探伤综合知识MicrosoftWord文档

1、四十八、在超声波探伤中把焊缝中的缺陷分几类？怎样进行分类？ 答：在焊缝超声波探伤中一般把焊缝中的缺陷 分成三类：点状缺陷、线状缺陷、面状缺陷。 在分类中把长度小于10mm的缺陷叫做点状缺陷；一般不测长，小于10mm的缺陷按5mm计。把长度大于10mm的缺陷叫线状缺陷。把长度大于10mm高度大于3mm的缺陷叫面状缺陷。1、什么是无损探伤/无损检测？ 答：无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。无损检测：Nondestructive Testing（缩写 NDT） 2、常用的探伤方法有哪些？ 答：无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析，

2、认为可分为六大类约70余种。但在实际应用中比较常见的有以下几种：常规无损检测方法有：超声检测 Ultrasonic Testing（缩写 UT）； 射线检测 Radiographic Testing（缩写 RT）； 磁粉检测 Magnetic particle Testing（缩写 MT）； 渗透检验 Penetrant Testing （缩写 PT）； 涡流检测Eddy current Testing（缩写 ET）； 非常规无损检测技术有： 声发射Acoustic Emission(缩写 AE)； 泄漏检测Leak Testing（缩写 UT）； 光全息照相Optical Holograph

3、y； 红外热成象Infrared Thermography； 微波检测 Microwave Testing 气压焊的缺陷和探伤 气压焊的缺陷和闪光焊比较接近，都是以平面状缺陷为主。主要有未焊合和光斑。其他是过烧和推凸引起的裂纹缺陷。气压焊的推广和使用受到影响，重要的原因之一是气压焊探伤技术跟不上。针对光斑缺陷没有好的探伤办法。因光斑引起的断轨事故较多。光斑缺陷其实就是一种介于焊合和未焊合之间的一种情形。在熔合面上形成光滑平整的大面积区域。极大的影响了强度造成断轨。这种缺陷因为没有夹杂物质因此无声波反射故很难探测.使用更高的频率是解决问题的途径之一.对于未焊合缺陷来说是比较容易检测的.使用常规的

4、斜探头利用角反射也可以探到.值得注意的是未焊合缺陷的分布是有规律的.一般在表面下1-2毫米.即钢轨焊缝的外表面焊合了,而内部却有未焊合区域.(见照片)以轨腭,轨头顶部更容易出现.严重时会露头.打磨过程中会看到.这主要是加热和挤压不到位,断面温度不均匀,端面不平等原因造成.建议使用K1探头利用角反射检测这种缺陷.从轨头中央一次波检测轨底,二次波检验轨头中部.同时检测轨腰.从轨头两侧检测对面的未焊合.对于轨底脚除了从斜面上使用K2探外,还可以用K1 探头从轨底侧面检测对面.如果有K式扫查机构则更好了.当然如果有露头缺陷,使用表面波探头复检是很好的办法.由于气压焊缺陷主要为平面缺陷,更好的办法是使用

5、双探头串列式和K式扫查.借助扫查机构能更准确的探测和检测面垂直的平面缺陷.钢轨鱼鳞伤及探伤方法研究陈志远（上海铁路局技术中心）摘要：对现场鱼鳞伤损的发生发展趋势进行调查，分析鱼鳞伤损的特性、分类，针对不同情况，通过解剖、疲劳试验等手段，提出鱼鳞伤判伤的标准和方法。关键字：鱼鳞伤   超声波   钢轨探伤近两年来，我局由于鱼鳞伤引起的钢轨折断发生多起，主要干线上的鱼鳞伤发生发展都很严重。通过对津浦、浙赣、鹰厦（原上海局管）等线进行调研，了解各单位对现场鱼鳞伤判伤情况及鱼鳞伤发展规律，重点在金华工务段对浙赣线鱼鳞伤进行现场探测，校对解剖，并和金华工务段探伤领

6、工区一起对此进行技术攻关。一、             鱼鳞伤的成因：鱼鳞伤主要分布于曲线、坡道地段，直线也有，但很少。基本上是由于轮轨接触形成的疲劳裂纹。轮轨接触面表层金属发生塑性变形，使钢轨的几何形状发生变化。表现为轨头踏面压宽、碾边、垂直磨耗和侧面磨耗。钢轨塑性变形程度和磨耗速率，及轮轨接触应力和摩擦力成正比，及钢轨的硬度成反比。钢轨表面的塑性变形一方面使金属加工硬化，硬度提高，另一方面疲劳裂纹易在表面萌生和沿变形流线方向发展。当塑性变形达到一定深度时，在表面形成的疲劳

