孔,用于校验0°探头失波探伤灵敏度。5.轨底部中心2mm、4mm、6mm三处裂纹用于检验37°探头对轨底横向裂纹的检测能力。
GTS-60C试块:轨端部增加三个φ4mm平底孔,用于校验焊缝探伤(单、双探头法)灵敏度。
万用表的使用:1.测量电压时,万用表和所测电路并联,测电流时和所测电路串联。
2.测电阻时需对万用表进行零位校正,方法是短路两表笔,调节校零电位器,使指针在零欧姆处。
3.按规定要求放置万用表(垂直或水平),若静止时表针不指零时需校正零位。
规则核伤位于轨鄂附近时,由于伤损存在于一、二次波扫查区,且接近轨鄂,因此A型显示在荧光屏刻度5.0左右,一二次回波连续显示;B型显示在轨鄂线附近,且伤波图形较长。
规则核伤位于轨头上方时,伤损存在于一二次波扫查区,A型显示回波在荧光屏扫描线上分两次显示,两次显示越靠近扫描线两端,则核伤距轨面越近;B型显示在轨面线附近和离轨鄂线较远的下方。
规则核伤位于一二次重叠扫查区时,则A型显示一二次波都有,B型显示在同一垂线附近出现两个伤损图形。
规则核伤处于一次波扫查范围之外,则A型显示仅有二次波显示,B型显示在轨鄂线下方仅有一个伤损图形。
偏角检测倾斜核伤位于轨鄂附近时,伤损存在于一二次扫查区,当探头接收不到二次波,A型显示回波在5.0之前,B型显示在轨鄂线之上。
偏角检测倾斜核伤位于轨鄂附近时,伤损存在于一二次扫查区,当探头接收不到一次波,A型显示回波在5.0之后,B型显示在轨鄂线之下。
偏角检测倾斜核伤位于轨头一侧上角时,由于核伤倾斜后,使一次回波探头无法接收到,从波形显示上会误以为核伤位于内侧上角处。当二次波探头无法接收到,会误以为核伤位于轨头中心处。
偏角检测倾斜核伤位于轨头一侧上角时,虽然核伤在二次波扫查区内,因核伤倾斜后,当核伤反射面正好与二次波正交时,会有回波显示;当核伤与二次波入射角过大,回波无法被探头接收,会造成漏检。
无偏角检测核伤的位置与回波显示刻度相对应,伤损越浅,A型显示回波位置靠近起点,B型显示靠近轨面线;反之,伤损越深,A型显示回波位置靠近基线后端,B型显示靠近轨鄂线。
无偏角检测倾斜核伤,当倾斜核伤与声束正交时,在仪器显示屏上会出现核伤波;当倾斜核伤与声束不正交时,虽然核伤处于声波扫查范围之内,因核伤回波无法返回到探头中,荧光屏无伤波显示。
为防止倾斜性核伤漏检,应采取增加探头或调向检查的方式弥补。
鱼鳞伤地段,向轨头内侧发射的通道,A型显示的荧光屏刻度7.5-8.5间会出现规律、连续、循环出现回波显示。
鱼鳞伤地段探测中应慢走细看,重点注意波幅强、位移大和二次波靠近5.5刻度的回波,因为鱼鳞剥离末端很容易产生核伤。
探伤中二次波在拉轨器卡钳齿痕上产生反射,A型显示的荧光屏刻度6.0左右显示连续、位移短、重复的回波;B型显示在轨鄂线下出现等距离图形,可根据外观和波形显示来区别。
探头入射点距夹板(60kg/m)108mm左右时,产生报警声,并在荧光屏一二次波交替处显示波幅稳定的单只回波是夹板卡损波。
水平和垂直距离系数:(1)声程1:2,水平距离=2sinβ;(2)垂直距离=2cosβ;(3)声程1:2.5水平距离=2.5sinβ;(4)垂直距离=2.5cosβ。
核伤中心在钢轨纵向的位置。远点波刻度a×L′=L
1
;近点波刻度b×L′=L
2
。则伤损中心距探头入射点点的水平距离:L=L
1
+(L
2
-L
1
)÷2。L′为水平系数
核伤顶端距轨面的深度:近点波刻度b×h′=h
1
;核伤的高度:远点波刻度减近点波刻度乘以h′,即(b-a)×h′=h
2
。h′为垂直系数
核伤在轨头内的横向宽度一般用延伸度法测定,多用6dB法测定
直移校对法:探头移动方向与钢轨纵向平行它适用于核伤与轨头侧面近似垂直的校对。
斜移校对法:探头移动方向与钢轨纵向呈一定夹角它适用于校对与钢轨纵向不垂直的核伤。
37°探头探伤注意事项:(1)重视现场探伤灵敏度调剂和修正。(2)注意专门波形的分析。(3)注意钢轨接头检查的“三看”。(4)注意道岔群钢轨接头的检查(5)注意绝缘接头螺孔的检查(6)注意迎端轨一孔裂纹的检查(7)注意薄弱地段、专门螺孔的检查(8)注意钻孔加固焊缝接头检查。
0°探头正常钢轨内回波规律:轨底波→轨底波和螺孔波→螺孔波→螺孔波和轨底波→轨底波。
螺孔单侧水平裂纹显示规律:A型显示的荧光屏对应基线有时会显现螺孔波、水平裂纹波和轨底波三波并存的现象。
横向倾斜的水平裂纹显示规律:由于钢轨内外侧受力不均或长期偏载作用下,轨腰裂纹呈纵向水平进展,在横截面上与水平呈一定的倾斜角。裂纹因在一个方向倾斜后,产生回波不强或失底波的现象,有波形显示时,还会显现回波位置后移。
轨底纵向裂纹位置判断,用70°探头接一通道,置于轨脚坡面且与轨腰垂直,先后在有伤和无伤部位进行比较,依据坡面回波差异进行判定。
水平裂纹的定位定量,根据基线所代表的探测声程和回波显示的刻度进行定位。根据裂纹回波的探头位移量,测得裂纹长度。
气压焊分为熔化气压焊和塑性气压焊两种。
铝热焊又称铸焊法,是将铝粉、氧化铁、铁钉屑的铁合金等按照比例配成铝热焊剂,利用高温发生激烈的化学反应和冶金反应。
因焊接设备、焊接材料、气温条件和操作工艺等因素都会影响焊接质量,在焊缝内产生缺陷。
接触焊的主要缺陷有灰斑、裂纹、烧伤、未焊合
气压焊的主要缺陷有光斑、过烧、未焊合
铝热焊的主要缺陷有夹碴、气孔、夹砂、缩孔、疏松、未焊合、裂纹
接触焊焊头的断口允许有少量灰斑。
接触焊灰斑的特征:暗灰色平滑,有时有放射性条纹的片状夹杂物。
接触焊裂纹的特征:开口性斜裂和焊缝中暗裂。
接触焊烧伤的特征:轨面和轨底的钳口部位存在烧伤痕迹。
接触焊未焊合的特征:断口呈暗灰色,平整有毛刺。
气压焊光斑的特征:断口表面呈银灰色却平滑,手感不涩手。
气压焊过烧的特征:断口呈暗色,松散的微粒状组织。
气压焊未焊合的特征:断口呈暗灰色,平整有毛刺,在毛刺之间有平滑的微小白斑。
铝热焊夹渣的特征:断口处存在不规则体积型夹杂,一般呈暗灰色。
铝热焊气孔的特征:气孔大小不均,有单个或蜂窝状的气孔群体。
铝热焊夹砂的特征:焊缝中可见细小的砂粒。
铝热焊缩孔的特征:断口处呈暗灰色的空穴。
铝热焊疏松的特征:多孔性和不致密性,似海绵状,呈银白色。
铝热焊未焊合的特征:断口呈未溶合状态,平整。
接触焊灰斑形成原因:焊接时间短,次级电压高,连续闪光发生中断,顶压力小等造成。
接触焊裂纹形成原因:可焊性差和端面切割不良或存在重皮。
接触焊烧伤形成原因:钳口部位不洁,通电后电阻加大或加热时间过长。
接触焊未焊合形成原因:加热温度低、顶煅量不够等。
气压焊过烧形成原因:主要是加热温度过高。在钢轨表面产生松散的微粒组织。
气压焊未焊合形成原因:端面不洁,间隙过大,顶端量过小,顶端过焊,或加热器火焰不正,摆动量不均匀。
铝热焊夹渣形成原因:打塞(钉)过早使未上浮的溶渣,氧化皮及夹杂物进入焊缝。
铝热焊气孔形成原因:焊接工艺不当,渗水、漏油。轨端端面不洁或焊剂受潮。
铝热焊夹砂形成原因:砂模封口不准,使混入溶液中的砂粒无法溢出。
铝热焊缩孔形成原因:预热不够或浇注口散热过快,导致溶液的凝固收缩。
铝热焊疏松形成原因:溶液凝固时,因体积收缩或气体上浮造成晶间空隙。
铝热焊未焊合形成原因:预热温度不够,焊缝间隙不一。
铝热焊裂纹形成原因:焊接时冷热分布不均匀或加热时金属体积改变,组织应力破坏。
接触焊灰斑的危害性:大大降低焊缝的疲劳强度和韧性极易造成断轨。
接触焊裂纹的危害性:垂直和斜向折断。
接触焊烧伤的危害性:脆性折断或烧伤引起横向裂纹。
气压焊光斑的危害性:减少钢轨的有效截面积,在其缺陷边缘应力集中,极易折断。
气压焊过烧的危害性:塑性减弱,脆性增大,存在轨底角两端,很易折断。
铝热焊夹渣缺陷在断口处存在不规则的体积型夹杂,一般呈暗灰色,可产生在焊缝的任何部位,形成原因是打塞(钉)过早使为上浮的熔渣,氧化皮及夹杂物进入焊缝。
铝热焊气孔缺陷呈大小不均,有单个或蜂窝状的气孔群体,可产生在焊缝的任何部位,形成原因是焊接工艺不当,渗水、漏油。轨端端面不洁或焊剂受潮。
铝热焊夹砂缺陷在焊缝中可见细小的沙粒,多存在于轨脚两侧,形成原因是沙摸封口不准,使混入溶液中的沙粒无法溢出。
铝热焊缩孔缺陷断口处呈暗灰色的空穴,多产生在浇铸部位或端面中心,形成原因是预热不够或浇铸口散热过快,导致溶液的收缩凝固。
铝热焊未焊合缺陷断口呈未融合状态,平整,多产生在轨角两侧,形成原因是预热温度不够,焊缝间隙不一。
铝热焊疏松缺陷呈多孔性和不致密性,似海绵状,呈银白色,多产生在轨底三角区,形成原因是溶液凝固时,因体积收缩或气体上浮造成晶间空隙。
铝热焊裂纹多产生在焊缝与母材间,形成原因是焊接时冷热分布不均或加热时金属体积改变,组织应力破坏。
闪光焊灰斑断口呈暗灰色平滑,有时有放射性条纹的片状夹杂,可产生在焊缝的任何部位,其中轨脚边居多,形成原因是焊接时间短,次级电压高,连续闪光发生中断,顶锻力小。
气压焊光斑缺陷断口表,面呈银灰色,平滑,手感不涩手,焊缝的轨头和轨底部位,形成原因是温度低或顶锻力不足造成钢轨接触面的不连续性,火焰不正常,出现回火放炮等导致端面污染和氧化。
气压焊过烧缺陷断口呈暗灰色,松散的微粒状组织,多产生在两轨脚和轨头与轨腰接合处的凸出部位,形成原因是主要是加热温度过高,在钢轨表面产生松散的微粒组织。
气压焊未焊透断口呈暗灰色,平整有毛刺,毛刺间有平滑的微小白斑,可产生在焊缝的任何部位,形成原因是轨面不洁,间隙过大,顶锻量过小,顶端过焊,或加热器火焰不正,摆动量不均匀。
气压焊焊头断口除轨底角外允许有少量光斑。
铝热焊焊缝不应该出现疏松、缩孔或由焊接引起的裂纹等缺陷。
用打磨机将轨头顶面和外侧面进行打磨,热打磨要求焊口处的焊料凸出钢轨表面的高度不小于0.8mm内外侧与钢轨的两侧平齐。
铝热焊冷打磨将凸出钢轨表面的部分打磨至小于0.25mm不得凹陷。
为使钢轨焊缝轨头得到全面扫查,K2.5探头在轨顶面采用纵向移动和偏角纵向移动两种方式扫查。
根据焊缝探伤需要,采用单晶K2.5或70度探头对焊缝轨头进行探伤。
为使钢轨焊缝轨头得到全面扫查,K2.5探头或70度在轨顶面采用纵向移动和偏角纵向移动两种方式扫查。
60Kg/m钢轨、焊筋宽度小于45mm的铝热焊焊缝探伤方法可作为气压焊和接触焊焊缝的探伤参考。
K2.5探头置轨面中心线,以15°偏角纵向移动探头,移动区域为距焊缝中心约100-250mm,利用轨颚反射波检出焊缝轨头内外的缺陷,焊缝内外两侧扫查共4次。
其他形式焊缝,轨头下颚也存在不同厚度的焊筋、探伤时均会在一、二次波交替范围内显示焊筋轮廓波,由于厚度产生回波幅度和位移的差别。
探测面不平整、耦合条件差,有时会在显示屏刻度1.0左右显示波幅宽大的回波(位移不动波),这是入射声波在耦合层多次反射形成的回波现象。
按照规定调节和设置数字探伤仪的工作状态,发射强度,探头频率,声程、探测宽度及灵敏度设置。
焊缝探伤前可采用试块调节法或者现场钢轨调节法,对仪器进行灵敏度调节。
在焊缝轨头探测中,遇有焊筋轮廓波明显延长或重复显示,除因焊筋轮廓不规则和焊碴影响外,多数是焊筋与母材间存在缺陷,应注意分辨,防止误判和漏检。
焊缝轨头探伤注意焊筋轮廓波的干扰:尤其铝焊接头,不仅有对侧焊筋反射波,还会出现本侧焊筋端角波,这是由于焊筋旁存在焊熘、焊碴引起。
缺陷直径较小时,采用当量法确定缺陷大小,根据缺陷回波与试块人工孔回波比较,得出缺陷当量大小。
缺陷直径较大时,用延伸度法确定缺陷大小,根据缺陷回波在荧光屏上位移量直读出缺陷的垂直高度,缺陷横向宽度可按钢轨核伤校对方法确定。
钢轨焊缝轨腰缺陷的检测,对体积形缺陷,可使用直探头反射式或双K1探头“V”型穿透式探测;对片状缺陷,可使用串列式反射法检测。
当焊缝中有平面状的小缺陷,会出现轨底波和缺陷波同时出现,这是因为缺陷较小,部分声束受缺陷阻挡,另有部分声束仍然在轨底面上反射。
焊缝轨腰采用单晶片直探头(0度),对焊缝缺陷进行检测,该方法主要适用于铝热焊焊缝体积形缺陷、粗晶检测。
直探头在焊缝探伤中,焊缝中无缺陷时,荧光屏除始波外,同时还会显示轨底反射回波。由于铝热焊筋凸出轨底,直探头在焊缝上时,轨底波出波位置会稍微向后移动。
直探头检测有缺陷的焊缝时,当有平面状的小缺陷,会出现轨底波和缺陷波同时显示的现象,这是因缺陷较小,部分声束受缺陷阻挡,另有部分声束仍然在轨底面上反射。
直探头检测有缺陷的焊缝时,当焊缝中有较大平面状的缺陷,会发生轨底波消失,只有缺陷波显示的现象,这是因缺陷较大,声束被缺陷阻挡,因此无轨底反射波显示。
直探头检测有缺陷的焊缝时,当焊缝中存在倾斜性片状缺陷,部分声能因缺陷反射,使入射声束无法在轨底面上的反射,造成轨底波消失。
注意探伤中各环节检查。仪器、探头工作不正常、探头与轨面耦合不良等都会影响探伤效果。
焊缝轨腰双探头采用串列式反射法,该方法适用于探测焊缝中垂直轨面的片状缺陷,如焊缝中的未焊合缺陷。
串列扫查探测截面上无缺陷时,发射的超声波经轨底反射后继续向前传播,无法被另一个探头接收,因此,荧光屏除始波外无任何波形显示。
串列扫查当探测截面上存在垂直于探测面的片状缺陷时,反射波进入接收探头,仪器显示缺陷回波。
串列探伤前检查仪器、探头和扫查架,看仪器设定是否在“双”,扫查架是否被撞歪斜,探伤灵敏度是否校正准确。
串列扫查根据回波显示时扫架刻度尺指示值,读取缺陷离轨面的深度。
钢轨焊缝轨底是常规探伤无法检测的部位,通常使用通用探伤仪,配单个K值探头进行反射式探测;也可使用双探头或多探头进行K型探伤。
为了明确焊缝轨底各部分扫查,将轨底分成二大部分:一是轨底二侧(简称轨底角),另一部分是轨腰与轨底连接部分(简称轨底三角区)。
接触焊(又称为闪光焊)是电阻焊的一种。国内焊接主要采用把25m、100m的长度的钢轨焊接成250-500m长的轨条。
轨底角上、下表面焊缝边留有焊渣,焊渣与母材粘连后,超声波在焊渣处会产生反射。焊渣回波波幅低、位移小,可通过定位和手模确认。
在轨底角探伤中,油质较厚和油污堆积于探头前沿时,会显示波幅较高、宽度较大的回波。油层波位移量不大,时有时无,可用手擦净油污予以识别。
双探头70探头用GHT-1b试块的1、2、2号平底孔制作轨头距离波幅曲线。
探头在探测面上移动速度小于100mm/s,当扫查速度过快,不宜对回波识别,易造成焊缝内的缺陷漏检。
应给探头以适当和一致的压力,否则会导致接触不良或者使耦合层厚度发生变化,从而引起探伤灵敏度不稳定。
焊缝探伤当发现缺陷之后进行的各项测量时,必须在规定的探伤灵敏度下进行,以防缺陷定量误差。
由于探头接触面和探测范围的限制,K型或串列式探伤中轨头上角、轨颚部位和轨底上部区域是探伤扫查困难的部位。应采用其它方法进行弥补探伤,确保焊缝缺陷的检出。
仪器无法检查或探伤薄弱处所,正常探伤灵敏度条件下,回波显示和报警不正常,或正常回波不显示处所,此时应考虑手工检查。
各种养护不良或容易产生伤损的钢轨接头应手工检查。
道岔范围内的钢轨接头和轨尖应手工检查。
隧道、道口、灰坑、水沟处所和小半径曲线严重磨耗轨区段的钢轨和接头应手工检查。
凡不良接头基本上都应用小锤敲打,以免因接头高低、压陷、掉块、擦伤等因素导致接头耦合不良,长大伤漏检。
道岔范围(包括道岔部位和岔后引轨)结构复杂,是探伤的难点和重点,必须重视手工检查。
手工检查道岔尖轨,除观察尖轨磨耗情况外,应注意轨头有否轧伤,竖切部位有否裂纹。
手工检查道岔基本轨,要注意观察与尖轨密切部位的轨面有否肥大或异样的压力光带呈现。
手工检查道岔连接部分属正常钢轨检查范围,由于它与尖轨、基本轨及岔趾相连,需注意对这些接头的手工检查。
对于高锰钢整铸辙叉,晶粒粗,衰减大,现有钢轨探伤仪无法检测,必须用手工检查。
岔心部位常有压塌变化和水平裂纹产生,在其两侧还会发生垂直裂纹及轨面横向裂纹,主要用目视检查和镜子照看。
辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块,在容许速度不大于120km/h的线路上长度超过15mm,深度超过3mm判轻伤。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,垂直裂纹长度(含轨面部分裂纹长度)辙叉心宽0-50mm断面两条裂纹长度相加超过60mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,垂直裂纹长度(含轨面部分裂纹长度)辙叉心宽50mm以后断面一条裂纹长度超过50mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,垂直裂纹长度(含轨面部分裂纹长度)辙叉翼两条裂纹长度相加超过60mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,辙叉心纵向水平裂纹一侧裂纹长度超过100mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,辙叉心纵向水平裂纹一侧裂纹发展至轨面(含轨面部分裂纹长度)长度超过60mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,辙叉心纵向水平裂纹两侧裂纹贯通(指贯通长度)长度超过50mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,辙叉翼纵向水平裂纹一侧裂纹长度超过80mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,辙叉翼纵向水平裂纹一侧裂纹发展至轨面(含轨面部分裂纹长度)长度超过60mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,轮缘槽纵向水平裂纹一侧裂纹长度超过200mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,轮缘槽纵向水平裂纹两侧裂纹相对部分长度超过100mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,叉趾、叉跟轨头及下颏部位裂纹超过30mm。
探伤记录包括下列内容:1.工件资料2.使用设备资料3.探伤作业情况4.探伤管理要求内容5.其他认为有必要记录的内容。
探伤作业时,应使声束中心线与缺陷面特别是与最大受力方向垂直的缺陷面尽可能地接近垂直。
探伤作业对探测面的选择:应使要求探伤部位均能受到超声波束的扫查,该面能保证有效地检出缺陷并能正确地测定缺陷,在满足这个条件的前提下,还要求尽量避免非缺陷回波显示。
对于定位要求高的情况,探伤仪的水平线性误差要小;对于定量要求高的情况,探伤仪的垂直线性要好,衰减器精度要高。
一般在保证探伤灵敏度的前提下,尽可能选用较低的频率。
频率上限一般由衰减和草状回波信号(应不产生妨碍识别缺陷的杂波)的大小来决定,而下限则由探伤灵敏度、脉冲宽度度及指向性决定。
探头晶片的选择:探伤面积大的工件时,为提高探伤效率,选用大晶片探头,探测厚度大的工件时为有效发现远距离缺陷,宜选用大晶片探头,探测小型工件时为提高缺陷定位、定量精度,宜选用小晶片探头,探测表面不平整,曲率较大的工件时,为减少耦合损失,宜选用小晶片探头,
横波斜探头K值选择:按照尽可能使声束与缺陷垂直的原则,除考虑缺陷的取向外,应根据工件的厚度选择探头。一般工件厚度较小时,选用较大K值的探头,以增大一次波的探测声程,避免近场区探伤。当工件厚度较大时,选用较小K值的探头,以减少声程过大引起的衰减,便于发现远距离缺陷。
实际探伤中,探伤面积大的工件时,为了提高探伤效率,宜选用大晶片探头,探伤厚度大的工件时,为有效发现远距离的缺陷,宜选用大晶片探头。
探伤小型工件时,为了提高缺陷定位定量精度宜选用小晶片探头,探测表面不平整,曲率较大的工件时,为了减少耦合损失,宜选用小晶片探头。
在横波探伤中,探头K值对探伤灵敏度、声束轴线的方向、一次波的声程(入射点至底面反射点的距离)有较大的影响。
耦合剂的作用主要是排除探头与工件表面间的空气,使超声波能够传入工件。此外,耦合剂有润滑作用,可以减小探头和工件之间的摩擦,防止工件表面磨损探头,并使探头便于移动。
耦合剂的选择要点:1.容易附着在试件表面上,有足够的浸润性以排除探头与试件之间由于表面粗糙造成间隙。2.试件与材料声阻抗有较小相差,以利声能尽可能多进入工件。3.对人体无害,对工件无腐蚀作用,容易清除,来源方便,价格低廉。4.性能稳定,不易变质,能长期使用。
探头扫查的原则:一是要保证试件的整个须检测区有足够的声束覆盖以免漏检,二是在扫查过程中声束的入射方向应始终符合所规定的要求。
垂直法探伤时的扫查方式:1.全面扫查,可分为横向扫查和纵向扫查2.局部扫查,常用于要求不太高的工件探伤。
斜角扫查的扫查方式:1.前后扫查和左右扫查2.斜平行扫查和W形扫查3.定点转动和摆动扫查4.串列扫查和交叉扫查。
斜探头的选择主要考虑铝焊接头轨脚最薄处的全焊缝扫查,探头折射角(K值)的选择必须保证探头主声束能扫查到焊缝中心,同时又要兼顾最大探测距离的折射角选择原则。
串列扫查有多种形式,常用的有两探头前后串列扫查,有利于发现厚焊缝和后锻件中与探测面垂直的裂纹。
防护人员相互联系不上时,前、后防护员应尽快向探伤作业人员靠近,中间防护立即通知探伤作业人员下道。
发现线路设备危急行车安全时,要根据作业负责人要求设置停车信号防护。
钢轨探伤仪置于轨面上,在仪器走行轮偏心良好的前提下调节各探头位置使其置于轨面中心。
检查钢轨探伤仪各探头和轨面的耦合状况,必要时调节探头压力螺栓,使探头和轨面压力适中,耦合良好。
水平线性测试:1.将0°探头置于CSK—IA试块25mm的底面,2.探头置于试块上,保证耦合良好,调整衰减器,得到10次底面回波,读出B2、B4、B6、B8、B10底波高为满刻度50%时,波前沿所对应荧光屏刻度读数,L2、L4、L6、L8、L10。
探伤仪分辨力的测试步骤:1.仪器按要求接入电源,探伤仪的测试通道探头与仪器连接。2.仪器增益最大、抑制置“小”,轨型选择60kg/m。3.开启仪器电源开关,待仪器预热稳定后进行测试。4.探伤仪分辨力的测试均在CSK-1A试块进行。
直探头分辨力测试:将直探头与仪器连接,置于CSK-1试块上,移动探头位置,调节仪器衰减器,使得CSK—IA试块85mm和91mm两个台阶的反射波等高。改变灵敏度使两波波幅达到满幅度100%,然后测量波谷高度h。R=20ig(100/h)
斜探头分辨力测试:将直探头与仪器连接,置于CSK-1试块上,移动探头位置,调节仪器衰减器,使得CSK—IA试块φ50和φ44两个圆弧的反射波等高(70°探头A面,37°探头B面),改变灵敏度使两波波幅达到满幅度100%,然后测量波谷高度h。R=20ig(100/h)。
37°探头的距离幅度测试方法:1.将探头置于WGT-3试块上,依次探测WGT-3试块φ3横通孔,深度20mm到距离幅度特征曲线最高点范围内距离幅度特性ΔW1。距离幅度特征曲线最高点到深度150mm范围内距离幅度特性ΔW2.2.调节仪器衰减器,在波高基本一致的前提下记录不同深度时回波高度dB差。3.计算仪器探头在该通道距离幅度特性ΔW1和ΔW2,ΔW1=Wmax-W20min(db);ΔW2=Wmax-W150min(db)。4.测试误差小于±2db
0°探头的距离幅度测试方法:1.将探头置于阶梯试块上,依次探测深度20mm到距离幅度特性曲线最高点范围内距离幅度特性ΔW1,距离幅度特性曲线最高点到深度150mm范围内距离幅度特性νΔW2,。2.调节仪器衰减器,在波高基本一致的前提下记录不同深度时回波高度dB差。3.计算仪器探头在该通道距离幅度特性ΔW1和ΔW2,ΔW1=Wmax-W20min(db);ΔW2=Wmax-W150min(db)。4.测试误差小于±2db
70°探头的距离幅度测试方法:1.将探头置于WGT-3试块上,依次探测WGT-3试块深度10-70mm范围内φ3横通孔。2.调节仪器衰减器,在波高基本一致的前提下记录不同深度时回波高度dB差。3.计算仪器探头在该通道距离幅度特性ΔW=Wmax-Wmin。
钢轨探伤仪斜探头前沿的测量:1.斜探头前沿测试,探测CSK—IA试块R100和R50圆弧探头与试块侧边平行。2.前后移动探头,调整仪器增益,使圆弧最高回波80%。3.量取试块前端至探头前沿的距离。斜探头前沿测试,为保证测试精度,要重复步骤三次,取三次的平均值。
斜探头折射角(K值)测试:1.钢轨探伤仪置于CSK-1试块上,折射角为35°-60°的探头置于试块A面。折射角为60°-75°的探头置于试块A面。2.前后移动探头,调整仪器增益,使横通孔最高回波80%3.测量试块端部到探头前沿距离X。重复步骤三次,取三次的平均值。
0°探头声束偏斜角测试:1.连接仪器探头,开启电源。2.仪器增益最大、抑制置“小”,轨型选择60kg/m。3.探头置于CSK-1A试块40mm面上探测探测80mm深φ3横通孔。4.调整仪器衰减器,前后移动探头,使得所测横通孔回波80%。然后测量出探头晶片中心轴线与φ3mm横通孔中心垂线间的距离L。
斜探头声束偏斜角测试:1.斜探头与仪器测量通道连接,接通电源并开机,预热后进行测试。2.仪器增益最大、抑制置“大”,轨型选择60kg/m。3.探头置于CSK-1A试块25mm厚的表面上,K≤1的探头用试块上的端角,K≥1的探头用试块的下端角。3.前后移动并摆动探头角度,使端角回波幅度最高,测量探测面与试块端面垂线的夹角即为偏斜角。
更换钢轨探伤仪探头保护膜要求:选择合适的常用工具、耦合剂和探头相匹配的保护膜。对于新装保护膜底面用砂布进行打磨平整,并处理干净。在探头底面加上适当耦合剂,安装保护膜,加压排除探头与保护膜间的空气和多余耦合剂(耦合层越薄越好)。更换保护膜后,要擦除探头外部耦合液,固定探头连接线。确定探头发射方向,装上探头圆环上固定螺丝,并把间隔调整到合适位置。
通用探伤仪探伤灵敏度校正:1.单探头轨头,将K2.5探头置于CHT-5试块上测试B区5号横孔。移动探头置反射波最大,调节增益使波高达到80%,结合探测面进行耦合补偿(2-6db)。2.单探头轨底部位,将K2.5探头置于CHT-5试块上测试C区2号竖孔上棱角的二次反射波。移动探头置反射波最大,调节增益使波高达到80%,结合探测面进行耦合补偿(2-6db)。
通用探伤仪探伤灵敏度校正:3.双探头阵列式扫查,将探头置于GHT-1a试块上,测量4号平底孔,移动探头置反射波最大,调节增益使波高达到80%,结合探测面进行耦合补偿(2-6db),即为轨腰投影部位的探伤灵敏度。4.铝热焊焊缝0°探头探伤,将探头置于GHT-5试块上测量A区3号横孔,移动探头置反射波最大,调节增益使波高达到80%,结合探测面进行耦合补偿(2-6db)
两点定位法又称基线法,是根据缺陷回波在荧光屏基线上的显示位置来确定缺陷的位置,根据缺陷回波的位移量确定缺陷的大小。
螺孔向下裂纹,显示在螺孔波后方,两波不同时显示,且有一定的间距。
螺孔水平裂纹,显示在螺孔波后方,两个回波间距小,在一个回波消失的同时紧接着显示另一个回波。
螺孔向上裂纹,显示在螺孔波前方,孔波与裂纹波有同时显示的瞬间。
轨端一孔向轨端下斜裂纹和一孔向轨端水平裂纹,显示在鄂部波和倒打螺孔之间。
当钢轨中存在纵向裂纹时,0°探头通道会失底波或底波减弱报警,开大增益会在底波前方出现跳跃的草状回波报警。且探头有一定的位移量。
探伤中出现底波消失或减弱报警时,要排除钢轨锈蚀、泥沙、油污等原因引起的假象信号引起的报警。
焊缝轨头探伤缺陷定位,根据缺陷回波水平显示值,计算缺陷距探头入射点的水平距离;根据缺陷回波深度显示值,计算缺陷距探测面的垂直深度。
轨腰串列式探测缺陷定位,根据缺陷回波显示时,扫查架刻度尺指示值,读取缺陷距轨面的深度。
焊缝探伤缺陷定量:当缺陷较小时,采用当量法确定缺陷大小,用焊缝试块上的平底孔或横孔作为当量基准;缺陷直径较大时,用延伸度法确定缺陷大小。
轨腰串列式探测缺陷定量,根据缺陷回波起点到终点显示时,扫查架刻度尺指针的移动距离确定。
焊缝探伤轨底缺陷中心距探头入射点位置:移动探头找出缺陷回波最高位置,根据缺陷回波水平显示值和探头位置换算出缺陷距探头入射点的水平距离。
焊缝探伤轨底缺陷距轨角边缘的距离:在缺陷回波最高位置,将探头向轨角边横移至缺陷回波跌落,量取轨角边至探头中心的距离。
当声束与缺陷取向不良时,反射回波的高度,随缺陷面积的增大而降低。
因灰斑和光斑厚度极薄且透声性好,因此在对钢轨焊缝进行全断面超声波探伤中最不易发现的缺陷是灰斑和光斑。
超声波倾斜入射至缺陷表面时,缺陷反射波高随入射角的增大而减小。
钢轨焊缝探伤时,伤损中气孔的波形特征是波形稳定位移小,不同角度探测时,波形相似。
焊缝中裂纹缺陷的回波特点是,波形稳定,强烈,有一定的波移量,可在屏幕上划一条钟形线。
过烧属于体积型缺陷,其回波特点是波跟宽大,波峰呈树枝状。
光斑灰斑属面积型缺陷,其回波特点是,波形单一稳定,但波幅较低。
用双K1探测轨底,发现一回波,已知两探头前沿间距为Lmm,则该反射点距最近探头入射点的水平距离是(轨底宽度-L)除以2。
用双K1探测轨底,发现一回波,已知两探头前沿在同一位置,则该反射点在轨底中心。
斜探头的水平距离等于声程乘以探头折射角的正弦;斜探头的垂直距离等于声程乘以探头折射角的余弦。
斜探头水平距离、垂直深度和探头K值的关系是:水平距离等于垂直深度乘以K值。
曲线下股多会发生轨面剥离,当剥离层向下发展成轨头核伤时,因伤损源在钢轨表面,在双线区间,迎车检查时,前70°会在一次波范围显示伤损回波。
斜探头探伤发现缺陷时,缺陷在探头的前下方;直探头探伤发现缺陷时,缺陷在探头的正下方。
轨端一孔向二孔的上斜裂纹,由于轨端掉块或其他原因,会出现只出上斜裂纹波,不出孔波的现象,非常容易造成漏检,因此要注意一孔向二孔的上斜裂纹的分析。
前斜70°发现铝热焊焊筋附近存在裂纹时,会出现双波交替显示,裂纹波应显示在焊筋波之前,B型显示左侧的为焊筋波。
在役焊缝轨底横向裂纹多由推凸缺陷而引发,且大多出现在堆瘤一侧。
双线区间列车单向运行轨头核伤一般都是延列车运行方向发展。
单K2.5探测轨底时,当伤损存在于焊缝下方时(一次波或三次波),伤损回波显示在焊筋轮廓波之前。
单K2.5探测轨底时,当伤损存在于焊缝上方时(二次波),伤损回波显示在焊筋轮廓波之前。
钢轨母材螺孔裂纹主要发生在列车驶入端第一孔,多数裂向轨端。
试题分类
技术规章
《普速铁路线路修理规则》151页
管理办法
技术标准
用户手册
作业指导书
职业鉴定
基础理论
《普速铁路线路修理规则》66页
《普速铁路线路修理规则》88页
《普速铁路线路修理规则》95页
钢轨探伤车探伤装置手册
钢轨探伤车岗位作业指导书
《铁路探伤工》5页
《铁路探伤工》11页
《铁路探伤工》12页
《铁路探伤工》13页
《铁路探伤工》16页
《铁路探伤工》17页
《铁路探伤工》18页
《铁路探伤工》19页
《铁路探伤工》21页
《铁路探伤工》23页
《铁路探伤工》24页
《铁路探伤工》25页
《铁路探伤工》26页
《铁路探伤工》27页
《铁路探伤工》28页
《铁路探伤工》30页
《铁路探伤工》33页
《铁路探伤工》68页
《铁路探伤工》69页
《铁路探伤工》70页
《铁路探伤工》71页
《铁路探伤工》72页
《铁路探伤工》77页
《铁路探伤工》78页
《铁路探伤工》79页
《铁路探伤工》80页
《铁路探伤工》81页
《铁路探伤工》82页
《铁路探伤工》84页
《铁路探伤工》85页
《铁路探伤工》86页
《铁路探伤工》87页
《铁路探伤工》91页
《铁路探伤工》92页
《铁路探伤工》94页
《铁路探伤工》96页
《铁路探伤工》97页
《铁路探伤工》99页
《铁路探伤工》100页
《铁路探伤工》102页
《铁路探伤工》107页
《铁路探伤工》108页
《铁路探伤工》109页
《铁路探伤工》111页
《铁路探伤工》115页
《铁路探伤工》116页
《铁路探伤工》117页
《铁路探伤工》118页
《铁路探伤工》120页
《铁路探伤工》121页
《铁路探伤工》122页
《铁路探伤工》123页
《铁路探伤工》127页
《铁路探伤工》128页
《铁路探伤工》146页
《铁路探伤工》147页
《铁路探伤工》148页
《铁路探伤工》149页
《铁路探伤工》152页
《铁路探伤工》153页
《铁路探伤工》154页
《铁路探伤工》155页
