高速铁路钢轨探伤技术及规则.ppt

钢轨探伤小车四.钢轨焊缝探伤4.1．钢轨焊缝及焊缝缺陷4.1.1钢轨焊缝我国无缝线路延伸长度已近5万余公里，为列车大提速提供了重要的基础。钢轨焊接主要有接触焊﹑气压焊和铝热焊三种不同的焊接方法,相应地也有接触焊﹑气压焊和铝热焊三种不同的焊缝形式。目前三分之二以上断轨发生在接头部位，钢轨接头部位已成为线路最薄弱的环节。4.1.2焊缝缺陷夹杂、疏松﹑缩孔﹑气孔、过烧等-----体积状/点状缺陷。光斑、灰斑、裂纹、未焊透等-----平面状缺陷。疲劳缺陷：即疲劳裂纹。平面状缺陷减小了有效截面，还可造成应力集中，是最危险的缺陷。4.2钢轨焊缝常用探伤方法体积状缺陷：-----单探头法。平面状缺陷-----单探头法，利用直角反射。------双探头法，K型和串列式扫查。------阵列探头，分区扫查。4.2.1K型和串列式扫查探头须相对或向背等速相对移动，一般都要借助专门的扫查装置，并且要停顿下来进行探测。平面缺陷反射直角反射K型扫查串列式扫查钢轨探伤包括新制钢轨探伤和在役钢轨探伤两种情况：新钢轨探伤主要是检查钢轨中的材质缺陷和制造缺陷，如夹杂、疏松、气孔、白点和各种表面裂纹等。在役钢轨探伤则主要探测在使用中产生的各种疲劳缺陷，即疲劳裂纹。3.1新钢轨探伤钢轨内部缺陷使用超声波法进行探测，而表面和近表面缺陷则主要使用涡流法进行探测。3.1.1超声波法内部缺陷：4～5MHz的超声纵波，从钢轨侧面、踏面、底面进行扫查；轨底纵向裂纹：从轨底斜面上使用超声横波进行探测。探伤灵敏度内部材质缺陷：约相当于Φ1.4平底孔。轨底纵向裂纹：1mm深人工裂纹当量。探伤范围钢轨长度方向:全长连续检查.在横截面上，最小检查面积应达到：轨头部分：不小于轨头面积的70％；轨腰部分：不小于轨腰面积的60％轨底部分：与钢轨腰部下部等宽，对于60轨约25mm宽。4.1.2涡流探伤探测表面缺陷，国内基本上没开展。3.2在役钢轨探伤情况简介3.2.1检测缺陷-----主要检查各种疲劳裂纹。其中最主要的：轨头核伤、螺孔裂纹和其他各种方向的裂纹及严重的纵向夹杂等。3.2.2发展过程1950年:进口共振式探伤仪----我国超探开端。60年代:自己生产钢轨探伤仪，80年代:推出多通道探伤仪，带有前后翻板。80年代后期:引进大型钢轨探伤车。近几年推出数字探伤仪，通道增多至8～9个。3.2.3钢轨基本探伤方法3.2.4核伤探测3.2.4.1钢轨核伤------系轨头横向疲劳裂纹呈椭圆形，距踏面8～12mm、距内侧5～15mm处。近年来，也有位于轨头中部的核伤。与轨头侧面近乎垂直，与踏面多呈10°～25°夹角（单行线上）或近乎垂直（复行线上）。核伤在未发展到外表面时肉眼不可见，称“白核”；已扩展到外表面时，因氧化变为黑色，称“黑核”。3.2.4.2核伤及其探测方法用二次波探测核伤，轨颚反射面不与探测面平行，为研究缺陷的反射规律，需对声波在轨头中的传波路径进行研究。3.2.4.3核伤探测技术的改进与发展随着速度和载重量的提高，核伤类型和分布发生不少变化，轨底横向裂纹数量也有明显增加。相应的仪器通道和探头数量都有所增加，下图列举了其中一种新形探伤方式。3.2.5螺孔裂纹的探测螺孔裂纹是从螺孔周边开裂发展而成的疲劳缺陷，一般可与水平线呈0°～45°夹角。螺孔裂纹的探测方法如图所示。3.2.6在役钢轨探伤设备3.2.6.1大型钢轨探伤车钢轨探伤车是指能在铁路上运行并在行进中对两根钢轨中的伤损同时进行探测的专用车辆。探伤车一般都自带动力，也可由其他车辆牵引独立编组运行，使用的检测方法主要是超声法，有些探伤车也使用电磁感应