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1、影响70。探头缺陷检出的因素,70 。探头(习惯称入射角为50 。 )采用横波在钢轨头内进行反射式探伤,主要探测轨头核伤和钢轨焊接接头头部的夹渣,气孔和裂纹等。为扩大对轨头的扫查范围,探头在轨面与钢轨纵向呈20 。 (或14 。 )偏角,使入射钢中的横波经轨头下颚作二次反射,确保对轨头的二次扫查。,70。探头探伤原理,在探伤时引起70度探头出波的原因很多,如探头和轨面耦合不良,鱼鳞破损、鄂部锈蚀、剥落掉块、夹板卡损和侧面划痕,这些缺陷都会造成伤波出现,当异常波形出现时,首先对伤波进行排除,结合手工检查观察钢轨表面状况,不能出波就盲目判为核伤。为了防止这些表面缺陷下的核伤,应根据出波位置,采用眼
2、看、尺量、手粘耦合剂拍打的方法进行判断,观察波形强弱和移动距离,或用K2.5单探头进行校对,校对方法用直校、斜校和侧校的方法综合判断,防止误判。,引起70度探头出波的原因,在曲线上作业时,由于曲线上股的磨耗及下股的压溃会造成走行轮无法紧贴钢轨,加上小车在曲线钢轨上推行中倾斜,探头偏离钢轨中心位置,而且钢轨经常出现有连续掉块、鱼鳞状擦伤破坏了耦合层,影响声束正常入射至钢轨内,使伤损反射能量下降,显示杂波多,易造成漏检。曲线上股的严重侧磨,很易在下颚尖端产生疲劳裂纹,曲线下股的严重垂耗,将轨头压宽、轨面压陷,探头耦合不良。由于受磨耗影响探头位置和声束的入射方向偏移,导致轨头疲劳核伤漏检,一旦发现往
3、往核伤偏大或在未发现前折断。,一、曲线上股磨耗和曲线下股压溃对70度探头的影响,山丹k462+1#现场焊缝轨头压溃,曲线下股轨面压溃地段B超图形,鱼鳞破损多发生于曲线上股,特别是小半径曲线尤为严重,随着列车速度的提高目前直线地段也出现鱼鳞伤损,而且伤损发展速度快,很容易导致裂纹向下发展形成核伤。由于轮轨的作用,这一区域正好是应力集中区域,并且核伤带有一定的倾斜角度,而这一区域正好是二次波探测的部位,属于二次波探伤的最佳区域,因此在检测鱼鳞下核伤时,一定要发挥好二次波的探伤功能,这样才有利于这一区域核伤的早查。,二、鱼鳞纹对70度探头影响,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。
4、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620mm,最深点在鱼鳞裂纹的前内角,最深可达20mm。更为严重的是鱼鳞伤还常以裂纹尖端为源发展成多核面的横向疲劳核伤。,钢轨鱼鳞纹的特点,1、鱼鳞伤损严重区段,应加强二次探伤;并采用反向探测,来提高对核伤的检查。2、在鱼鳞伤损地段探伤时,要在正常灵敏度下在提高2db左右进行探伤,不能因为鱼鳞回波的干绕而随意降低灵敏度,这样才能有效的发现鱼鳞纹下较小的核伤,必免漏检。3、根据伤损特征,及时调整探头偏角为和探头位置,有利于声束指向核源,减少鱼鳞破损回波干扰。,鱼鳞检查注意事项,钢轨焊补层透声
5、不良,影响焊补层下的核伤检出。由于焊补擦伤钢轨时,焊面没有打磨干净或焊补工艺不良,常在焊补层下形成核伤。因为焊材与母材材质不一致,声束不能正常入射到焊补层下,导致焊补层下的核伤不易被发现,造成漏检。因此,对焊补层的探伤,除用钢轨探伤小车探伤检查外,还要用通用仪器进行复查。,三、擦伤、焊补对70度探头的影响,轨面擦伤和焊补是钢轨探伤的难点,其原因是擦伤影响声波的传播,焊补影响声束的方向。声速不同,使斜入射的声波折射方向改变,不能按原定方向对钢轨进行扫查。接头以外的钢轨检查:其重点是擦伤(焊补)层下核伤的探测。接头区域的伤损检查:其关键应十分注意擦伤(焊补)对螺孔裂纹(尤其一孔裂纹)检查的影响。对