《铁路探伤工》156页
《铁路探伤工》157页
《铁路探伤工》158页
《铁路探伤工》159页
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TB1632.1-2019《钢轨焊接第4部分:气压焊部分》4页
铝热焊接头焊筋部位的飞边和冒口根部的残留毛刺应清理干净。
用直探头直接接触于钢板,对厚度方向进行超声波垂直法探伤,它最易检出的是最大表面与轧制面平行的分层缺陷。
尺寸和深度都相同的缺陷,在相同探伤灵敏度下探测,回波最高的是最大表面与波束轴线呈90°角且平滑的缺陷。
钢轨探伤仪示波屏水平满刻度代表纵波声程250mm,用70°探头发现钢轨内有一斜裂纹回波7格~8格,则该裂纹中心距探头入射点的水平距离约为97mm。
70°探头探测60Kg/m钢轨时探头入射点距轨端108mm左右出现轨颏部底角反射波。
70°探头移动方向与钢轨纵向平行的校对方法称直移校对法。
将70°探头放置在轨头颏部对核伤校对的方法是轨颏校对法。
钢轨第一孔,第三象限斜裂纹应采用后37°探头探测。
钢轨探伤仪后37°探头探测螺孔下斜裂纹时先显示螺孔波再显示裂纹波。
钢轨探伤仪37°探头探测螺孔时下斜裂纹出波应出现在螺孔波之后。
钢轨探伤仪前37°探头探测螺孔上斜裂纹时先显示螺孔波再显示裂纹波。
钢轨探伤仪37°探头不能发现轨腰水平裂纹的原因是接收不到反射波。
刚换轨大修地段易出现的螺孔伤损是气割孔。
珠光体向奥氏体转变可以分为四个阶段:奥氏体晶核的形成→奥氏体晶核的长大→残余渗碳体的溶解→奥氏体成分的均匀化。
磁粉探伤的适用范围:检测铸件、锻件、焊缝和机械加式零件等铁磁性材料的表面和近表面缺陷(如裂纹)。
通用AVG曲线:以横坐标表示归一化距离,纵坐标表示规则反射体归一化相对波高,用来描述归一化距离和归一化缺陷当量大小的关系曲线,称为通用AVG曲线。
实用AVG曲线:以横坐标表示实际距离,纵坐标表示规则反射体相对波高,用来描述距离、波幅、当量尺寸之间的关系曲线,称为实用AVG曲线。
工件对定位精度的影响:1.工件表面粗糙度;2.工件材质;3.工件表面形状;4.工件边界;5.工件温度。
幻象波:当重复频率过高时,在示波屏上就会产生幻象波,影响缺陷波的判别。降低重复频率,幻象波消失。
超声波探头承担发射或接收超声波任务,实现超声机械振动与电子技术联接,将声能与电能互相转换,固又称换能器。
超声波探头由压电晶片、阻尼块、保护膜、连接线、斜楔块(斜探头用)、延迟块、隔声层(双晶片探头用)部件组成。
晶片的振动频率与晶片厚度成反比关系,即晶片厚度越薄,振动频率越高,反之,晶片越厚,振动频率越低。
声轴偏斜角反映的是声束轴线与探头的几何轴线偏斜的程度。
频率响应又称接收电路带宽,常用频带的上、下限频率表示。采用宽带探头时,接收电路的频带要包含探头的频带,才能保证波形不失真。
探伤车轮探头实际上是个组合探头,内含四种不同角度(0°晶片、70°晶片、45°晶片、40°晶片)的六组晶片。
钢轨探伤车轮探头0°晶片。主要探测轨头至轨腰间的水平裂纹,同时,以底波作为轮探头对中的信息,用以控制探头位置的依据。
钢轨探伤车嵌入系统部分由以下部件组成:远程放大器、模拟和数字处理器、电子柜处理器、空间转换计算机、识别计算机。
钢轨探伤车轮探头45°晶片。用于对螺栓孔裂纹、焊接接头和轨腰条状夹杂以及特殊取向的横向裂纹检测。
钢轨探伤车轮探头70°晶片。共有三块矩形晶片,各自独立,并排放置声束方向相同,用一次波探测,声束覆盖整个轨头截面,主要探测轨头核伤和横向裂纹。
GTS-60试块:轨头中设有φ4平底孔和φ3横孔,两者都是检验70°探头的探测性能。螺孔上线切割槽是检验0°和37°探头的探测性能。轨腰上φ6横通孔是检验0°探头的探测性能。轨腰上φ6横通孔是检验0°探头的探测性能。
轨头纵向裂纹的位置判断,用0°探头接五通道,将探头置于轨头外侧,以无伤轨头测面的等分波和有伤轨头测面的等分波比较,估算伤损存在位置和正确测定长度。同时可目视轨面黑线和颏部有无透锈进行综合判断。
纵向裂纹的位置判定:⑴轨头纵向裂纹。可使用0°探头测定,将探头置于轨头外侧,以无伤轨头侧面的等分波和有伤轨头等份波比较,估算伤损存在位置和正确测定长度。同时可目视轨面黑线和颚部有否透锈进行综合判定。
钢轨焊头不得有未焊合、过烧、裂纹、气孔、夹碴等有害缺陷。
接触焊灰斑产生部位:焊缝的任何部位,其中轨底角边居多。形成原因:焊接时间短,次级电压高,连续闪光发生中断,顶压力小等造成。
过烧产生部位:两轨底角和轨头与轨腰接合处的凸出量部位。形成原因:主要是加热温度过高。在钢轨表面产生松散的微粒组织。
接触焊裂纹产生部位:多数发生在焊缝腰部和热影响区。形成原因:可焊性差和端面切割不良或存在重皮。
接触焊未焊合产生部位:轨头中心、轨底三角区。形成原因:加热温度低、顶煅量不够等。
气压焊光斑产生部位:焊缝的轨头和轨底部位。形成原因:温度低或顶锻力不足,造成钢轨接触面的不连续性。火焰不正常,出现回火、放炮等导致端面污染和氧化。
铝热焊夹碴产生部位:任何部位。形成原因:打塞(钉)过早使未上浮的溶渣,氧化皮及夹杂物进入焊缝。
铝热焊气孔产生部位:任何部位。形成原因:焊接工艺不当,渗水、漏油。轨端端面不洁或焊剂受潮。
铝热焊夹砂产生部位:多数存在于轨底角两侧。形成原因:砂模封口不准,使混入溶液中的砂粒无法溢出。
铝热焊缩孔产生部位:浇注部位或端面中心。形成原因:预热不够或浇注口散热过快,导致溶液的凝固收缩。
铝热焊疏松产生部位:轨底三角区。形成原因:溶液凝固时,因体积收缩或气体上浮造成晶间空隙。
铝热焊未焊合产生部位:轨底角二侧居多。形成原因:预热温度不够,焊缝间隙不一。
铝热焊裂纹产生部位:焊缝与母材间。形成原因:焊接时冷热分布不均匀或加热时金属体积改变,组织应力破坏。
接触焊未焊合的危害性:降低焊缝的疲劳强度和韧性,易造成断轨。
闪光焊裂纹呈开口形斜裂和焊缝中暗裂,多数发生在焊缝腰部和热影响区,形成原因是可焊性差、断面切割不良或存在重皮。
闪光焊烧伤产生在轨面和轨底的钳口部位存在烧伤痕迹,距焊缝中心130mm—330mm,形成原因是钳口部位不洁,用电后电阻加大或加热时间过长。
新焊焊缝的判废标准是探测基准灵敏度下缺陷反射回波增益2dB后波幅达满刻度的80%。
焊缝轨头小缺陷回波与70°探头探测钢轨轨头核伤的显示规律基本相似,唯一区别在显示缺陷回波的过程中夹有焊筋轮廓波。
当缺陷直径大于声束宽度,完全阻挡超声波向前传播,使荧光屏上只显示缺陷波,不显示焊筋轮廓波。
轨颚焊缝边留有焊渣,焊渣与母材粘连后,超声波在焊渣处会产生反射。焊渣回波位移小、波幅低,可通过定位和手模确认。
根据轨底角和声束宽度对应关系,确保轨底角得到全面扫查,又将轨底角划分6个探测区,使用一个K2.5探头,分别按不同的偏角和位置进行纵向移动探头扫查,利用二次波探测焊缝上半部分,一、三次波探测焊缝下半部分。
焊缝轨底缺陷直径小于超声束宽度时,会出现缺陷波和焊筋轮廓波同时显示,且缺陷波显示于焊筋轮廓波之前,两波间隔在一般为1.0左右。
轨底脚有大缺陷时,由于缺陷对超声束完全阻挡,荧光屏上只显示缺陷波,而无焊筋轮廓波出现。
钢轨探伤仪缺陷检出能力测试:探测前准备工作。1.将组装完好的钢轨探伤仪放置在GTS-60C实物试块上。2.开机预热稳定后,设定轨型置“60”档,抑制置“大”,增益置“大”,反报警门处于正常探伤作业状态。3.打开仪器水源开关,检查各探头压力和位置,保证探头在轨面上的位置和耦合良好。
钢轨探伤仪探测范围测试:作业方法、步骤。1.探头与需测试仪器连接,钢轨探伤仪接上电源,开启电源开关,仪器预热稳定后进行测试。2.测试通道探头置于CSK-1A试块上,斜探头探测R100圆弧,直探头探测100mm底面,移动探头位置,同时调整仪器增益,使最高回波达到80%,读出R100圆弧、100mm底面回波刻度值S0,并带入公式:探测范围(mm)=100p-S0
垂直线性测试:1.探伤仪抑制置"0"或最小,衰减器至少有20dB余量,2.在WGT-3试块上找出一个声程相当于纵波100-200mm的反射波为基准波,调节增益,使基准波幅度为100%。2.调节增益依次记下每衰减2dB后基准波波高的百分数,直至衰减16dB为止。△d=[∣d(+)∣+∣d(-)∣]%
钢轨探伤仪动态范围测试步骤:1.仪器按要求接入电源,探伤仪的测试通道探头与仪器连接。2.仪器增益最大、抑制置“小”,轨型选择60kg/m。3.开启仪器电源开关,待仪器预热稳定后进行测试。4.探伤仪分辨力的测试均在WGT-3试块进行。5.调节仪器衰减器,使基准反射体波高100%降至2%,分别记录抑制“大”和“小”时衰减器调节量(dB差值)。6.计算仪器抑制“大”和“小”的动态范围。7.精确到1dB。
超声探伤中所谓缺陷的指示长度,指的是根据缺陷反射波高和探头移动的距离而测得的结果。
双探头探伤时,伤损出现在焊缝任何位置,超声波所传播的声程都是相同的,因此伤损回波都在时基线同一个位置,判定缺陷位置时,是根据探头位置,因此双探头探伤时不需要测定探头的零点(或延迟)。
横波垂直入射的面,用手指沾耦合剂拍打时,反射的波高不会随之变化,焊缝探伤中因引起重视。
在探伤中,探头采用多种扫查方式的目的是:为了测定缺陷的大致形状、为了测定缺陷的大概大小、为了发现各种取向的缺陷。
未焊合属于面积状缺陷,其回波特点是,波幅不高或跳跃,有些呈多枝波同时显示。
擦伤伤损源在钢轨表面,当擦伤向下发展成轨头核伤时,在双线区间,迎车检查时,前70°会在一次波范围显示伤损回波。
厂焊应严格执行厂内探伤制度,线下焊应执行“先探伤、后上道”的规定,避免不合格焊缝上道。
通用探伤仪校对法:通用探伤仪对核伤进行定位、定量以核伤最大反射波高80%,再增益12dB作为校对灵敏度,前后左右移动探头,使核伤边缘回波降至80%,来确定核伤大小;以最大反射回波显示的刻度来确定核伤位置。
段、车间级回放以发现疑似伤损与发现作业问题并重,24小时内回放日作业数据量的100%;班组级回放,在防断期内由带班负责人或执机人员对当日作业数据进行100%回放。双轨探伤仪作业数据,实行段、车间、班组3级24小时内100%回放。
前后37°探头都有类似螺孔向上裂纹的异常波形一般是双环孔。
紧靠螺孔波后且与螺孔波同步显示,螺栓松动后消失的异常波形一般是透声孔。
老杂轨地段,0°探头螺孔回波显示时探头移位较长的异常波形一般是拉长孔。
钢轨探伤仪37°探头位置应置于轨腰投影位置。
声阻抗:介质中某一点的声压与该点的振动速度之比称为声阻抗(Z)。它表示超声场中介质对质点振动的阻碍作用。
声压:超声场中某一点某一瞬时所具有的压强(P1)与该点没有超声波存在时的静态压强(P0)之差称为该点的声压(P)。
声强:单位时间内,垂直通过单位面积的声能量称为声强(I)。
单探头法检测:对于与波束轴线垂直的面状缺陷和立体型缺陷的检出效果最好;与波束轴线平行的面状缺陷难以检出;当缺陷与波束轴线倾斜时,则根据倾斜角度的大小,能够收到部分回波或者因反射波束全部反射在探头之外而无法检出。
双探头法检测:使用两个探头(一个发射,一个接收)进行检测的方法称为双探头法。主要用于发现单探头法难以检出的缺陷。双探头法又可根据两个探头排列方式和工作方式,进一步分为并列式、交叉式、K形式、串列式、V形串列式。
多探头法检测:使用两个以上的探头组合在一起进行检测的方法称为多探头法。多探头法主要是通过增加声束来提高检测速度或发现各种取向的缺陷,通常与多通道仪器和自动扫查装置配合,提高焊缝检测效率。
钢轨探伤仪应具有哪些性能:1.适应环境温度范围广;2.多通道多探头同时工作;3.抗电磁干扰性能较强;4.适用于多种轨型探测;5.各通道探伤灵敏度分开调节;6.具有两种探伤方式;7.具有反报警功能;8.多种报警音响。
双晶片直探头:钢轨探伤中习惯上称为0°探头,它与钢轨探伤仪组合后,具有反射式和穿透式两种探伤功能,主要用于检测轨腰投影范围内的水平裂纹、纵向裂纹和有一定长度的斜裂纹。
双晶片斜探头:它与钢轨探伤仪连接后,用于反射式探伤,目前共有三种:一是70°探头主要检测钢轨头部横向裂纹,如轨头核伤;二是37°探头主要检测钢轨轨腰投影范围内的斜裂纹、轨底横向裂纹和与轨端或螺孔相连的水平裂纹;三是18°探头,该探头目前有一部分铁路局在使用,主要用于检测倾斜角度较小的螺孔裂纹。
多晶片组合探头:多晶片组合探头是将多个晶片按一定的规律排列组合在一个探头中。它可以提高探伤工作效率,实现一次对多个部位进行探伤的目的。主要检查垂直于探测面的缺陷。
噪声电平:是指空载时最大灵敏度下的电噪声的幅度。它的大小会限制仪器可用的最大灵敏度。
最大使用灵敏度:是指信噪比大于6dB时可检测的最小信号的峰值电压。它表示的是系统接收微弱信号的能力。
水平线性范围:是水平线性在规定误差范围内的时基线刻度范围。在使用时可根据水平线性范围调整仪器的时基线,使要测量的信号位于该范围内。
一个与轨面呈45°倾斜角的内部缺陷,检出它的最有效的方法是斜射法。
为了测定缺陷深度,必须校正仪器测距,当示波屏上水平刻度标尺满刻度代表深度距离200mm钢时,则厚度为50mm的钢板的第一次和第二次底面回波前沿应对准刻度2.5和5上。
垂直线性:是指输人到超声探伤仪接收电路的信号幅度与其在超声探伤仪显示器上所显示的幅度成正比关系的程度。在用波幅评定缺陷尺寸的时候,垂直线性对测试准确度影响较大。
衰减器准确度:反映的是衰减器读数的增减与显示的信号幅度变化之间的对应关系。它对仪器灵敏度调整、缺陷当量的评定均有重要意义。
焊缝轨头存在焊接缺陷时,当伤损发展后,双线区间迎车检查,前70°(或前37°)在一次波范围显示伤损回波。
探伤中只有熟悉和掌握焊筋轮廓波的显示规律,才能对焊缝轨底角缺陷回波做出正确判断。
对于新焊焊缝或新制钢轨,检查的主要对象是焊接缺陷包括加工缺陷如:打磨灼伤等和钢轨本身的材质缺陷。
斜探头探测时,造成水平测量读数不准确的原因主要是探头角度或K值没有输入或不正确、探头零点没有输入或不正确、闸门没有套住待测量回波。
在超声波检测法中,用工件底面作为探伤灵敏度校正基准时可以不考虑探伤面的声能损失补偿、不使用校正试块、不考虑材质衰减的补偿。
金属中粗大的晶粒在超声波检测中会引起信噪比降低、穿透能力下降、底面回波降低或消失。
线路钢轨(焊缝)折断时,应按规定设置停车信号防护,断轨处理后的放行列车条件:紧急处理-当钢轨断缝不大于50mm时,应立即进行紧急处理。在断缝处上好夹板或臌包夹板,用急救器固定,在断缝前后各50m拧紧扣件,并派人看守,放行列车速度不超过15km/h。
《普速铁路工务安全规则》适用于200km/h以下国家铁路(仅运行动车组列车的铁路除外)的工务安全管理。
从事工务机械车驾驶和操作、钢轨探伤、钢轨焊接工作及特种设备操作人员,必须经过专业培训、考试或鉴定合格,取得铁路岗位培训合格证书及相应资格,方可上岗。
野外作业遇雷雨时,作业人员应放下手中的金属器具,迅速到安全处所躲避,严禁在大树下、电杆旁和涵洞内躲避。酷暑、严寒季节,应采取措施,防止中暑、溺水、冻伤和煤气中毒。
接头夹板伤损达到下列标准,应及时更换:1.折断。2.中间两螺栓孔范围内裂纹:正线、到发线有裂纹;其他站线平直及异型夹板超过5mm,双头及鱼尾型夹板超过15mm。3.其他部位裂纹发展到螺栓孔。4.胶接绝缘夹板性能不良。
无损检测的定义:无损检测(NDT)是一门综合性的应用科学技术,它是在不改变或不影响被检对象使用性能的前提下,借助于物理手段,对其进行宏观与微观缺陷检测,几何特性度量、化学成分、组织结构和力学性能变化的评定,并进而就其使用性能做出评价的一门学科。
单轨
探伤仪作业数据分析采取段、车间、班组三级回放体系。段级回放以抽查作业问题及回放质量为重点,兼顾发现疑似伤损。
GTC-81型钢轨探伤车用户手册
钢轨探伤设备发展过程主要有
连续波式的钢轨探伤仪、脉冲波式钢轨探伤仪、两通道钢轨探伤仪、多通道钢轨探伤仪、B型显示钢轨探伤仪
五个阶段。
基本轨的作用
除承受车轮的垂直压力外,还与尖轨共同承受车轮的横向水平力,并保持尖轨位置的稳定。
尖轨的作用是
依靠其被刨尖的一端与基本轨紧密贴靠,以正确引导车轮的运行方向,列车靠它引进直股或侧股线路上

