钢轨铝热焊缝轨头下颚轨腰伤损的超声波检测microsoft w

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1、钢轨铝热焊缝轨头下颚轨腰表面伤损的超声波检测钢轨铝热焊缝边缘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陷。这类缺陷的存在已导致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.  缺陷的形态及特点图（一）            1.此类缺陷的疲劳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。对以往个案在断口疲劳裂纹源处取金相样，以检验分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检验分析表明，溢流飞边的存在是导致轨头下颚轨腰表面形成的疲劳裂纹的主要原因。这类缺陷的

2、外貌形态如图（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#此类缺陷，进行了超声波探伤方面的研究。1.试块上的模拟1#缺陷在焊缝上的位置如图（二）所示，模拟裂纹垂直于钢轨表面。宏观形貌如图（三）所示。  图（二）                  图（三）2.在钢轨断面上模  拟缺陷（1#）  尺寸为12*6mm，如图（四）所示。                   图（四）2.超声检测；使用数字式探伤仪CTS-2020型仪器，探头规格为2.5Z8*12K2.5。在CSK-ⅢA试块上，用6mm长的Φ1横通孔

3、制作DAC曲线；根据TB/T2658.21-2007《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，确定判废线；利用YN-1试块上深度60MM的12鈭r'>3横通孔标定探伤灵敏度。因为是在同一试块上标定探伤灵敏度和探测，因此未进行表面藕合补偿。如图（五）所示。      图（五）将探头置于轨面中心，向裂纹方向偏转一定角度，模拟缺陷的检测回波如图（六）所示。          图（六）根据DAC曲线对该模拟缺陷进行定量分析，其当量接近为Φ1*6mm当量的横通孔。以上是裂纹垂直于钢轨表面的情

4、况。若裂纹方向与垂直方向产生偏角，缺陷回波则会急剧增加。使用的探头晶片尺寸加大，检测回波的幅度会增加。图（七）是在同一探伤灵敏度的情况下，使用2.5Z12*12K2.5探头检测模拟缺陷回波的情况。其回波比与使用2.5Z8*12K2.5探头[图（六）]相比高出3dB。                                      图（七）                                                                                                  

5、    图（八）为提高检测此类缺陷的可靠性，可适当在DAC曲线的“增益校正”中，提高增益。图（八）为比探伤灵敏度提高4dB的缺陷检测回波。为此建议：在使用通用探伤仪检测焊缝作业时，根据探头的K值不同，当发现焊缝边界位置有缺陷回波，且判定缺陷位于轨头下颚与轨腰表面圆弧处时，即使未达到12鈮モ垍'>3长横孔的判废条件，但根据这类缺陷的危害性质，建议判废。    使用钢轨探伤仪探测时，当对回波定位在焊缝边界处时，可确认为存在上述缺陷并进行正确处理。    数字化钢轨探伤仪的前后直打70°探头可以发现上述缺陷，当此类裂纹与垂线形成一定角度时，前、后

6、37°探头中的一只，也能发现这类缺陷。        铝热焊施工中由于砂箱不密封导致浇铸时钢水从不密封处溢流出来，使轨头下颚熔合线附近的焊瘤形成气孔、疏松等铸造缺陷，同时也影响铸造结晶的正常过程，是形成此类缺陷的主要原因。因此应从提高焊接质量入手，防止这类钢轨折断事故的发生。