6、于轨底横向裂纹的探测:受擦伤(焊补)的影响,有可能无法检测或不能实现前后30确认判伤,应根据单一探头显示的回波通过水平定位在其可疑部位用镜照,手摸轨底方法予以确认。,擦伤、焊补处所钢轨探伤注意事项,钢轨制造和淬火不良,产生轨头表层剥离,形成不规则的薄层。超声波在薄层中多次反射后被探头接收,A型显示的荧光屏一次波范围会出现单支或多支回波同时显示的现象;B型显示轨面线附近会有不规则的、密集分布的点,同时会在轨底线上显示0探头的失波。该类伤损可根据回波和探头位置对应关系来进行识别,如果探头入射点在剥离层上或是回波定位正好在裂口上,则属剥离层回波。但剥离层末端很容易产生核伤,如遇回波定位在剥离层末端,
7、则很可能已经形成核伤。,四、剥离层多次反射波,轨头内侧碎裂掉块,轨面剥落掉块K490+000-k492+300,k495+200-k499+600 k502+3500-k503+850,轨面碎裂掉块B超出波图形,轨头侧面肥边或曲线内侧剥落掉块,形成一定的反射面,引起超声波的反射。剥落掉块向轨头中心扩展,有时一、二次波都会显示,很像核伤回波,可用校对方法区别。由于飞边易产生应力集中点而形成核伤或剥落严重会向轨头内裂,所以对这种异常反应,要认真细查。,五、剥落掉块波,机车空转或制动过程中,轮轨间剧烈摩擦,使钢轨表面擦伤,后形成网状碎裂,在探伤中呈不规则回波显示,类似剥落掉块回波,但波幅弱一些。擦伤
8、波碎裂程度不同回波显示也不同,靠近刻度零点显示不规则的跳跃波或移动很短的回波,则擦伤的深度很浅。当一次或二次波范围内有回波显示,一般擦伤较深或存在“锅底”、“月牙”型损伤,这时应把仪器调向复查或进行校对,防止擦伤引发的核伤漏检。,六、轨面擦伤波,液压匀缝器进行拉轨作业地段,由于匀缝器卡钳的卡齿作用,使钢轨接头轨头侧面呈斜条状齿痕(图419)。探伤中二次波在齿痕上产生反射,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型显示在轨颚线下出现等距离图形,可根据外观和波形显示来区别。,七、侧面锯齿波,轨头颚部锈蚀严重时,较深的锈损坑使超声波产生反射。会出现间断而短促的报警声,在荧光屏一
9、、二次波交替处,显示没有移动的跳跃波(图420)。用砂纸打磨钢轨颚部,跳跃波会减弱或消失。为防止连续报警而干扰探伤,可打开“位移报警”功能(有些钢轨探伤仪具备此功能),实现位移小的回波不报警。,八、颚部锈蚀波,钢轨接头连接件夹板端头与钢轨长期摩擦,形成一定深度的摩损台阶(图421),探伤中会产生回波。探头入射点距夹板(60 kg/m轨)108 mm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支回波。通过目视或探头调向校对鉴别,要注意卡损处向内发展的横向裂纹。,九、夹板卡损波,探伤中遇钢轨磨耗严重、探头偏角和位置不当等,使入射轨头内声束方向变化,部分声波射入螺孔上产生回波。探头
10、距螺孔210 mm左右,A型显示的荧光屏刻度9.0左右显示螺孔反射波;B型显示有轨颚线下出现斜线的图形。可以通过测量探头与螺孔间的距离,调节探头的横向位置,使螺孔反射波消失。,十、螺孔反射波,螺孔反射波B超图形,遇接头夹板与钢轨颚部密贴,水渗入到密贴的界面处,超声波透过水耦合,入射夹板螺孔上,在荧光屏刻度9.0左右显示螺孔反射波,一般在接头第2螺孔上会产生这一现象,可以通过松开接头螺栓,使夹板与钢轨分离,破坏透声途径进行判别。由于这种透声现象,在探伤中也会出现夹板内的横向裂纹产生类似轨头核伤的回波,遇接头区明显核伤回波而校对不到时,很可能是夹板内有裂纹。,夹板内螺孔反射波,无缝线路钢轨焊缝,轨头下颚都存在一个凸起的焊筋,探伤中一般都会产生回波。焊筋轮廓波在荧光屏刻度4.5左右显示,由于焊筋几何形状不一,回波显示的位移和强弱略有差异,铝热焊接头回波强,气压焊接头回波弱。要注意回波位移长、波幅强和多支回波同时显示的回波分析,防止焊缝内缺陷的漏检。,十一、焊筋轮廓波,谢谢大家,