连接杆的作用是
将两根尖轨联结成一个框架式整体一起摆动,同时保持两尖轨在平面上的相对位置。连接杆多用扁钢制成,安装在尖轨最前面转辙连接杆须用方钢制造

辙叉是道岔中两股线路相交处的设备,其作用是
使列车能够按确定的行驶方向,跨越线路,正常通过道岔。
辙叉是
由翼轨和心轨组成,翼轨的始端称辙叉趾端;叉心末端称为辙叉跟端;叉心两个工作边的交点称为辙叉理论中心(理论尖端);叉心实际尖端处有6~10mm的宽度称为实际尖端;叉心两个工作边的夹角a称为辙叉角(道岔角)

辙叉按构造材料分为
锰钢整铸式和钢轨组合式
;按翼轨与心轨的固定关系分为
固定式和可动心轨式

钢轨由于与车轮的相互作用、钢轨本身的温度变化及其他原因,而产生三个方向上的力:
垂直作用于轨面的竖向力;侧向垂直于钢轨的横向水平力;沿钢轨轴向的纵向水平力

纵向水平力与钢轨伤损的关系:
一般认为纵向水平力对钢轨伤损的影响较竖向力及横向水平力要小,但在某些情况下,纵向水平力会使钢轨爬行,严重时会造成轨道的变形,影响行车安全

钢轨夹板螺栓孔裂纹形成的原因很多,如
竖向力、横向水平力
的作用,当纵向水平力过大时,加之钻孔质量不良,会形成或扩大夹板螺栓孔的裂纹,造成钢轨伤损。
电阻计量单位为“
欧姆
”,用“
Ω
”符号表示;电势计量单位为“
伏特
”,用“
V
”符号表示;电流计量单位为“
安培
”,用“
A
”符号表示,;电量计量单位为“
库仑
”,用“
C
”符号表示;电容计量单位为“
法拉
”,用“
F
”符号表示。
声学计量是声学的重要组成部分,也是声学发展的基础,可分为
空气声计量、水声计量和超声计量

电路就是电流
流经
之路,任何电路都由
电源、负载、中间环节
等组成。
电源

电路电能的来源
,负载就是各种用电设备,它们将
电能转换为其他形式的能量
;电路中的
导线、开关、电表
等,用来连接电源与负载,使电源与负载连成一个闭合回路,起到
控制、传输、测量
的作用。
物体里的电荷朝一定方向运动就形成电流。要使电路中有电流产生,通常需要有两个条件:
一是有电源供电,二是电路必须是一个闭合的回路
。在电源内部电流由
负极流向正极,而在电源外部电流则由正极流向负极

电流通过金属导体时会遇到阻力,导体这种对电流起阻碍作用的能力称为
电阻

电容器有两个主要指标:
一是电容量,二是额定工作电压。
使用电容器时,应注意两极板所加的电压不能超过其额定工作电压,否则电容器内的介质将被击穿而损坏。
电路中通过同一电流的每个分支称为
支路
。三条或三条以上支路的连接点称为
节点
。电路中任意闭合的路径均称为
回路

电功率的单位用W(瓦)表示。一段电路上的电功率与这段电路两端的电压和电路中的电流成
正比
。用电器上通常标明它的电功率和电压,称为用电器的额定功率和额定电压,如果给它加上额定电压,它的功率就是额定功率,这时用电器正常工作。
凡是大小和方向随时间做周期性变化的电压和电流,称为交流电压和交流电流。
交流电压、交流电流、交流电动势
统称为交流电。在生产和生活中广泛使用的交流电,其波形按正弦函数的规律变化,故称为
正弦交流电

交流电每秒重复变化的次数称为
频率
,单位是
赫兹
(Hz)。它与周期互为倒数。我国供电电源频率为50Hz,称为工频。
每秒钟经过的电角度称为
角频率
,单位是
弧度/秒
(rad/s)。正弦交流电每变化一周所经历的电角度为360°或2π弧度。
在交流电路中,由于电压和电流都随时间而变化,所以由电压瞬时值和电流瞬时值的乘积所表示的瞬时功率随时间作周期性变化,因此瞬时功率的计算和测量都很不方便,通常都使用一个周期内的平均值来表示,称为
平均功率或有功功率
,用“P”表示,单位是瓦。
三极管具有
电压、电流
的放大作用,而电流放大作用是晶管放大器的基础。
《铁路探伤工》52页
实际金属的晶粒内存在着亚结构,但由于种种原因,在晶体内部某些局部区域原子的规则排列往往受到干扰而被破坏,不像理想晶体那样规则和完整,
通常把这种区域称为
晶体缺陷

《铁路探伤工》53页
《铁路探伤工》54页
《铁路探伤工》55页
《铁路探伤工》56页
《铁路探伤工》58页
热加工对金属组织与性能有一定影响,热加工虽然不会引起加工硬化,但也能使金属组织与性能发生显著变化,
如消除铸态金属的某些缺陷,形成热加纤维组织,形成带状组织等

《铁路探伤工》60页
钢主要是由
铁、碳元素
组成,铁碳合金中的碳元素既可以与铁作用形成金属化合物,也可以溶解在铁中形成间隙固溶体,或者形成化合物与固溶体组成机械混合物。
《铁路探伤工》61页
《铁路探伤工》63页
《铁路探伤工》64页
《铁路探伤工》65页
钢的淬透性
是指钢在淬火后获得淬硬层深度的能力。淬硬层愈深,表明钢的淬透性愈好。
影响钢的淬透性有三个方面:
钢的化学成分的影响、奥氏体化温度及保温时间的影响、钢的原始组织的影响

将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度,保温一定时间,然后以一定方式冷却下来的一种热处理操作,称为
回火

回火的主要目的:①
降低脆性
:消除或减少工件淬火后存在很大内应力和脆性。②
获得工作所要求的机械性能
:通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性和塑性。③
稳定构件尺寸
:回火处理后,可以使工件在以后的使用过程中不再发生尺寸和形状的改变。
回火方法;1.
低温回火
(150℃~250℃)回火后组织为回火马氏体,这种回火主要是为了降低钢中淬火应力和脆性,保持钢淬火后的高硬度和耐磨性。2.
中温回火
(350℃~650℃)回火后组织为回火屈氏体,中温回火可使钢具有高的弹性极限、屈服极限和较高的韧性。3.
高温回火
(500℃~650℃)高温回火后的组织为回火索氏体,这种回火主要目的是为了获得强度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。
钢轨轨头表面层承受着比心部高的应力,且不断地被磨损,因此对表面层提出了强化的要求,要求其表面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳强度
,而心部仍保持足够的
塑性和韧性

《铁路探伤工》66页
超声波探伤仪是根据超声波的传播特性和电声转换原理,利用电子技术而制造的。

双晶片探头:
双晶片探头有两块压电晶片,一块用于发射超声波,另一块用于接收超声波,中间夹有隔声层。双晶探头主要用于检测近表面缺陷和已知缺陷的定点测量。双晶探头的主要参数为频率、晶片尺寸和声束汇聚区的范围。
当铝热焊焊缝中有粗晶、缩松等缺陷,会发生0°探头轨底波下降或消失的现象,这是因粗晶、缩松发生散射作用,致使声波无法在轨底上产生足够的反射能量,造成轨底波下降或消失。
接触焊焊头的断口允许有少量灰斑。单个灰斑面积不得超过10mm
2
;灰斑总面积不得超过20mm
2
;(相邻两灰斑间距尺寸小于较小灰斑尺寸时,应将中间区域与两个灰斑合并计算面积;若有灰斑露头出现时,应将灰斑面积加倍计算)。
气压焊焊头断口除轨底角外允许有少量光斑。暂按单个光斑最大面积为8mm
2
;(光斑个数不限,但总面积不得超过50mm
2
;若有光斑露头出现时,应将光斑面积加倍计算)。
磁粉探伤的缺点:1.只能用于铁磁性材料;2.只能发现表面和近表面缺陷;3.对缺陷方向性敏感;4.能知道缺陷的位置和表面长度,但不知道缺陷的深度。
包头钢铁公司09125361122D⊿钢轨炉罐号含义:09-2009年;1-第1号转炉;25361-第25361炉钢;1-连铸机第1流;22-第22支钢坯;D-第4根钢轨;⊿-乙班作业。
钢轨探伤仪灵敏度余量测试:1.0°探头以WGT-3试块110mm底面作为基准,37°和70°探头以WGT-3试块深65mm处Φ3mm横孔作为基准。2.探头置于试块中间,保证耦合良好,且与试块侧面保持平行,前后移动探头,调节仪器衰减器,使各基准发射体波高为80%,此时衰减器读数S1。则钢轨探伤仪灵敏度余量S′:S′=S1-S0。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第34页
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第36页
规则核伤位于轨头一侧上角时,伤损存在于二次波扫查区内,A型显示回波显示于荧光屏刻度5.0后,回波位置刻度越大,核伤距轨面越近;B型显示伤损图形在轨鄂线下方,离轨鄂线距离越大,核伤越靠近轨面。
0°探头穿透式和反射式探伤判伤方式各不相同,穿透探伤以失波报警来判定,反射式探伤以裂纹回波显示来判定。
探头型式有直探头、斜探头(横波)、表面波探头、双晶探头等。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块,长度超过30mm,深度超过6mm。
焊缝探伤时为了对异常回波进行精确定位,单斜探头探伤前必须测定探头的零点或延迟。
焊缝探伤时为保证异常回波距轨面位置精确,直探头探伤前必须测定探头的零点或延迟。
将GHT-1a试块上距轨底40mm的4号平底孔反射波高调整到满幅度的80%,然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿(一般为2dB~6dB),作为轨腰部位的探伤灵敏度。
探伤数据回放速度:工区兼职回放普轨地段≥7min/km、无缝线路地段≥6min/km;车间、段专职回放普轨地段≥8min/km、无缝线路地段≥7min/km。
疑似伤损按等级分为A/B/C三类:B型图显示为严重伤损,下发A类疑似;B型图形成较为明显的伤损走势,下发B类疑似;B型图未形成明显的伤损形态走势,下发C类疑似。尖轨、可动心辙叉、拼装辙岔部位的疑似伤损不得列为C类疑似。
钢轨气压焊缝和闪光焊缝中的光斑和灰斑缺陷为什么不易探测:因为光斑和灰斑缺陷厚度极薄,而形状也无规则,当超声波入射到该缺陷面时,有一部分声波能量透过缺陷继续向前传播,一部分被反射回来,反射回来的能量往往很弱,因此对于钢轨气压焊和接触焊缝中的光斑和灰斑缺陷是不易探测到或探测不到。
当工件厚度较大时,怎样便于发现远区缺陷:当工件厚度较大时,选用小K值,以减少声程过大引起的衰减,便于发现远区缺陷。
穿透法的基本原理是:先将两个探头分别置于被测工件的两个相对面,一个探头发射超声波,超声波即透射过被测工件而被另一面的探头所接受,若被测件内有缺陷存在,由于缺陷可引起超声波的衰减,因此透射过的超声波的能量减少。根据能量减少的程度可判断缺陷的大小。
基础理论
应加强对钢轨运输、铺设及维护全过程管理,特别是施工中严禁使用铁锤或其他钢质工具击打钢轨;严禁金属履带直接碾压钢轨,确保钢轨表面不受伤害。钢轨的存放必须平整、稳固,不得使钢轨产生硬弯。防止在钢轨(道岔轨件)任何部位出现机械伤损。
基本轨有下列伤损或病害,应及时修理或更换:1.基本轨垂直磨耗,50kg/m及以下钢轨,在正线上超过6mm,到发线上超过8mm,其他站线上超过10mm;60kg/m及以上钢轨,在允许速度大于120km/h的正线上超过6mm,其他正线上超过8mm,到发线上超过10mm,其他站线上超过11mm。
尖轨、可动心轨有下列伤损或病害,应及时修理或更换2:尖轨、可动心轨顶面宽50mm及以上断面处,尖轨顶面低于基本轨顶面、可动心轨顶面低于翼轨顶面2mm及以上。
尖轨、可动心轨有下列伤损或病害,应及时修理或更换3:尖轨、可动心轨顶面宽50mm及以下断面处,尖轨顶面高于基本轨顶面、可动心轨顶面高于翼轨顶面2mm及以上。
尖轨、可动心轨有下列伤损或病害,应及时修理或更换:1.尖轨尖端与基本轨或可动心轨尖端与翼轨间隙大于1mm,短心轨与叉跟尖轨尖端间隙大于1.5mm。2.尖轨、可动心轨侧弯造成轨距不符合规定。
探伤人员应具有铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员会颁发的2级或以上级别的技术资格证书,经专门的钢轨焊缝探伤技术培训,合格后方能独立承担钢轨焊缝探伤工作。
斜探头的K值应如何选择:按照尽可能使声束与缺陷垂直的原则,除考虑缺陷的取向外,应按工件的厚度选择探头,一般工件厚度较小时,选用较大K值,以便增大一次波的声程,避免近场区探伤。当工件厚度大时,选用小K值,以减少声程过大引起的衰减,便于发现远区的缺陷。
轨面剥离掉块:
受接触应力引起的接触剪应力作用时,塑性流动变形层较深,表面疲劳裂纹流变方向倾斜向下发展,当疲劳裂纹扩展速率大于磨耗时,在接触应力较大的轨顶内侧小圆弧处出现鱼鳞状剥离裂纹,剥离裂纹深度与塑性变形对应,在小半径曲线外轨处,一般可达2mm以上

