钢轨探伤技术及规则-2010.7.pptVIP

金属及化学研究所 高速铁路钢轨探伤技术及规则 中国铁道科学研究院金化所 黎连修 2010.7.19 目 录 一. 无损检测简介 二.常用无损检测方法 三.钢轨超声波探伤 四. 钢轨焊缝探伤 五. 高速铁路探伤规则 一.无损探伤简介 1.无损检测技术 1.1 无损检测与无损探伤 无损检测：在不破坏被检测对象物理化学性能和几何完整性的情况下，对其表面和内部参数或性能等进行测量，称为无损检测。 如果检测的目的是发现伤损，则称为无损探伤。在大多数情况下，如无特殊说明，无损检测实际上指的是无损探伤。 1.3 缺陷与伤 缺陷：用来说明材料性能的一个总的概念。介质中的非一致性、非均匀性、非连续性都可称为缺陷，严格讲晶体中的一个位错即为一个缺陷。 伤：指金属材料几何上的连续性遭到破坏，实际上指的是宏观缺陷。 “缺陷”的概念远比 “伤”大，缺陷包括了伤，或伤是缺陷的一部分。 1.4 无损检测的基本特点 无损探伤的显著特点是不具破坏性，因而可实现检测对象的100%检验，即可实现对100%的检测对象及每个检测对象的100%部位进行探伤。 无损探伤或无损检测，其检测结果往往不够“精细”，在大多数情况下，只能给出缺陷的有无，而无法准确给出缺陷的大小或性质。 1.5 无损检测与产品质量 无损检测可用于产品生产过程中的各个阶段，从原材料的选取、生产工艺的监控，直到最后产品质量的验收，也可用于在使用过程中安全性能的监督和检查,是现代工业不可缺少的质量保证手段。 现代工业需要：高参数设计、大规模集成、高速度运行、长寿命使用，每道工序、每个部件或部位都必须安全可靠，都需要监督或监控，只有无损检测才能做到这一点。 日本曾有人说：现代工业是建立在无损检测技术基础之上的。 1.6 无损检测与安全 安全（生产）是当今社会一个热门话题。直接关系到社会稳定的大局，关系到可持续发展战略的实施。 安南曾指出，仅因工伤及职业病所造成的损失就相当于全球GDP的4%左右。 我国是事故和灾害大国，2003年因生产事故造成损失2500亿，各种自然灾害损失1500亿，交通事故损失2000亿，卫生和传染病的损失500亿。合计6500亿人民币,约相当于损失GDP的6.5%。 大连新港输油管道爆炸 近年来，我国安全生产形势十分严峻，近几年经济损失甚至有逐年增长的趋势。 随着社会经济和科学技术的发展，安全问题不仅不会自行消失，反而会更加突出。 因而国内有些人提议：“安全”应提升为我国的一项基本国策，与人口、资源、环境一样受到广泛重视。 要抓好安全，除其它因素之外，还必须有手段和措施，无损检测就是其中一种重要的监控手段或技术，因而越来越受到重视。 二.常用无损检测方法 ------五大常规方法 五大常规方法： (1).超声探伤法----UT (2).磁粉探伤法----MT (3).射线探伤法----RT (4).涡流探伤法----ET (5).渗透探伤法----PT 另为还有诸多非常规方法，如声发射、红外、热成像、激光超声、电磁超声等。 2.1 超声波探伤法 基本原理：利用声波在介质中的传播特性、衰减特性和在界面上的反射特性、折射特性等。 超声法适用于锻件、轧制件等晶粒较细的工件或材料的探伤。 主要用于内部缺陷的探测，也可用于表面缺陷的探测。 缺陷显示不够直观。 2.2 磁粉探伤法 基本原理：利用磁力或磁场与铁磁体的相互作用进行探伤。有缺陷时，一部分磁力线外露形成漏磁场，漏磁场吸附磁粉形成磁痕，给出缺陷的存在。 只适于铁磁材料中非铁磁性缺陷的检测。 由于趋肤效应，磁探法只能探测表面或近表面缺陷。 缺陷显示直观。 2.3 射线探伤法 基本原理：利用射线的穿透性、衰减性和胶片的光化学作用进行探伤。 射线探伤适用于各种不同材质的探伤，但主要用于铸件和焊缝检测。 射线探伤主要用于内部缺陷的探测。 探伤结果显示直观，且可长期保存。 需要严格防护，一般不能连续作业。 目前已有了射线工业电视。 2.4 涡流探伤法 基本原理：利用电磁感应原理。 线圈在工件表面感应出一涡流，有缺陷时，涡流的幅度、相位和分布等要发生变化，相应地涡流辐射的电磁场也要发生变化，这一变化被接收线圈接收即可给出缺陷。 涡流检测直接检测的实际上是工件表面阻抗的变化。或者说是通过测量阻抗的变化进行检测的。 阻抗的变化，引起涡流的变化，进而引起涡流电磁场的变化 2.5 渗透探伤（着色探伤） 基本原理：主要利用毛细现象。 液体表面张力： 来自内部分子的相互吸引力，即内聚力。 接触角： 毛细作用 液面高度： 渗透探伤的基本操作步骤 预清洗、渗透、去除、干燥、显像、观察 三.钢轨超声波探伤 钢轨探伤包括新制钢轨探伤和在役钢