7、裂纹将在接触剪应力作用下沿变形流线方向倾斜向下发展，当疲劳裂纹的扩展速率大于磨耗速率时，在钢轨的作用边（特别是曲线上股）出现程度不同的鱼鳞状裂纹和剥离掉块。这种鱼鳞状的剥离裂纹的方向及行车方向一致。在长大坡道、信号机前后线路上，列车爬坡、制动、启动，轮轨剧烈摩擦，使钢轨表面产生淬火马氏体金相组织，硬度高、韧性低，在轮轨接触应力作用下易产生龟裂和剥离。目前我们统称为鱼鳞伤或因鱼鳞伤引起的剥落掉块。（分别见图一、图二、图三）二、             鱼鳞伤的发展趋势据我们调研

8、结果，在我局的范围内鱼鳞伤的发展趋势有以下三种：1、  随着列车的运行磨掉，鱼鳞伤不发展，如津浦、沪宁线。2、  随着塑性变形的流线方向扩展，达到的一定深度时，在水平方向的对称脉环正交剪应力作用下形成水平帽，水平帽继续扩展，有的形成轨面掉块，（见图四）有的遇到钢轨本身存在的链  状夹杂物，向下形成纵横向型核伤（见图五）。3、鱼鳞裂纹直接向下倾斜形成核伤（见图六）三、             目前我局钢轨鱼鳞伤的形势经过对津浦、沪宁、沪杭、浙赣、鹰

9、厦等主要干线的调研，情况如下：1、  津浦线在曲线地带大面积存在鱼鳞伤，成密集状分布，属于典型的鱼鳞伤，由于津浦线运量大、速度快使得磨耗速率近似或大于鱼鳞裂纹的扩展速率，普遍深度不深，只有12MM。同时因为侧磨严重，更换侧磨轨较快，鱼鳞伤控制的较好。JGT-6B型探伤仪的鱼鳞伤出波较好辨认，一般呈跳跃状、波虚，基本无位移量。2、  沪宁线曲线少，鱼鳞伤较少，同时，列车运量大、速度快，发生了鱼鳞裂纹很快就磨掉了。基本不发展。3、  沪杭线在曲线地带也大面积存在鱼鳞伤，主要形成轨面的水平掉块，或者是龟裂。4、  浙赣线比较复杂，大面积存在鱼鳞伤。既有鱼鳞伤引

10、起的水平掉块和剥离，也有鱼鳞伤引起的纵横向型核伤和直接形成核伤。（见图片四、五、六）5、  鹰厦线属于单线地段，列车往复运行，两个趋向的鱼鳞裂纹扩展相交，主要形成轨面的剥离。由于鹰厦线半径小，曲线上股的轮轨接触挤压力很大，所以往往很小的轨面剥离就形成突发断轨，这和我们使用弯轨器解剖核伤的原理很相近。四、             鱼鳞伤带来的问题：1、  干扰探伤。其一，鱼鳞伤有的深度虽然不深（4-6MM），但由于伤损趋向良好，所以在仪器上显示的波形也很强，

11、及早期小核伤的出波位置、位移量近似。同时由于鱼鳞伤连续分布，相同波形连续出现，严重干扰了我们的判伤，造成早期的小核伤漏检。其二，由于水平帽的存在，阻挡了超声波，对于水平帽下的核伤无法检测。我局近几年探伤漏检造成的核伤断轨绝大部分是由于钢轨表存在鱼鳞伤。所以，区分鱼鳞伤和核伤的仪器检查波形是一个关键。2、  鱼鳞伤进一步发展会形成核伤，直接造成钢轨折断。严重影响行车安全。因此，对于鱼鳞伤本身制订一定的伤损标准也很关键。综上所述，我们对鱼鳞伤的研究应该朝两个方向努力。1、根据各条线路的情况对鱼鳞伤本身制定伤损程度标准，量化到仪器出波上，当深度超过重伤标准时即判重伤，避免发展成核伤造成突发

12、性断轨，影响运输生产。2、去伪存真，制定出合适的校对标准，既不能让早期小核伤漏掉，又尽量减少工作量。通过总结各单位的管辖地段鱼鳞伤的出波情况，找出一定规律，制定现场校对标准，对异常波形进行有效校对。为此，我们进行了专门的疲劳试验，试图通过疲劳试验找到鱼鳞伤轨的扩展速率，及现场情况经过换算后，确定在一个探伤周期内它扩展为横向裂纹时我们能发现。现场鱼鳞伤的再次调查。五、确定鱼鳞伤的判伤标准疲劳试验的钢轨5根，经过仔细探伤后开始做疲劳试验。我们在探伤中采用k2.5斜探头进行伤损发展监控，在实验过程中波形变化没有规律性，同一处伤损在同一个灵敏度下，深度并没有随着疲劳次数的增加而增加，表现为一定的随机性

13、。为了验证探伤的准确性，我们对伤损进行了解剖，结果表明斜探头对鱼鳞伤深度进行定量不是很准确,由于水平帽的存在，斜入射的超声波在水平帽中间形成多次反射，从波形上显示声程增加。具体数据见表一（疲劳试验）表一：疲劳试验探伤纪录聚焦探头k2.5斜探头宽度长度深度最深点深度最深点水平483210.213.310.6503410.210.410.9493110.213.113.3483610.315.514483210.215.415.1483510.215.813.1483610.215.813.6483610.315.814.2483611.21613.6483610.816.413.5483610.