常用的淬火介质
包括水、食盐水溶液及油
。由于水最容易获得且最经济,因而是用得最广的淬火介质。
波的衍射(绕射):波在传播过程中遇到障碍物时能绕过其边缘并继续前进的现象称为波的衍射或绕射。
界面两侧的声阻抗:当Z1≈Z2时,即界面两侧的声阻抗近似相等,如普通碳钢焊缝的母材与焊接金属之间的声阻抗相差很小,一般约为1%,这时可以得到r≈0,t≈1。显然,这种情况下,声压几乎全透射,无反射。因此,在焊缝探伤中,若母材与焊接金属结合面没有任何缺陷,就不会产生界面回波。
横波法:利于横波进行工件缺陷的探伤方法称为横波法,横波探伤法,探头晶片入射角大于第一临界角而小于第二临界角,被测件中只有折射横波,该方法特别适合对焊缝中缺陷的探伤。
接触法的优缺点:多为手工检测,操作方便;设备简单,适用于现场检测,且成本较低;直接耦合,入射声能损失小,可发提供较大的厚度穿透能力。其缺点:手工操作受人为因素影响较大,耦合不易稳定;要求被检表面的粗糙度较小。
当量试块比较法:它是将缺陷回波与试块上人工缺陷回波进行比较来对缺陷定量的方法。
缺陷定位的方法按水平调节扫描速度仪器按水平距离1:n调节横波扫描速度,缺陷波的水平刻度值为τ,采用K值探头探伤。一次波探伤时,缺陷在工件中的水平距离L和深度h为:L=nτ二次波探伤时,缺陷在工件中的水平距离L和深度h为:L=nτh=L/K=L/tanβ
6dB法,由于波高降低6dB后正好为原来的一半,因此6dB法又称半波高度法。其具体做法是:移动探头找出缺陷的最大反射波后,调节衰减器,使缺陷波高降至基准波高。然后用衰减器将仪器灵敏度提高6dB,沿缺陷方向左右移动探头,当缺陷波高降至基准波高时,探头中心线之间距离就是缺陷的指示长度。
端点6dB法,又称端点半波高度法,当缺陷各部分反射波高有很大变化时,测长采用端点6dB法。其具体做法是:当发现缺陷后,探头沿缺陷方向左右移动,找出缺陷两端的最大反射波,分别以这两个缺陷反射波高为基准,继续向左、向右移动探头,当缺陷反射波高降低一半时(或6dB时),探头中心线之间的距离即为缺陷的指示长度。
工件材质对缺陷定位的影响:当工件与试块的声速不同时,就会使探头的K值发生变化。另外,工件内应力较大时,将使声波的传播速度和方向发生变化。当应力方向与波的传播方向一致时,若应力为压缩应力,则应力作用会使工件弹性增加,这时声速加快。反之,若应力为拉伸应力,则声速减慢。当应力与波的传播方向不一致时,波动过程中质点振动轨迹将受应力干扰,使波的传播方向产生偏离,影响缺陷定位。
钢轨硬度:金属材料抵抗另一种更硬物体(材料)压入其表面的能力。根据测定方法的不同,可分为布氏硬度(HB)和洛氏硬度(HRC)等。
钢轨轨底裂纹原因:一是是轨腰垂直纵向裂纹向下发展成轨底裂纹;二是轨底锈蚀或划痕发展形成的轨底横向裂纹;三是在制造钢轨时,轨底存在轧制缺陷或因轨底与垫板轨枕间不密贴,使用中轨底局部产生过大的应力,造成轨底横向裂纹或破裂。四是焊接工艺不良,产生过烧、未焊透、气泡、夹杂,以及光班或灰班等内部缺陷,造成轨底横向裂纹。
穿透式探伤方式的设定:钢轨探伤方法中有两种穿透探伤方式,0°和45°穿透探伤,不同方法探测范围不一样,根据探伤要求而选定。
水浸平探头相当于可在水中使用的纵波直探头,当改变探头倾角使声束从水中倾斜入射至工件表面时,也可通过折射在工件中产生纯横波。
水浸聚焦探头在水浸平探头前加上声透镜则可产生聚焦声束,常用于探测管材和板材。
保护膜为使探头与工件接触移动中不损坏晶片,常在晶片前面附一层保护膜。保护膜有硬质保护膜(如陶瓷、金属片等)和软质保护膜(如有机玻璃、聚胺脂薄膜、尼龙等),硬质保护膜虽耐磨但耦合条件要求高,透声性能差。软质保护膜一般比硬质保护膜的透声性能高3~5倍,且具有较好的耦合条件,为此对探测面光洁度较差的工件多数使用软质保护膜。
斜楔块:斜探头与直探头的不同就是多了一块透声的斜楔块。其作用是产生波型转换和改变声束传播方向,它可以将纵波转换成横波或表面波或板波,转换后的波型种类取决于斜楔块的倾角和组成界面(楔块和工件或耦合层)的两种介质声速。为降低斜楔内反回晶片的声能,常在斜楔块前端和上部制做成齿状的消声槽,以减少楔块内反射造成的杂波干扰。
压电材料用化学元素缩写符号表示。锆钛酸铅陶瓷P、钛酸钡陶瓷B、钛酸铅陶瓷T、铌酸锂单晶L、典酸锂单晶I、石英单晶Q、其他压电材料N。
水平线性:又称时基线性,或者扫描线性。水平线性指的是输人到超声探伤仪中的不同回波的时间间隔与超声探伤仪显示屏时基线上回波的间隔成正比关系的程度。
动态范围:是指在增益不变的情况下,超声探伤仪可运用的一段信号幅度范围,在此范围内信号不过载或畸变,也不至过小而难以观测。
相对灵敏度:是以脉冲回波方式,在规定的介质、声程和反射体上,衡量探头电声转换效率的一种度量。
声束扩散特性:是指不同距离处横截面上声压下降至声轴上声压值的-6dB时的声束宽度。由于声束扩散,所以不同距离处声束宽度也不同。相同距离处不同探头的声束宽度变化情况与半扩散角有关。
最大使用灵敏度是指信噪比大于6dB时可检测的最小信号的峰值电压。它表示的是系统接收微弱信号的能力。
定量准确性受那些因素影响:定量准确性与探伤灵敏度调节、伤损取向、位置、形状、表面状态等因素有关。
探伤车B型显示中,如何判定核伤在轨头的水平位置:在B型显示图中,核伤在轨头的水平位置可根据系统识别输入图标来判断。
钢轨探伤车第一孔朝轨端向下裂纹常称为“倒打螺孔裂纹”,是因轨端到第一螺孔间的水平距离不能满足45°探头直接扫查到裂纹的条件,而是利用超声波在轨端面上的反射特性来检查这一特殊裂纹,由于仪器无法识别这一反射现象,因此“倒打螺孔裂纹”回波往往显示在接头另一则的螺孔上,在识别第一孔裂纹时要注意。
钢轨的核伤:
核伤大多起源于轨头踏面下5~12mm范围内,属轨头内部疲劳裂纹,该范围内是接触应力最大的分布区域,如果在这范围内存在氧化物夹杂物,就会形成条状疲劳裂纹。横向疲劳裂纹发展到较大尺寸后,在车轮动荷载作用下有可能横向断裂

