钢轨鱼鳞伤及探伤方法研究

纲要：对现场鱼鳞伤损的发生发展趋势进行检查，剖析鱼鳞伤损的特征、分类，针对不一样情况，经过解剖、疲惫试验等手段，提出鱼鳞伤判伤的标准和方法。近两年来，我局因为鱼鳞伤惹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。经过对津浦、浙赣、鹰厦（原上海局管）等线进行调研，认识各单位对现场鱼鳞伤判伤状况及鱼鳞伤发展规律，要点在金华工务段对浙赣线鱼鳞伤进行现场探测，校订解剖，并和金华工务段探伤领工区一同对此进行技术攻关。一、鱼鳞伤的成因：鱼鳞伤主要散布于曲线、坡道地段，直线也有，但极少。基本上是因为轮轨接触形成的疲惫裂纹。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，与轮轨接触应力和摩擦力成正比，与钢轨的硬度成反比。钢轨表面的塑性变形一方面使金属加工硬化，硬度提升，另一方面疲惫裂纹易在表面萌发和沿变形流线方向发展。当塑性变形达到必定深度时，在表面形成的疲惫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，当疲惫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）出现程度不一样的鱼鳞状裂纹和剥离掉块。这种鱼鳞状的剥离裂纹的方向与行车方向一致。在长大坡道、信号机前后线路上，列车爬坡、制动、启动，轮轨强烈摩擦，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。当前我们统称为鱼鳞伤或因鱼鳞伤惹起的剥落掉块。二、鱼鳞伤的发展趋势据我们调研结果，在我局的范围内鱼鳞伤的发展趋势有以下三种：1、跟着列车的运转磨掉，鱼鳞伤不发展，如津浦、沪宁线。2、跟着塑性变形的流线方向扩展，达到的必定深度时，在水平方向的对称脉环正交剪应力作用下形成水平帽，水平帽持续扩展，有的形成轨面掉块，有的碰到钢轨自己存在的链状夹杂物，向下形成纵横向型核伤。3、鱼鳞裂纹直接向下倾斜形成核伤三、当前我局钢轨鱼鳞伤的局势经过对津浦、沪宁、沪杭、浙赣、鹰厦等主要干线的调研，状况以下：1、津浦线在曲线地带大面积蓄在鱼鳞伤，，成密集状散布，属于典型的鱼鳞伤，因为津浦线运量大、速度快使得磨耗速率近似或大于鱼鳞裂纹的扩展速率，广泛深度不深，只有1~2MM。同时因为侧磨严重，改换侧磨轨较快，鱼鳞伤控制的较好。JGT-6B型探伤仪的鱼鳞伤出波较好辨识，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蓄在鱼鳞伤，主要形成轨面的水平掉块，或许是龟裂。4、浙赣线比较复杂，大面积蓄在鱼鳞伤。既有鱼鳞伤惹起的水平掉块和剥离，也有鱼鳞伤惹起的纵横向型核伤和直接形成核伤。5、鹰厦线属于单线地段，列车来去运转，两个趋势的鱼鳞裂纹扩展订交，主要形成轨面的剥离。因为鹰厦线半径小，曲线上股的轮轨接触挤压力很大，所过去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邻近。四、鱼鳞伤带来的问题：1、扰乱探伤。其一，鱼鳞伤有的深度固然不深（4-6MM），但因为伤损趋势优秀，所以在仪器上显示的波形也很强，与初期小核伤的出波地点、位移量近似。同时因为鱼鳞伤连续散布，同样波形连续出现，严重扰乱了我们的判伤，造成初期的小核伤漏检。其二，因为水平帽的存在，阻拦了超声波，关于水平帽下的核伤没法检测。我局近几年探伤漏检造成的核伤断轨绝大多数是因为钢轨表存在鱼鳞伤。所以，划分鱼鳞伤和核伤的仪器检查波形是一个要点。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。所以，关于鱼鳞伤自己制定必定的伤损标准也很要点。