14、816.214.1483610.816.214.1483610.816.113.8实验表明，鱼鳞伤作为轨头水平斜裂纹，本身扩展较为缓慢，也不容易造成折断。               从近几年的断轨也可看出来，鱼鳞伤本身没有引起断轨，而是它扩展到一定程度形成横向向下裂纹（核伤）后才造成断轨。实验轨也是从轨底断的，如图七。和正常钢轨相比，存在鱼鳞伤的钢轨机械性能明显下降，能承受的疲劳极限也大为降低。结合现场调查的数据（见表二），知道鱼鳞伤深度在10mm以上的

15、只占5%，610mm的占20%，75%为6mm以下的。参考其他路局和铁科院有关资料，我们制定判伤标准如下：深度10mm以上为重伤，810mm为轻伤有发展，8mm以下为轻伤。表二：现场鱼鳞上深度调查数据线名严重深度（mm）所占比例普遍深度(mm)所占比例沪杭105%470%浙赣1185%6870%京九6.41%1270%沪宁81010%2680%津浦48 很浅90%六、             鱼鳞伤的校对标准在确定了鱼鳞伤判伤标准之后，对于现场探伤重要的是制定校对标

16、准。因为鱼鳞伤是连续分布的，不可能做到对每个鱼鳞细裂纹进行深度测量，必须有一个标准，在达到这个标准是进行深度测量，同时进行核伤校对，避免小核伤漏检。根据现行的探伤灵敏度校对方法，上道作业前钢轨探伤仪在基准灵敏度下探测GTS-50和GTS-603横孔，记录其走波。（1）当鱼鳞回波近点小于3横孔走波近点时必须进行校对；(2)探测同一区段时，对于相同钢轨侧磨和垂磨的情况下，仪器的波形应该相近，记录着各区段的波形，包括近点和位移量。若发现某处回波异常偏大或有一次波显示时进行校对；当鱼鳞回波近点小于记录下的近点或波移量大于记录的位移量时校对。七、     

17、;        鱼鳞伤校对方法：对鱼鳞伤要同时进行深度校对和核伤校对。（一）、深度测定：鱼鳞伤属于近表面裂纹，目前所用的探头和仪器无法检测其深度，利用测厚仪的原理，研制出0度聚焦探头结合通用仪CTS-22，可以测出其准确深度。具体工艺如下：1、仪器、探头、试块及耦合剂1.1仪器：CTS-22通用探伤仪。1.2探头：鱼鳞伤校对专用探头。1.3试块：鱼鳞伤探伤专用试块1.4耦合剂：机油。2、仪器校准2.1仪器工作状态：仪器状态设置：增益置于最大；深度范围置10mm；抑制置最小；工作方式选择开关置于双  &#

18、160;   。2.2仪器时基线校准：纵波1：2（探测范围为20mm）。仪器探测专用试块10mm厚度探测面，调节仪器水平和深度旋钮，使10mm底面一、二次底波前沿分别对准刻度5和10。  10                              

19、0;                                                 

20、0;          5             10仪器时基线校对示意图3、鱼鳞伤深度校对方法3.1探伤灵敏度仪器时基线校准后即可进行鱼鳞伤深度校对，由于鱼鳞伤形状的不一定性，校对时可以不对灵敏度进行标定，只要仪器能出波即可（灵敏度高低对测定深度影响不大）。3.2深度确定根据校对回波确定鱼鳞伤深度，取波时要注意选取第一个回波，也就是时基线上最近的一个回波。如回波位

21、于刻度5，此时鱼鳞伤深度就是5×210mm。（二）核伤校对1、仪器：       i.                            现场探测仪器：JGT-6B钢轨探伤仪    ii.   &

22、#160;                        现场伤损校对仪器：JGT-6B钢轨探伤仪或CTS-22B、CTS-9002通用仪器。2、探头：iii.                 

23、60;          JGT-6B钢轨探伤仪使用双晶片70°路轨探头。    iv.                            通用仪：2.5P13*13 2.5K斜探头3、时基线标定

24、       v.                            JGT-6B仪器按50KG/M轨 1：2声程标定    vi.        

25、0;                   通用探伤仪 按1：2.5水平标定.4、探伤和校对灵敏度vii.                            JGT-6B仪器：按现场灵敏度修正方法确定探伤灵敏度。按JGT-5型仪器核伤校对灵敏度确定原则确定校对灵敏度。viii.                            通用探伤仪：以缺陷回波波高80%为基准，释放12dB作为校对灵敏度。   (未完