轨颚校对法:探头放置轨头下颚,对核伤进行定位。它适用于产生在轨头内侧上角,轮轨作用面边缘小核伤的校对。校对时应尽可能将声束发射方向指向作用面边缘,如果是倾斜小核伤,要选择声束指向核伤最佳反射面的一侧。
水平裂纹显示规律:0°探头发射超声束遇有水平裂纹时,A型显示的荧光屏对应基线与轨底波间显示水平裂纹回波,同时,轨底波消逝并报警。
纵向裂纹长度判定:1.失波报警法。0°探头置于轨面,在正常探伤灵敏度下,可按照0°探头失波报警时的探头A显位移长度或B显失波图形长度确定。2.裂纹回波法。轨头和轨腰用0°探头,轨底用70°探头。在确定裂纹位置的同时,探头分别向裂纹两边移动,直至裂纹波刚消逝,在探头中心对应的钢轨上做好标记,则两个标记的距离为纵向裂纹长度。
钢轨鱼鳞伤的特点及检测注意事项:鱼鳞伤是起源于轨头表面一种近似鱼鳞状金属碎裂的疲劳伤损。裂纹始于轨头内侧圆弧附近,顺列车运行方向向前延展,裂纹附近常有黑影。鱼鳞裂纹和黑影沿轨头横向发展的宽度一般6~20mm,最深点在鱼鳞裂纹的前内角,最深可达20mm。
竖向力与钢轨伤损的关系:钢轨受竖向力作用时,会在接触面产生很大的接触应力。一般认为,
由接触应力引起的轨面下的剪应力是竖向力造成钢轨伤损的主要原因。
脉冲穿透法的优缺点:不存在探测盲区,判定缺陷方法简单,适用于连续的自动化探测较薄的工件。缺点是:探伤灵敏度低,分辨率差,不能确定缺陷的深度位置,一般需要专用的探头夹持装置。
超声波探伤方法接触法的优点:多为手工检测,操作方便;设备简单,适用于现场检测,且成本较低;直接耦合,入射声能损失小,可发提供较大的厚度穿透能力。
超声波探伤方法接触法的缺点:手工操作受人为因素影响较大,耦合不易稳定;要求被检表面的粗糙度较小。
缺陷定位的方法按声程调节扫描速度仪器按声程1∶n调节横波扫描速度,缺陷波水平刻度为τ。一次波探伤时,缺陷至入射点的声程S=nτ,则缺陷在工件中的水平距离L和深度h为:L=Ssinβ,h=Scosβ;二次波探伤时,S=nτ(S=S1+S2),若工件厚度为T,则缺陷在工件中的水平距离L和深度h为:L=Ssinβ、h=2T-Scosβ
37o探头的通道反报警小方门位置的设定:37o探头的通道反报警小方门是可选项,不使用则每个螺孔回波都会报警;使用则当螺孔回波出现在小方门内不报警,因此,反报警小方门位置应调至正常螺孔回波显示在小方门内为好。
兰姆波探头:
根据板厚、频率和所选定的兰姆波模式而定,主要用于薄板中缺陷的检测。
核伤的深度和高度判定方法:伤损距轨面的垂直位置,可根据图中伤损显示距离轨面线的距离来判断,如果伤损显示图靠近轨颚线,则说明核伤离轨颚较近,核伤的垂直高度可根据B型显示的点数多少来确定,但判定精度不是很高;
手工检查钢轨:一是观看钢轨轨头时,如有扩大或下垂表明有纵向裂纹存在,有铁渣剥落,锈痕或轨底上翘,应仔细看有无裂纹。
手工检查钢轨:二是用小锤敲击可疑处所或不良接头、道岔部位,小锤的重量应根据轨型而定。
手工检查钢轨,一般按照“一看,二敲,三照,四卸”的程序进行。
钢轨探伤车螺孔裂纹的图形识别:裂纹显示图很直观,螺孔向上裂纹显示于螺孔图形一侧,与螺孔图相似的高度上;螺孔向下裂纹显示与螺孔图形一侧下方位置;螺孔水平裂纹图与螺孔向下裂纹图不同,由于45°探头的水平裂纹回波是裂纹与螺孔柱面形成的角反射,因此伤损图形比向下裂纹更高一些,当裂纹较长时还会有0°探头的回波显示。螺孔裂纹长度与显示的点数一般具显示点数越多裂纹越长的关系,但遇有取向不良的螺孔裂纹显示点数与实际长度对应关系不成比例。
A型显示超声波探伤仪有始发脉冲,但无反射回波,在确认外部连接部件无故障时应重点检查仪器的接收电路。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第10页
钢轨探伤仪某一通道无回波的外部检查顺序:首先检查面板上回波控制钮,如增益、衰减、抑制等,然后检查探头架、探头,看其位置是否正确,耦合接触是否良好,再检查探头连线及对接电缆。
在超声波探伤中,斜探头主要用于探测的缺陷:斜探头主要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷。
在声程大于3N时,垂直入射到平底孔的超声波,当平底孔的直径增加1倍时,其反射声压增加12dB。
锰是钢中的有益元素,可提高钢轨的强度,其缺点是易形成白点缺陷。
由于轮轨的相互作用,轨顶面反复承受接触应力,使轨面出现塑性变形、疲劳磨耗及疲劳裂纹等。
用单斜探头检查厚焊逢时,与探测面垂直且大而平的缺陷最容易漏掉。
采用超声横波探伤时,为避免纵波的干扰,探头的入射角应在大于第一临界角小于第二临界角之间选择。
除牵引供电专业人员按规定作业外,任何人员及所携带的物件、作业工器具等须与牵引供电设备高压带电部分保持2m以上的距离。
尖轨、可动心轨有下列伤损或病害,应及时修理或更换4:1.尖轨、可动心轨工作面伤损,继续发展,轮缘有爬上尖轨、可动心轨的可能;2.其他伤损达到钢轨轻伤标准时。
手工检查钢轨:三是照轨头侧面、下颚及轨腰,从镜子中观看裂纹、绣线或其他伤损特征。
钢轨铝热焊未熔合缺陷,不会在焊缝中心出现,而是在熔合边缘的熔合线附近出现。
钢轨探伤仪37°探头入射点进入另一根钢轨顶面时,显示不完整螺孔波的原因是水平距离不够。
钢轨探伤仪前37°探头能发现Ⅱ、Ⅳ象限螺孔斜裂纹。
在超声波探伤中,为使声束在介质Ⅱ中聚焦,把聚焦探头的透镜(透镜材料为1)制成凹面的条件是介质Ⅰ的声速
大于介质Ⅱ的声速。
硅是钢轨中的强化元素之一,能提高钢轨的硬度和
强度。
大型钢轨探伤车从硬件上SYS1900系统可以分为超声波子系统与电子柜两大部分,而车辆及探伤小车则为系统提供了运载工具及安装平台。
接近探侧面的且与其平行的缺陷,用联合双探头探头检出效果最佳。
超声波探伤,根据仪器示波屏上显示的缺陷回波进行探伤的方法,称为缺陷回波法。
超声波探伤,根据底面回波的高度变化,判断试件缺陷情况的方法,称为底面回波高度法。
表面波在试件表面传播时,遇有尖锐的棱角则有较大的反射能力。
70°探头侧面校对法,适用于严重侧磨轨下颏形成的横向裂纹和焊补层下擦伤核伤的校对。
超声波的能量主要集中在2θ
0
以内的锥形区域内,此区域称为主声束,主声束边缘声压为零。主声束旁侧的波束为副声束,副声束能量低,传播距离小。
过高的增益会带来不必要的、噪声信号,系统的增益要根据钢轨类型、线路状况调节。
各种闸门中有多种幅度控制参数,仅仅改变示波器上的显示,用于“去掉”杂波,使其看上去比较“干净”。
超声波探伤中采用较高的探伤频率有利于提高对小缺陷的检出能力、对缺陷的定位精度、相邻缺陷的分辨能力。
被检工件表面过于粗糙会导致来自内部缺陷的反射波幅度下降、使声束指向性变差、使近表面回波的宽度增大、盲区增大。
缺陷本身影响回波高度的因素有缺陷大小及取向、缺陷位置及形状、缺陷性质(表面粗糙度以及内含物质等)。
与缺陷定位精度有关的探头性能指标有探头的偏斜角、斜探头的前沿距离、斜探头的折射角或K值;仪器的性能指标有水平线性。
曲线上股轨头核伤多发生在轨头内侧上角,当有伤损存在时会在二次博范围显示伤损回波。双线区间列车单向运行,轨头核伤会有一定倾角,当迎车检查时,我们要重点关注后内70°的回波显示。
人员下道避车的同时,必须将作业机具、材料移出线路,并放置、堆码牢固,不得侵入建筑限界;两线间距离小于6.5m不得停留人员和放置机具、材料。
人员下道避车时应面向列车认真瞭望,防止列车上的抛落、坠落物或绳索伤人。
严禁作业人员跳车、钻车、扒车和由车底下、车钩上传递工具材料。休息时不准坐在钢轨、轨枕头及道床边坡上。绕行停留车辆时其距离应不少于5m,并注意车辆动态和邻线上开来的列车。
焊缝探伤仪检查维护分为日常保养、周标定、月测试、年度综合检修(年检)、故障检修、仪器抽检。
需对焊缝伤损加固处所进行拆检时,应由线路车间配合拆开和紧固夹板。
焊缝判废标准:2.双探头探伤:轨底角部位(20mm):≥φ3-6dB平底孔当量。其它部位:≥φ3平底孔当量。
防护员(驻站联络员、现场防护员)必须由经培训考试合格的人员担任,并持铁路岗位培训合格证书上岗。
母材探伤仪脉冲重复频率:单个通道脉冲的重复频率不应低于400HZ,测量值与标称值之差应在标称值的±10%以内。
钢轨轨头中白点缺陷的危害:白点是分布在轨头中部的细微裂纹,有白点的钢轨在使用过程中,将较快地发展成轨头横向疲劳裂纹,致使钢轨折断,严重危及行车安全。
钢轨内部疏松缺陷产生的原因:疏松产生的原因是由于金属凝固时收缩,或熔炼时金属吸收的气体未逸出而造成。
造成断轨的钢轨疲劳原因:一是线路超大修周期,钢轨疲劳伤损数量增加;二是重载大运量加速伤损的形成和发展;三是线路养护不良,道床板结、翻浆空吊、联接零件失效等。
使用70°探头探测60Kg/m钢轨,时基线声程为250mm,在荧光屏上只有二次波显示,说明核伤位于轨头一侧上角。
70°探头探测钢轨轨头时,伤损存在于一二次波扫查区,探头只能接收到一次回波,或二次回波很短,则说明核伤倾斜。
仪器测距声程为200mm,用0°探头探测厚度40mm底面倾斜较大的钢材时,其回波在刻度2和4出波。
钢轨探伤仪前37°探头,遇到第Ⅰ、Ⅳ象限间的螺孔中心水平裂纹时先显示裂纹波再显示螺孔波。
钢轨探伤仪37°探头探测60kg/m钢轨时声程为250mm,轨底角反射波应出现在刻度8.8格左右。
钢轨探伤仪37°探头探测60kg/m钢轨时声程为250mm,探头入射点距轨端132mm荧光屏出现钢轨底角反射波。
0°探头探测60kg/m钢轨时,声程为250mm,正常螺孔反射波应出现在刻度3.3格。
0°探头从轨头侧面校对纵向裂纹时,60kg/m钢轨(声程1:20)正常轨头侧面回波应出现在刻度一次底波3.7格,二次底波7.4格。
70°探头探测焊缝轨头颏部时,示波屏上有双波显示则应进行校对后确认。
校对严重磨耗的轨头下颚形成的横向裂纹一般采用侧校的方法进行校对。
未焊透缺陷:未焊透是焊接接头的结合面没有完全形成共同结晶,焊逢的宏观断口表现平坦,观察不到断裂后出现的撕裂痕迹。
使用0°探头探测钢轨时,灵敏度正常,仪器常报警,但无回波,应考虑是钢轨内部有纵向裂纹。
70°探测核伤回波从刻度4格位移到刻度2格,核伤中心距探头入射点的水平距离应用刻度3格代表的水平距离计算。
超声波探伤方法是指定向辐射超声波束在缺陷界面上产生反射或使透过声能下降等原理,通过测量回波信息和透过声波强度变化来指示伤损的一种方法。
指向角与波长和晶片尺寸的关系:相同条件下,若晶片直径愈大或波长)愈短(频率愈高),则指向角就愈小,波束指向性就愈好,超声波能量集中,探伤灵敏度高,分辨率好,定位精确,不过近场长度(N)也将愈大。
纵波入射:若CL2>CL1,则βL=90°时对应的纵波入射角称为第一临界角。
钢轨探伤时应重视探头架的保护,遇有高低接头、大轨缝要放慢推行速度,防止探头架撞歪和保护膜脱开。探伤小车上下道要轻拿轻放,下道时翻板必须翻起,不要将探伤小车置于石碴堆和淤泥上,以免损坏和弄脏探头架。
超声波探头是进行超声波探伤不可缺少的器件之一,它承担发射或接收超声波的任务,实现声能与电能的相互转换,故又称换能器。
对比试块:WGT-3试块、阶梯试块。专用试块:GTS-60试块、GTS-60C试块、GHT-1试块、GHT-5试块。对比试块是指调整超声检测系统灵敏度或比较缺陷大小的试块。属于非标准试块,一般采用和被检材料特性相似的材料制成。
钢轨探伤仪的探伤工艺一般都采用70°探头在轨面偏角和无偏角两种扫查方式,偏角扫查是利用轨鄂反射作用,扩展扫查范围;无偏角扫查是为弥补偏角扫查未检测的区域。
焊缝轨腰单探头扫查:直探头置于轨面纵向中部,距焊缝中心两边各50mm的区域内,纵向缓慢移动探头进行扫查,利用直探头反射式探伤法,检出焊缝中反射面与探测面平行的缺陷;利用直探头穿透式探伤法,检出焊缝中粗晶、缩松等缺陷。
将GHT一5试块A区7号横孔反射波高调整到满幅度的80%,然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿(一般为2dB~6dB),作为直探头焊缝轨腰探伤灵敏度。
将GHT-5试块C区2号竖孔上棱角的二次反射波调整到满幅度的80%,然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿(一般为2dB~6dB)。
手工检查钢轨:四是用看、敲、照等方法检查后,如有疑问而不能确定时,应卸下螺栓或夹板进行检查。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,辙叉心宽40mm断面处,辙叉心垂直磨耗(不含翼轨加高部分),60kg/m及以下钢轨,在容许速度大于120km/h正线上超过6mm,其他正线上超过8mm,到发线上超过10mm,其他站线上超过11mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,垂直裂纹长度(含轨面部分裂纹长度)辙叉心宽0-50mm断面一条裂纹长度超过50mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,垂直裂纹长度(含轨面部分裂纹长度)辙叉心宽50mm以后断面两条裂纹长度相加超过80mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,螺栓孔裂纹延伸至轨端、轨头下颚或轨底,两相邻螺栓孔裂通。
37°探头探测60kg/m轨当探头入射点刚过轨缝进入另一根轨面时,A型显示的荧光屏刻度约3.9左右显示半个螺孔波,它和倒打螺孔波一样都属于不完整螺孔波。
37°探头探测60kg/m轨探头入射点移至距轨端约100mm处,A型显示的荧光屏刻度6.5左右有时会显示轨头顶角波。
37°探头探测60kg/m轨遇到第一螺孔时,A型显示的荧光屏对应基线刻度4.2左右显示完整的第一螺孔回波。
37°探头探伤扫查中距离螺孔中心73mm左右,A型显示的荧光屏刻度4.2左右显现螺孔回波,前37°探头(朝仪器推行前方发射的探头)螺孔回波由刻度大向刻度小的方向移动,后37°探头螺孔回波由刻度小向刻度大的方向移动,由于两个探头声束方向不同,螺孔波示移动过程正好相反。
侧面校对法:探头放在轨头侧面进行核伤校对,它适用于严重侧磨轨下颚形成的横向裂纹或擦伤、剥离和焊补层下的核伤定位定量。
折射角为70°探头用K值表示应为K2.7。
37°探头探测60Kg/m钢轨断面时,无底角反射波是因为螺孔阻挡。
时基线声程比例1:25,0°探头探测60kg/m钢轨时,轨底回波应显示在荧光屏刻度7格。
当列车在曲线运行时,由于轮轨接触点上接触应力过大,造成曲线上股钢轨侧面磨耗,下股钢轨头部产生压溃和钢轨波形磨耗。
钢轨焊缝探伤所用的探头应无双峰和波形抖动现象,探头前沿长度应满足探伤扫查范围的需要。
70°探头入射点距夹板60Kg/m108mm左右时,产生报警,并在荧光屏一二次波交替处显示波幅稳定的单支回波,该回波是夹板卡损波。
仪器测距标尺满刻度已校准为深度200mm,如缺陷回波前沿显示于刻度3.5上,则该缺陷的深度为70mm。
用垂直法以相同探测灵敏度探测同一试件同深度上的两个缺陷,调节衰减器使其回波降至屏高的50%,前一个缺陷回波至此高度时衰减器读数是10dB,后一个缺陷回波至此高度时衰减器读数是40dB则后一个缺陷大于前一个。
处于同深度上的一个表面状态粗糙的缺陷和同样尺寸但表面光滑的缺陷,在相同探伤灵敏度下且波束垂直射及时,后者的回波高度比前者高。
钢轨探伤仪37°探头探测螺栓孔下斜裂纹时其出波位置在螺栓孔波后。
超声波探伤仪示波屏水平满刻度代表钢中纵波声程250mm,用0°探头发现钢轨内有水平裂纹回波显示于6格,则此水平裂纹距探测面的垂直距离约为150mm。
钢轨探伤仪示波屏水平满刻度代表横波声程250mm,用70°探头发现钢轨内有一斜裂纹回波2格~3.4格,则此斜裂纹距探测面的垂直距离约为17mm。
超声波探伤仪示波屏水平满刻度代表横波声程250mm,用0°探头发现钢轨内有一缺陷回波显示于3.6格,则此缺陷距探测面的垂直距离约为162mm。
钢轨探伤仪测距为纵波声程250mm,用70°探头发现钢轨内有一斜裂纹回波3.2~4.4格,则该裂纹距探测面的垂直距离约为15.2mm。
70°探头探测60Kg/m钢轨时,时基线声程为250mm,轨端颏部底角反射波应出现在刻度4.8左右。
70°探头入射点距60Kg/m轨端头216mm左右荧光屏刻度9.2左右声程250mm将显示轨端顶角反射波。
无缝线路在低温季节或锁定轨温过高时,低温季节钢轨承受着巨大的温度拉力,在列车冲击力的作用下,加速钢轨的疲劳伤损,如果钢轨的低温性能不良,或钢轨轧制中存在质量缺陷,温度应力及其他纵向水平力叠加组合后形成过大的拉应力,造成钢轨的横向折断

电荷可以储存起来,用来储存电荷的容器叫
电容器
。任何两个金属导体,中间隔以不导电的绝缘物质,就构成电容器。通常把组成电容器的两个导体叫极板,而把中间的绝缘物质叫电介质。
交流电具有以下优点:
1.交流发电机比直流发电机结构简单、制造成本较低、工作可靠;2.交流电可直接利用变压器得到不同的电压,以满足高压输送和低压使用的要求;3.交流电动机比直流电动机结构简单、价格较低,且坚固耐用、维修方便

无损检测的特点:1.不破坏被检对象。2.可实现100%的检验。3.发现缺陷并做出评价,从而评定被检对象的质量。4.可对缺陷形成原因及发展规律做出判断,以促进有关部门改进生产工艺和产品质量。5.对关键部件和关键部位在运行中作定期检查,甚至长期监控以保证运行安全,防止事故发生。
磁粉探伤的优点:1.直观显示缺陷的形状、位置、大小;2.灵敏度高,可检缺陷最小宽度约为1μm;3.几乎不受试件大小和形状的限制;4.检测速度快、工艺简单、费用低廉;5.操作简便、仪器便于携带。
A型显示脉冲反射式探伤仪中同步单元产生每秒钟数十次至数千次周期性矩形同步信号,经微分后变为触发脉冲去同时触发发射、扫描、报警和深度补偿单元,使它们同步工作。
遇有烈日和雨天,仪器上应加上防护外罩,以防爆晒和雨淋,损坏仪器电器元件。探伤仪在沿线放置时,应套上外罩或锁闭面罩,放置地点应干燥通风,严禁在仪器上堆放重物。长期不用的仪器,除定期进行性能测试外,在霉雨季节应经常开机驱潮。
钢轨探伤仪示波屏水平满刻度代表横波声程250mm,用37°探头发现钢轨内有一斜裂纹回波6~7.6格,则该裂纹中心距探头入射点的水平距离约为102mm。
可变角探头
入射角是可变的。转动压电晶片可使入射角连续变化,一般变化范
围为0°~70°,可实现纵波、横波、表面波或兰姆波检测。
表面波(瑞利波)探头
入射角需在产生瑞利波的临界角附近,通常比第二临界角略大。表面波探头用于对表面或近表面缺陷进行检测。表面波探头的结构与横波探头一样,唯一的区别是斜楔块角度不同。
探头型号由基本频率、压电材料、种类:基本频率—用阿拉伯数字表示;压电材料—用化学元素缩写符号表示;种类—用一个或二个汉语拼音缩写字母表示;
探头型号晶片尺寸:晶片尺寸—用阿拉伯数字表示,单位为mm。其中圆形晶片用直径表示;方形晶片用长×宽表示;分割探头用分割前的晶片尺寸表示;
探头特征:探头特征—斜探头钢中折射角正切值(K值)和折射角用阿拉伯数字表示,折射角单位为度;分割探头钢中声束交区深度用阿拉伯数字表示,分割直探头和分割斜探头分别用汉语拼音字母Z和X作为代号。
斜探头的入射点和折射角是实际超声检测中经常用到的参数,每次检测时均要进行测量。入射点指斜楔中纵波声轴入射到探头底面的交点;折射角的标称值指钢中横波的折射角,由斜楔的角度决定。两者均是探头制作完成时的固定参数,但随着使用中探头斜楔的磨损,两个参数均会改变。
信噪比是指示波屏上有用的最小缺陷信号幅度与无用的最大噪声幅度之比。由于噪声的存在会掩盖幅度低的小缺陷信号,容易引起漏检或误判,严重时甚至无法进行检测。因此,信噪比对缺陷的检测起关键作用。
接触焊烧伤产生部位:离焊缝中心130-330mm区域。形成原因:钳口部位不洁,通电后电阻加大或加热时间过长。
当钢轨中存在水平裂纹时,0°探头通道会在底波前方出现水平裂纹回波并报警。且探头有一定的位移量。可结合0°+37°进行综合分析判断。
钢轨探伤仪使用70°探头检查钢轨轨头时,提高二次反射波增益的目的是为了发现核伤缺陷。
使用70°探头探测60Kg/m钢轨,时基线声程为250mm,在荧光屏刻度5左右,一二次回波连续显示,则核伤位于轨颏附近。
超声波探伤的缺点:1.探伤结果显示不直观,难于对缺陷作精确定性和定量;2.一般需用耦合剂,对试件形状的复杂性有一定限制。
0°探头探伤注意事项:1.注意探伤灵敏度调剂;2.注意小方门使用;3.注意波形分析;4.重视仪器和手工相结合。
2021年钢轨探伤工应知应会题库
2021年钢轨探伤工必知必会题库
序号
技术规章
各级工务部门必须认真执行“安

第一、预防为主、综合治理”的方针,掌握安全生产规律。
《普速铁路工务安全规则》1页
技术规章
下列维修作业可在天窗点外进行:160km/h及以下的区段使用轨道检查仪、钢轨探伤仪等随时能撤出线路的便携设备进行检查、检测作业。
《普速铁路工务安全规则》5页
区间线路上利用列车间隔的作业,驻站联络员与现场防护员或作业负责人联系程序规定如下:作业负责人应通过驻站联络员与车站值班员保持密切联系,设置好防护后方可上道作业。在作业过程中应密切注意来车“预报、确报”等信号。
《普速铁路工务安全规则》28页
现场防护员接到驻站联络员发出的预报、确报、变更通知后,均应立即通知到作业负责人。同时应加强警戒,注意瞭望,监视来车与作业情况。
《普速铁路工务安全规则》29页
技术规章
在通信不畅或瞭望条件不良地段作业时,应增设防护员。
在线路上焊接气温不低于0℃。放行列车时,焊缝温度应低于300℃。
《普速铁路工务安全规则》33页
步行上下工时,区间应在肩或路旁集中走行,在双线区间,应