综上所述，我们对鱼鳞伤的研究应当朝两个方向努力。1、依据各条线路的状况对鱼鳞伤自己拟订伤损程度标准，量化到仪器出波上，当深度超出重伤标准时即判重伤，防止发展成核伤造成突发性断轨，影响运输生产。2、披沙拣金，拟订出适合的校订标准，既不可以让初期小核伤遗漏，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状况，找出必定规律，拟订现场校订标准，对异样波形进行有效校订。为此，我们进行了特意的疲惫试验，试图经过疲惫试验找到鱼鳞伤轨的扩展速率，与现场状况经过换算后，确立在一个探伤周期内它扩展为横向裂纹时我们能发现。现场鱼鳞伤的再次检查。钢轨伤损图片7张默认分类2008-12-1920:25:54阅读323议论8字号：大中小钢轨伤损图片钢轨伤损图片(4张)默认分类2008-03-3008:18:17阅读263议论0字号：大中小伤损的部位都是在焊缝部分比较有特色钢轨铝热焊缝轨头下鄂轨腰表面伤损的超声波检测(根源默认分类2008-09-2723:04:58阅读705议论13字号：大中小钢轨铝热焊缝轨头下鄂轨腰表面伤损的超声波检测钢轨铝热焊缝轨头下颚轨腰表面伤损的超声波检测刘景利钢轨铝热焊缝边沿在轨头下颚轨腰表面与溢流飞边的交界根部出现的伤损，是一种十分危险的缺点。这种缺点的存在已致使多次发生断轨事故的发生。为此进行了超声波检测方面的初步研究。一.缺点的形态及特色图（一）1.此类缺点的疲惫裂纹源是位于轨头下颚轨腰表面与溢流飞边交界的根部，裂纹由表面向内部发展。对过去个案在断口疲惫裂纹源处取金相样，以查验剖析裂纹处的金相组织及焊接质量，并对母材化学成分及组织进行查验剖析表示，溢流飞边的存在是致使轨头下颚轨腰表面形成的疲惫裂纹的主要原由。这种缺点的相貌形态如图（一）所示。二.超声波检测我们利用济宁模具厂生产的疑难轨YN-1试块上的模拟的1#此类缺点，进行了超声波探伤方面的研究。1.试块上的模拟1#缺点在焊缝上的地点如图（二）所示，模拟裂纹垂直于钢轨表面。宏观容貌如图（三）所示。图（二）图（三）2.在钢轨断面上模拟缺点（1#）尺寸为12*6mm，如图（四）所示。图（四）超声检测；使用数字式探伤仪CTS-2020型仪器，探头规格为*。在CSK-ⅢA试块上，用6mm长的Φ1横通孔制作DAC曲线；依据TB/《工务作业钢轨焊缝超声拨探伤作业》标准，再在GHT-5试块上分别利用1#~5#的12鈭r'>3横通孔，确立判废线；利用YN-1试块上深度60MM的12鈭r'>3横通孔标定探伤敏捷度。因为是在同一试块上标定探伤敏捷度和探测，所以未进行表面藕合赔偿。如图（五）所示。图（五）将探头置于轨面中心，向裂纹方向偏转必定角度，模拟缺点的检测回波如图（六）所示。图（六）依据DAC曲线对该模拟缺点进行定量剖析，其当量靠近为Φ1*6mm当量的横通孔。以上是裂纹垂直于钢轨表面的状况。若裂纹方向与垂直方向产生偏角，缺点回波则会急剧增添。使用的探头晶片尺寸加大，检测回波的幅度会增添。图（七）是在同一探伤敏捷度的状况下，使用*探头检测模拟缺点回波的状况。其回波比与使用*探头[图（六）]对比超出3dB。图（七）图（八）为提升检测此类缺点的靠谱性，可适合在DAC曲线的“增益校订”中，提升增益。图（八）为比探伤敏捷度提升4dB的缺点检测回波。为此建议：在使用通用探伤仪检测焊缝作业时，依据探头的K值不一样，当发现焊缝界限地点出缺点回波，且判断缺点位于轨头下颚与轨腰表面圆弧处时，即便未达到12鈮モ垍'>3长横孔的判废条件，但依据这种缺点的危害性质，建议判废。使用钢轨探伤仪探测时，当对回波定位在焊缝界限处时，可确以为存在上述缺点并进行正确办理。数字化钢轨探伤仪的前后直打70°探头能够发现上述缺点，当此类裂纹与垂线形成必定角度时，前、后37°探头中的一只，也能发现这种缺点。铝热焊施工中因为砂箱不密封致使浇铸时钢水从不密封处溢流出来，使轨