对列车方向走行,通过桥梁、道口或横越线路时,应“手比、眼看、口呼”,做到“一停、二看、三通过”,严禁来车时抢越。
《普速铁路工务安全规则》60页
作业人员下道避车时应遵守,距钢轨头部外侧距离不小于2m,设有避车台(洞)的桥梁(隧道)应进入避车台(洞)避车。
作业人员下道避车时应遵守,本线来车按下列距离下道完毕:60km/h<vmax≤120km/h时,不小于800m。
作业人员下道避车时应遵守,本线来车按下列距离下道完毕:120km/h<vmax≤160km/h时,不小于1400m。
钢轨伤损按程度分为轻伤、重伤和折断三类。
《普速铁路线路修理规则》38页
钢轨折断是指发生下列情况之一者:
1.钢轨全截面断裂;2.裂纹贯通整个轨头截面;3.裂纹贯通整个轨底截面;4.允许速度不大于160km/h区段钢轨顶面上有长度大于50mm且深度大于10mm的掉块,允许速度大于160km/h区段钢轨顶面上有长度大于30mm且深度大于5mm的掉块。
高锰钢整铸辙叉轻伤标准(含可动心轨辙叉中高锰钢整铸翼轨、叉跟座):辙叉心、辙叉翼轨面剥落掉块,在允许速度大于120km/h线路上长度超过15mm,且深度超过1.5mm;在其他线路上长度超过15mm,且深度超过3mm。
《普速铁路线路修理规则》91页
高锰钢整铸辙叉轻伤标准(含可动心轨辙叉中高锰钢整铸翼轨、叉跟座):可动心轨宽40mm断面及可动心轨宽20mm断面对应的翼轨垂直磨耗(不含翼轨加高部分)超过4mm。
合金钢组合辙叉的垂直磨耗比照高锰钢整铸辙叉办理,其他伤损比照钢轨轻重伤标准办理。辙叉有轻伤时,应加强检查观测,达到重伤标准时应及时更换。
《普速铁路线路修理规则》94页
铝热焊缝距轨枕边缘,线路允许速度不大于160km/h线路不应小于40mm,线路允许速度大于160km/h线路不应小于100mm。
《普速铁路线路修理规则》103页
管理办法
基准探伤灵敏度:
1.
0°探头通道:反射法5mm水平裂纹当量;穿透法136mm处φ6mm横通孔,或6dB底波降低。2.37°探头通道:3mm螺孔裂纹当量。3.70°探头通道:φ4mm平底孔当量。
《太原局集团公司钢轨探伤管理办法》第四章第一节
管理办法
焊缝探伤探测范围:焊缝横断面各个部位,铝热焊焊缝扫查应遍及焊缝全宽度(钢轨纵向)。在役焊缝探伤应包括焊缝和热影响区在内的整个钢轨焊接接头(自焊缝中心向两侧各延伸200mm)。
《太原局集团公司钢轨探伤管理办法》第四章第三节
焊缝判废标准:1.0°探头探伤铝热焊焊缝时,底波比正常同类焊缝底波低16dB及以上,焊缝判废:
焊缝判废标准:3.横波单探头探伤:轨头和轨腰:≥φ3长横孔当量。轨底:≥φ4竖孔当量。轨底角(20mm):≥φ4-6dB竖孔当量。

焊缝判废标准:4.铝热焊0°探头探伤:≥φ5长横孔当量。5.焊缝中存在平面状缺陷。6.缺陷当量比⑴、⑵、⑶条规定的缺陷当量小,但差值在3dB内,且延伸长度大于6mm。
技术标准
探伤仪应有同时探测轨头、轨腰和轨底横向疲劳裂纹、其他部位裂纹(包括纵向垂直裂、斜裂、纵向平裂和螺孔裂纹等)的能力(由轨面入射的超声束无法射及的部位除外)。
TB2340-2012《多通道A型显示钢轨超声波探伤仪技术条件》8页
探伤仪应有携带多个(不少于6个)无源探头(不带放大器的探头)同时工作的能力。一般为1个0°探头,2个折射角37°(或35°~45°间的其他某个角度)探头,多个折射角70°(或其他有利于探测轨头核伤的角度)探头。70o探头具有相对走行方向偏斜12°~20°范围内的某一角度调整的能力。
35°~45°探头的折射角误差△β应符合:0°≤△β≤3°;70°探头的折射角误差△β应符合:-3°≤△β≤0°。K值误差△K可按△β进行换算。
TB2340-2012《多通道A型显示钢轨超声波探伤仪技术条件》9页
探头灵敏度的高低用与仪器组合后的灵敏度余量来表示,灵敏度余量S的规定值为:0°探头:S≥40dB;35°~45°探头:S≥40dB;70°探头:S≥40dB。
钢轨超声波探头保护靴(膜)衰减值应≤8dB。
动态范围:抑制最小时:不低于16dB。抑制最大时:2dB~6dB。
TB2340-2012《多通道A型显示钢轨超声波探伤仪技术条件》10页
灵敏度余量:0°探头:探测WGT—3试块(见附录A)110mm底面,当波高达到80%时的灵敏度余量不小于36dB;37°和70°探头:探测WGT—3试块上深65mm处的φ3mm横通孔,当波高达到80%时的灵敏度余量不小于40dB。
TB2340-2012《多通道A型显示钢轨超声波探伤仪技术条件》11页
信噪比:0o探头:在GTS-60C试块上探测底面,当波高达到80%时的静态灵敏度余量不小于22dB;信噪比不小于16dB;
信噪比:70o探头:在GTS-60试块上,用二次波探测?4mm平底孔,当波高达到80%时的静态灵敏度余量不小于20dB;信噪比不小于10dB。
信噪比:37o探头:在GTS-60C试块上探测螺孔和37o倾角、3mm的上裂,,使两波等高并同时达到80%时的静态灵敏度余量不小于22dB;信噪比不小于8dB信噪比:
缺陷检出能力:探伤仪调整到实际钢轨探伤状态,探伤灵敏度适当,在正常探伤速度下推行,应能检出GTS—60试块上除15°下裂以外的各种人工缺陷,并能正常报警。
为保证焊缝探伤质量,焊缝两侧各400mm范围内,不宜钻孔或安装其它装置。
TB2658.21-2007《工务作业第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业》1页
新焊焊缝的探伤在推瘤和打磨以后进行,焊缝处温度应冷却至40℃以下,探测面不应有焊渣、焊瘤或严重锈蚀等。轨头踏面、轨头两侧、轨底两侧和轨底角上部(30mm)应打磨至钢轨原始面。
GHT-5单探头试块试块分为A、B和C三个区域,其中:A区:铝热焊焊缝0°探头区;B区:轨头和轨腰横波单探头区;C区:轨底横波单探头区。
TB2658.21-2007《工务作业第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业》3页
GHT-1双探头探伤试块:GHT-1试块是双探头法用的,加工的都是平底孔。
单探头法调节仪器测距:轨腰和轨头探测,仪器测距应不小于横波声程250mm,或轨腰不小于深度200mm,轨头不小于深度60mm。0°探头探测,应不小于纵波声程200mm。轨底探测,仪器测距应不小于横波声程125mm。
焊缝探伤应在探伤灵敏度的基础上提高4dB~6dB作为扫查灵敏度,分别从焊缝两侧进行扫查。
TB2658.21-2007《工务作业第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业》5页
当用双探头法探测铝热焊焊缝时,应对焊缝全宽度进行连续扫查或分段扫查;分段扫查宜从焊缝两侧进行,也可从同侧进行,每段宽度一般不应大于15mm。
TB2658.21-2007《工务作业第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业》6页
铝热焊焊接接头探伤用探头回波频率大于或等于2.5MHz,闪光焊、气压焊焊接接头探伤用探头回波频率大于或等于4.0MHz。
TB1632.1-2014《钢轨焊接第1部分:通用技术条件》3页
铝热焊缝中不允许存在疏松、缩孔或焊接接引起的裂纹等缺陷。
TB1632.1-2019《钢轨焊接第4部分:气压焊部分》4页
技术标准
双探头探伤在轨底角部位20mm有一缺陷回波比φ3平底孔低6dB,其缺陷当量相当于φ2.1mm平底孔当量。
作业指导书
轨底K2.5通道探伤扫查:将探头放置于焊缝轨底边坡上,发射方向对准焊缝中心,从轨底角边缘开始由外向内做锯齿形扫查,每次探头扫查轨迹应覆盖上次扫查宽度的10%,共应进行直向检查4次,内外偏角检查各1次(8-10°),最后沿轨底脚边缘反向检查一次。每个轨底脚需进行7次扫查,焊缝两侧的4个轨底脚共需进行28次扫查。
焊缝作业指导书
作业指导书
轨头70°通道探伤扫查:将探头放置于焊缝轨头中心部位,发射方向对准焊缝中心,分为内外偏角12-20°往返各一遍、直向往返一遍,共对焊缝轨头做6次扫查,其扫查轨迹为“米”字型,以焊缝中心为基准两端扫查距离应不少于200mm。
焊缝作业指导书
轨腰K0.75通道探伤灵敏度修正与调试:将探头放置于轨头中心位置,前后移动探头,在标尺176(75kg/m钢轨为192)位置找出直达波,调整灵敏度至40%波高,再适当增益2-6dB作为现场探伤扫查灵敏度。
轨底双K1通道探伤灵敏度修正与调试:将发射和接收探头分别放置于轨底两侧使之对向发射,前后移动探头,使对穿波达到最高,此时出波位置应在4.2刻度(200mm声程为5.3刻度),调整灵敏度至80%波高,增益15-20dB作为现场探伤扫查灵敏度。
轨底K2.5通道探伤灵敏度修正与调试:将探头横向放置于轨底脚一侧,探头入射点距轨底边缘10mm左右,找出对侧轨底三角区下圆弧最高反射波,将最高波衰减至80%波高,增益16-20dB,作为现场探伤灵敏度。
轨头70°通道探伤灵敏度修正与调试:将探头横向放置于轨头一侧,使仪器显示轨头下颏多次回波,将最高波衰减至80%波高,增益14-16dB,作为现场探伤灵敏度。
横向疲劳裂纹发展到较大尺寸后,在车轮动荷载的作用下,有可能发生横向断裂。
为了减少钢轨接头螺栓孔裂纹的产生,新轨或后期加工的钢轨钻孔后,应对螺孔周边进行倒棱。
当入射纵波大于第一临界角小于第二临界角,且
C
L2

C
L1
时,第二介质中只有横波存在。
在对尖轨探伤时,尖轨轨面宽度大于50mm为探伤仪探测范围。
当射线透过某一物体后它的强度将被减弱,这种现象叫射线的衰减,射线的衰减包括吸收和散射衰减。
直探头只能发射和接受纵波,波束轴线垂直于探测面,主要用于探测与探测面平行的缺陷。
在横波检测时,为了定位方便,须将声波在斜楔中传播的时间扣除,扣除这段时间的操作就是零点校正。
为了使进入工件的波形转换为横波,除选择适当的入射角外,楔块的纵波声速还要比工件的横波声速小。
钢轨中的白点、气泡、缩孔、偏析、非金属夹杂等均属于钢轨的制造缺陷。
钢轨探伤仪配置的70°探头主要用于检测轨头横向裂纹。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第11页
钢轨探伤仪中70°探头与钢轨纵向呈20°或14°偏角有利于发现轨头核伤。
探头晶片尺寸增加,对探伤有哪些有利因素:探头晶片尺寸增加,半扩散角减少,波束指向性变好,超声波能量集中,对探伤有利。

铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第9页
耦合剂的主要作用:耦合剂的主要作用是排除探头与工件表面间的空气,实现声能传递。

铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第12页
70°探头探测钢轨使用的是横波;37°探头探测钢轨使用的是横波;0°探头探测钢轨使用的是纵波。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第18页
70°探头探测轨头时只有二次波显示位移量较大应进行校正后确认。
37°探头探测一孔向轨端向下(或水平)的裂纹常采用二次反射法。
37°探头探测一孔向二孔方向向上的裂纹一般常采用探头位置法。
超声波钢轨探伤仪示波屏水平满刻度代表钢中横波声程250mm,用37°探头由轨面探测60kg/m钢轨,正常轨底焊筋波大约在9格左右显示。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第22页
超声波钢轨探伤仪示波屏水平满刻度代表钢中横波声程250mm,用37°探头由轨面探测60kg/m钢轨,正常轨底焊筋波显示时,该焊筋至探头入射点水平距离约为135mm。
钢轨母材常见的伤损有核伤、螺孔裂纹、水平裂纹、纵向裂纹和轨头表面缺等。
新轨探伤时应加大水量、提高增益并注意轨腰纵向及轨底划痕等缺陷的检测。
正常钢轨探伤作业中,70°探头应能发现闪光焊轨头垂直横向裂纹缺陷。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第24页
正常钢轨探伤作业中,0°探头最容易发现闪光焊(轨腰水平裂纹)缺陷。
正常钢轨探伤作业中,37°探头最有可能发现铝热焊(轨腰夹渣)缺陷。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第26页
37°探头测得螺栓孔斜上裂纹回波,在时基线上裂纹回波水平位移的最前点,与该螺栓孔回波最前点的相对位置成任意状态。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第30页
钢轨核伤产生的主要原因:钢轨核伤产生的主要原因是在钢轨生产中轨头内部已存在有白点,气泡或非金属夹杂等,使用中在机车车辆的动荷载重复作用下,将某些细微的疲劳源逐渐扩大而形成疲劳斑痕。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第33页
白核:当疲劳斑痕没有和外界空气接触时,通称“白核”。
黑核:当这种疲劳斑痕发展至轨头表面而被氧化时,称为“黑核”。其次,由于钢轨头部接触疲劳、轨面擦伤等也能形成黑核。
用计算法求解缺陷当量,通常适用的声程范围应大于3倍的近场长度。
探测厚焊缝中垂直于表面的缺陷最适用的方法是串列双斜探头。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第40页
一次波是探头发射的超声波在未被轨头下颏反射之前,由伤损或轨端断面反射的回波。
铁路职业鉴定参考丛书(钢轨探伤工)第43页
二次波是超声波经轨头下颏反射之后尚未被轨头顶面反射之前,由伤损或轨端断面反射的回波。
70°探头探测钢轨断面发射方向与探头移位方向相同时前70°先显示二次波,再显示一次波。
70°探头探测钢轨断面发射方向与探头移位方向相反时,后70°先显示一次波,再显示二次波。
使用70°探头探测60Kg/m钢轨,时基线声程为250mm,在荧光屏靠近扫描线两端,分别出现一二次回波显示,则核伤位于轨头上方。
使用70°探头探测60Kg/m钢轨,时基线声程为250mm,只有在探头无偏角或偏角很小时才能发现,且出波位置在刻度5左右,说明核伤位于轨头三角区。
70°探头探测60Kg/m轨,声程为250mm时,螺孔反射波应在荧光屏刻度9左右显示。
70°探头检测钢轨颏部时,焊筋轮廓波应在荧光屏一二次交替处出波。
70°探头探测钢轨头部时,二次波探测范围大于一次波。
钢轨探伤仪前37°探头能发现Ⅰ、Ⅳ象限间螺孔水平裂纹。
钢轨探伤仪37°探头探测螺孔中心水平裂纹时荧光屏回波位置在螺孔波之后。
钢轨探伤仪37°探头探测60kg/m钢轨时,一斜裂纹出波在刻度5格,该裂纹处于轨腰位置。
钢轨探伤仪0°探头检测轨腰投影范围的水平裂纹。
钢轨探伤仪0°探头由轨底反射的回波,60kg/m钢轨显示在刻度7格,其扫描线代表的声程为175mm。
0°探头探测60kg/m钢轨时,声程为250mm荧光屏刻度2有回波显示,其裂纹深度为50mm。
0°探头从轨腰侧面校对纵向裂纹时,会出现多次等分(声程1:25)回波,正常60kg/m钢轨每等分波的间隔约为0.7格。
0°探头探测钢轨时底波消失,当适当开大增益,仍无底波显示或有其它回波,则应判定钢轨内有纵向裂纹。
轨腰的伤损:
由于钢轨轧制时的材质原因、钢轨热处理遗留的缺陷或使用中由外力冲击造成的裂纹,在横向冲击力作用下,轨腰部承受巨大的弯矩,加速轨腰缺陷的发展,造成轨腰的伤损

《铁路探伤工》18页
常规无损探伤的方法:有以下五种:超声探伤、射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤。
超声波探伤的优点:1.适于内部缺陷检测,探测范围大、灵敏度高、效率高、操作简单;2.适用广泛、使用灵活、费用低廉。
超声波的定义:频率高于20kHz的机械波称为超声波。
探伤中使用的频率范围:在探伤中使用的频率范围是0.5-25MHz,常用频率范围是0.5-10MHz.在钢轨探伤中使用的是2MHz左右。
《铁路探伤工》72页
基础理论
什么是

?人们把声源振动在介质(如空气等)中的传播过程,称为波动,简称波。
《铁路探伤工》73页
产生机械波需要两个必要条件:一是要有作机械振动的振源;二是要有能传递机械振动的弹性介质。
按质点的振动方向分类:可将超声波分为纵波(压缩波)、横波(剪切波)、表面波(瑞利波)、兰姆波等。
纵波:介质质点振动方向平行于波的传播方向,可以在固体、液体和气体中传播。
横波:介质质点振动方向垂直于波的传播方向,只能在固体中传播。
超声波的基本参数1.振幅(A)2.频率(f)3.周期(T)4.波长(λ)5.声速(C)
《铁路探伤工》75页
工作频率和重复频率的区别:工作频率是指探头发射的超声波频率;重复频率是指探头每秒钟向试件发射超声波的次数。
超声场:通常把充满超声波的空间部分称为超声场。
《铁路探伤工》76页
近场区:声学上把由子波的干涉在波源附近的轴线上产生一系列声压极大极小值的区域称为超声场的近场区。
波束指向性:探头发出的超声波能量集中在一定区域并向一个方向辐射的现象称为波束指向性。
《铁路探伤工》77页
指向角与波长和晶片尺寸的关系:相同条件下,若晶片直径愈大或波长)愈短(频率愈高),则指向角就愈小,波束指向性就愈好,超声波能量集中,探伤灵敏度高,分辨率好,定位精确,不过近场长度(N)也将愈大。
超声波从一种介质传播到另一种介质时,在两种介质的分界面上,部分能量反射回原介质内,称反射波,另有部分能量透过界面进入另一种介质,称透射波。
《铁路探伤工》80页
《铁路探伤工》81页
纵波入射:若CS2>CL1,则βS=90°时对应的纵波入射角称为第二临界角。
《铁路探伤工》82页
端角反射:超声波在两个相互垂直平面构成的直角内反射称为端角反射。
《铁路探伤工》83页
基础理论
超声波的衰减:超声波在介质中传播时,随着传播距离的增加,超声波的能量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。
《铁路探伤工》86页
超声波衰减原因主要包括:扩散衰减、散射衰减和吸收衰减。在探伤中所谓的衰减仅指由介质对声波的衰减,即吸收衰减和散射衰减。
《铁路探伤工》94页
现有钢轨重量分为:43kg/m(P43)、50kg/m(P50)、60kg/m(P60)和75kg/m(P75)。
《铁路探伤工》109页
50km/m钢轨高度152mm、轨头宽度70mm、轨腰厚度15.5mm、轨底宽度132mm、轨底边缘厚度10.5mm、轨头内高42mm、轨底内高27mm。
《铁路探伤工》110页
60km/m钢轨高度176mm、轨头宽度73mm、轨腰厚度16.5mm、轨底宽度150mm、轨底边缘厚度12mm、轨头内高48.5mm、轨底内高30.5mm。
《铁路探伤工》110页
75km/m钢轨高度192mm、轨头宽度75mm、轨腰厚度20mm、轨底宽度150mm、轨底边缘厚度13.5mm、轨头内高55.3mm、轨底内高32.3mm。
50km/m钢轨螺孔直径31mm、轨端至1孔中心距离66mm、1孔距2孔中心距离150mm、2孔距3孔中心距离140mm。
60km/m钢轨螺孔直径31mm、轨端至1孔中心距离76mm、1孔距2孔中心距离140mm、2孔距3孔中心距离140mm。
75km/m钢轨螺孔直径31mm、轨端至1孔中心距离96mm、1孔距2孔中心距离220mm、2孔距3孔中心距离130mm。
钢轨总磨耗=垂直磨耗+1/2侧面磨耗;垂直磨耗在钢轨顶面宽1/3处(距标准工作边)测量;侧面磨耗在钢轨踏面(按标准断面)下16mm处测量。
《铁路探伤工》118页
60km/m钢轨磨耗重伤标准:小于等于120km/h线路垂直磨耗达11mm、侧面磨耗达19mm;160km/h(含)-120km/h线路垂直磨耗达11mm、侧面磨耗达16mm;大于160km/h线路垂直磨耗达10mm、侧面磨耗达12mm。
《铁路探伤工》119页
75km/m钢轨磨耗重伤标准:小于等于120km/h线路垂直磨耗达12mm、侧面磨耗达21mm;160km/h(含)-120km/h线路垂直磨耗达11mm、侧面磨耗达16mm;大于160km/h线路垂直磨耗达10mm、侧面磨耗达12mm。
轨端或轨顶面剥离掉块重伤标准:小于160km/h(含)线路长度超过30mm且深度超过8mm;250km/h(含)-160km/h线路长度超过25mm且深度超过3mm。
钢轨顶面擦伤重伤标准:小于160km/h(含)线路深度超过2mm;250km/h(含)-160km/h线路深度超过1mm。
钢轨锈蚀重伤标准:小于160km/h(含)线路经除铁锈后,轨底厚度不足5mm或轨腰厚度不足8mm;250km/h(含)-160km/h线路经除铁锈后,轨底厚度不足8mm或轨腰厚度不足14mm。
钢轨低头重伤标准:小于等于120km/h线路超过3.5mm;160km/h(含)-120km/h线路超过2.5mm;200km/h(含)-160km/h线路超过1.5mm。
钢轨探伤仪适应环境温度:工作温度范围普通型为-15℃至45℃,低温型为-25℃至40℃,超低温型为-35℃至40℃。
《铁路探伤工》127页
钢轨探伤仪具有两种探伤方式:反射式探伤方式(70°、37°和0°探头),主要检测钢轨轨头、轨腰和轨底(轨腰投影范围)裂纹;穿透式探伤方式(0°和45°探头),主要探测钢轨轨腰和焊缝的伤损。
70°探头钢轨探伤仪探伤灵敏度的调节:在钢轨上调节,前方无杂波的情况下尽量开大增益,使接头端面回波位移长,波幅强。
《铁路探伤工》147页
37°探头钢轨探伤仪探伤灵敏度的调节:在正常螺孔上调节,螺孔最高点回波波幅80%,释放50kg/m轨12~14dB、P60轨14~16dB,这是探伤灵敏度较低的标准,实际探测中为防止小伤损的漏检,以及轨面状态不良等因素,还应适当提高探伤灵敏度。
0°探头钢轨探伤仪探伤灵敏度的调节:在轨枕外轨底上调节,轨底回波波幅80%,释放8~10dB。由于0°探头在钢轨探伤中担负穿透和反射两种探伤方式,增益释放量过多有利于反射式探伤,不利于穿透式探伤;增益释放量过少有利于穿透式探伤,不利于反射式探伤,因此,探伤灵敏度调节应根据现场钢轨状态和伤损情况而定。
探头架的压力应调节适当,万向环上的探头固定螺丝应旋得适中,间隙为1-2mm,使之转动灵活,防止震动脱落。
《铁路探伤工》148页
超声波探头按波形分为:纵波探头、横波探头、表面波探头、板波探头。
《铁路探伤工》154页
直接接触工件表面进行检测的探头称为接触式探头。该类探头种类较多,有纵波、直探头、纵波斜探头、横波斜探头、表面波探头、兰姆波探头及可变角探头等。
《铁路探伤工》155页
纵波直探头钢轨探伤中主要用于探测焊缝缺陷。除按频率和晶片尺寸划分系列外还按不同频率响应(频谱)分为宽频探头和窄频探头,前者灵敏度高,后者分辨率高。
横波斜探头上的主要参数为工件频率、晶片尺寸和
K值。
TB/T2340-2012标用的横波斜探头统一用折射角表示。钢轨探伤中主要用于焊缝缺陷探测,目前常用折射角有K0.8、K1、K1.5、K2、K2.5和K3。
双晶探头的优点:1.灵敏度高;2.杂波少盲区小;3.近场区小;4.检测范围可调。
《铁路探伤工》156页
分辨力是指超声检测系统的分辨力是指能够对一定大小的两个相邻反射体提供可分离指示时两者的最小距离。
《铁路探伤工》164页
探伤仪和探头的组合性能包括:灵敏度(或灵敏度余量)、分辨力、信噪比和频率等。
灵敏度:超声检测中灵敏度广义的含义是指整个检测系统(仪器与探头)发现最小缺陷的能力。发现的缺陷越小,灵敏度就越高。
试块是用于鉴定超声检测系统特性和探伤灵敏度的样件。
《铁路探伤工》180页
试块用途:1.确定合适的探伤方法。2.确定和校验探伤灵敏度、评价缺陷大小。3.测试和校验探伤仪、探头性能。试块还能用于测量材料衰减系数和确定耦合补偿等用途。
试块根据检定部门和使用环境可分为标准试块、对比试块和专用试块三类。
《铁路探伤工》181页
标准试块:CSK-1A、CS-1-5。标准试块是指材质、形状、尺寸及性能均经主管机关或权威机构鉴定的试块,用于对超声检测装置或系统的性能测试及灵敏度的调整。
CSK-1A试块用途:1.利用厚度25mm和高度100mm,测定探伤仪的水平、垂直线性、动态范围和调整纵波探测范围、校正时基线。
《铁路探伤工》182页
CSK-1A试块用途:2.利用R50和R100调整横波探测范围、零位校正和测定斜探头的入射点(前沿长度)。
CSK-1A试块用途:3.利用高度85、91、100mm测定直探头分辨力;利用40、44、50曲面测定斜探头分辨力;2.利用φ50曲面和φ1.5横孔测定斜探头K值。
CSK-1A试块用途:4.利用φ50有机玻璃块测定直探头盲区和穿透力;5.利用试块直角棱边测定斜探头的声轴偏斜角。
WGT-3试块用途:1.利用110mm底面测定仪器0°探头通道和0°探头的灵敏度余量。2.φ365mm横通孔测定70°探头、37°探头通道和探头的灵敏度余量及楔内回波幅度,测定各种探头声束宽度。
WGT-3试块用途:1.利用φ380横通孔测定0°探头的声轴偏斜角度。2.利用不同深度的φ3横通孔测定斜探头的距离幅度特性。
GHT-1试块:有13个φ3mm、深为40mm的平底孔,用于60kg/m轨焊缝探伤双斜探头K型或串列式探伤灵敏度的校准。
《铁路探伤工》185页
70°探头采用横波在钢轨轨头内进行反射式探伤,主要探测轨头核伤和钢轨焊缝轨头的夹渣、气孔和裂纹等。
《铁路探伤工》第188页
采用70°探头置轨面中心,声束方向与钢轨纵向平行,入射钢轨中的声波由轨面向轨头三角区传播,有利于发现钢轨轨头中心区域横向裂纹。
《铁路探伤工》188页
当70°探头入射点距轨端60kg/m轨216mm左右,荧光屏刻度9.2左右,将显示轨端顶角反射波。
《铁路探伤工》189页
向后反射的70°探头,即探头移动方向与发射方向相反,回波从刻度值小向刻度值大的方向移动,先显示一次波,再显示二次波。
《铁路探伤工》190页
无偏角70°探头的显示特点与偏角70°探头端面回波显示不同,只有一次波,无二次波。
当70°探头入射点距轨端(60kg/m轨)216mm左右,荧光屏轨鄂线下开始出现回波反射点,由于二次回波反射声程大于一次波,折算出的深度大于轨鄂厚度,因此显示回波的“点”出现在轨鄂线下部。
偏角扫查的一次波声束覆盖范围约占轨头总面积越20%;二次波声束覆盖范围约占轨头总面积越45%。
无偏角70°探头的声束覆盖范围约为轨头总面积的20%,主要探测轨头中部。
规则核伤回波显示规律一般具有伤损垂直高度越大,A型显示回波位移越大,B型显示伤损图形越长的特点。
《铁路探伤工》197页
70°探头探伤注意事项:1.重伤现场探伤灵敏度调节和修正;2.根据核伤存在规律综合判伤;3.重视倾斜性核伤的探测;4.注意探头位置和偏角的检查;5.重视薄弱处所的检查和校对。
《铁路探伤工》199页
70°探头校伤的五种方法:1.直移校对法。2.斜移校对法。3.轨颚校对法。4.侧面校对法。5.二次波校对法。6.直探头校对法。7.通用探伤仪校对法。
37°探头属反射式探伤,其发射的超声波从轨头以折射角37°方向传播到轨底。主要探测轨腰投影范畴的螺孔裂纹、斜裂纹和专门部位水平裂纹,以及轨底横向裂纹。
《铁路探伤工》204页
37°探头探测60kg/m轨探头入射点移至轨端约40mm左右时,A型显示的荧光屏刻度2.8左右显示轨端颚部反射波。
37°探头探测60kg/m轨探头入射点移至距轨端5mm左右(一样探头外壳1/3已移出本轨),超声波通过轨端端面反射至第一孔,A型显示的荧光屏刻度4.3左右显示不完整螺孔波,又称倒打螺孔波。
《铁路探伤工》212页
目前钢轨焊接方式主要有接触焊、气压焊和铝热焊三种。
《铁路探伤工》231页
焊缝轨头正常回波显示:探测铝焊接头轨头时,探头距焊缝中心80mm左右,在荧光屏水平刻度4.0左右显示焊筋轮廓波。
将CHT-5试块B区5号横孔反射波调整到满幅度的80%,然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿(一般为2dB~6dB),作为探测焊缝轨头部位的探伤灵敏度。
《铁路探伤工》241页
铝热焊焊缝扫查应遍及焊缝全宽度(宽度超过40mm焊缝的轨底两侧部位除外);需要对距焊缝中心不少于200mm的探测面进行备制。
为便于发现缺陷,探伤扫查时应再增益4dB-6dB,作为扫查灵敏度,以提高伤损的检出率。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,辙叉心宽40mm断面处,辙叉心垂直磨耗(不含翼轨加高部分),50kg/m及以下钢轨,在正线上超过6mm,到发线上超过8mm,其他站线上超过10mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,可动心轨宽40mm断面及可动心轨宽20mm断面对应的翼轨垂直磨耗(不含翼轨加高部分)超过6mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,垂直裂纹长度(含轨面部分裂纹长度)辙叉翼一条裂纹长度超过40mm。
高锰钢整铸辙叉重伤标准,叉趾、叉跟浇铸断面变化部位斜向或水平裂纹,长度超过120mm,或虽未超过120mm,但裂纹垂直高度超过40mm。
70°探头现场灵敏度修正:70°探头探伤灵敏度修正条件:在探伤作业中发现轨头鱼鳞伤、锤击凹陷等明显缺陷,仪器无显示报警,须进行探伤灵敏度修正,在正常钢轨地段仪器常报警时,须进行探伤灵敏度修正,在正常钢轨地段仪器常报警时,须进行探伤灵敏度修正。
37°探头现场灵敏度修正:37°探头在普通接头检查时,螺孔波、轨颚波比正常波位移量小或无显示,须进行探伤灵敏度修正。在焊缝地段铝焊接头轨底焊筋无显示,或正常钢轨地段经常报警时,须对37°探头通道进行探伤灵敏度修正。
0°探头现场灵敏度修正:0°探头在严重轨底轨腰锈蚀地段无报警,或正常钢轨地段经常报警时或钢轨状况改变时,须对0°探头通道进行探伤灵敏度修正。
70°探头探伤时当钢轨探伤仪轨型置于43/50档时,声程为200mm,水平距离为180mm,垂直深度为70mm。
《铁路探伤工》354页
70°探头探伤时当钢轨探伤仪轨型置于60/75档时,声程为250mm,水平距离为230mm,垂直深度为90mm。
37°探头探伤时当钢轨探伤仪轨型置于43/50档时,声程为200mm,水平距离为120mm,垂直深度为160mm。
37°探头探伤时当钢轨探伤仪轨型置于60/75档时,声程为250mm,水平距离为150mm,垂直深度为200mm。
0°探头探伤时当钢轨探伤仪轨型置于43/50档时,声程(即垂直深度)为200mm。
0°探头探伤时当钢轨探伤仪轨型置于60/75档时,声程(即垂直深度)为250mm。
《铁路探伤工》355页
出现螺孔疑似上斜裂纹回波现场判断不清时,可用后37°+0°判断。当螺孔没有上裂纹时,0°孔波和后37°孔波,交替出现互不并存。当0°显示孔波,后37°在螺孔波位置有回波出现,呈双波并存时可认为该螺孔可能有上斜裂纹存在。
《铁路探伤工》356页
《铁路探伤工》358页
在超声波探伤中,产生迟到波的主要原因:1.传播方向改变使声程增加;2.波形转换使声速变慢。
K2.5探头前部磨损较大,其K值变小;K2.5探头后部磨损较大,其K值变大。
K2.5探头左侧磨损较大,其声轴中心偏向右侧;K2.5探头右侧磨损较大,其声轴中心偏向左侧。
70°探头探测焊缝轨头时,P60轨焊筋轮廓波大多显示在刻度3-5格之间;P75轨焊筋轮廓波大多显示在4-6格之间。
用K2.5探头探测轨底与轨腰连接位置(下圆弧)的缺陷时,如果探测范围设置为横波声程200mm,则缺陷回波应显示在荧光屏刻度6-7格之间。
用70°探头探测轨头与轨腰连接位置(上圆弧)的缺陷时,如果探测范围设置为横波声程250mm,则缺陷回波应显示在荧光屏刻度5-6格之间。
铝热焊中可能存在的缺陷及部位:夹碴,气孔,任何部位;夹砂,多数存在于轨脚两侧;缩孔,浇注部位或端面中心;疏松,轨底三角区;未焊透,轨脚两侧居多;裂纹,焊缝与母材间。
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