簡談鋼軌鋁熱焊探傷.doc(修改).doc

簡談鋼軌鋁熱焊探傷近幾年來，隨著我國高速鐵路、客運(yùn)專線大量上馬，以及對即有線長大區(qū)間無縫線路道岔聯(lián)焊和在役鋼軌的重傷軌更換，在線路上大量使用鋁熱焊進(jìn)行焊接。由于鋁熱焊和氣壓焊、閃光焊焊接工藝不同，氣壓焊、閃光焊是通過加熱頂鍛、塑變結(jié)晶，屬于壓焊，一般情況下傷損呈面積狀，而鋁熱焊是通過鋁和鐵的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生熱量，使焊劑還原出鐵水填充兩端鋼軌的預(yù)留縫，并將兩邊鋼軌母材熔化融合再結(jié)晶。由于鋁焊是澆灌，一般傷損呈體積狀，但是熱影響區(qū)的疲勞裂紋相對于氣壓焊和閃光焊傷損檢測比較困難，受焊縫焊筋影響較大，波形分辨比較復(fù)雜。通過這幾年來現(xiàn)場鋁熱焊的跟蹤探傷，在此簡單描述一下本人在現(xiàn)場探傷時(shí)碰到的例案和探傷方法。儀器：以CTS-22B型通用探傷儀，探頭，2.5P 1313 K2.5-D斜探頭，直探頭2.5P 20-D；藕合劑：機(jī)油。探傷前必須進(jìn)行時(shí)基線校正及靈敏度測試，對儀器面板上各種按鈕開關(guān)的工作狀態(tài)（包括電源、電壓）、探頭線和接插件作認(rèn)真檢查。每次現(xiàn)場作業(yè)前都應(yīng)作靈敏度的調(diào)試。校驗(yàn)方法：探頭橫向放置在被探焊接縫鋼軌軌腳上，探頭入射點(diǎn)距軌腳邊10mm左右，找出對邊軌腳邊回波最大值顯示在熒光屏刻度5.0左右，要求衰減器讀數(shù)與該探傷系統(tǒng)在60kg/m鋼軌對比試塊上用同樣方法校驗(yàn)時(shí)的衰減器讀數(shù)誤差在4db以內(nèi)。直探頭現(xiàn)場靈敏度校驗(yàn)：將直探頭置于焊筋兩邊母材中心（注意不要置于軌底有枕木上面），找出第一支底面回波，調(diào)節(jié)衰減器使底波波高80%，再釋放22db（如果焊筋兩邊衰減值有差別的話，取衰減值大的）。此時(shí)衰減器讀數(shù)為直探頭現(xiàn)場探傷靈敏度。案例一：2010年11月15日，在肖甬線上行k26+21#軌進(jìn)行周期探傷時(shí)。我正在檢查右股焊縫軌頭時(shí)，當(dāng)我將k2.5探頭放置在焊縫杭端，在軌面中心作“w”型掃查軌頭內(nèi)側(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在熒光屏上從3.05.5出現(xiàn)雙焊筋波間隔很近，波形完整。當(dāng)時(shí)我心里就有點(diǎn)懷疑，一般焊筋輪廓波不是這種形狀。便將探頭原地轉(zhuǎn)向外側(cè)，發(fā)現(xiàn)外側(cè)焊筋波和剛才后面的回波的位置差不多，波形比較清晰。通過計(jì)算用尺測量水平距離發(fā)現(xiàn)基本上在對側(cè)焊筋的位置，調(diào)節(jié)衰減器可以釋放12db以上。開始時(shí)認(rèn)為是新老鋼軌有高低，所以出現(xiàn)這種情況。但我心里還是有點(diǎn)不放心，將探頭從反方向掃查，發(fā)現(xiàn)在熒光屏上出現(xiàn)一支2.54.5左右的波，當(dāng)該波在2.5左右時(shí)后面又出現(xiàn)另一支波，相差1.5大格，通過計(jì)算回波的水平距離及鋼尺測量后，確認(rèn)第一支回波是傷波，后一支波是焊筋波。傷波位移量大而且波幅也強(qiáng)，釋放量在14db以上，通過計(jì)算測量發(fā)現(xiàn)傷損在甬端焊筋后8mm左右。從甬端測量發(fā)現(xiàn)基本在同一點(diǎn)上，探頭橫向移動發(fā)現(xiàn)橫向?qū)挾扔?0mm, 通過計(jì)算傷損從軌鄂上來有13一14mm高度。再用串列式掃查架檢查，0點(diǎn)對準(zhǔn)可疑波形處，轉(zhuǎn)動探頭位置，在45mm處出現(xiàn)底波，確認(rèn)有傷。當(dāng)傷軌從線路上拿回來，經(jīng)過解剖后發(fā)現(xiàn)跟我在現(xiàn)場計(jì)算出來的傷損大小差不多。如圖一所示：圖（一）案例二：2011年3月8日，在肖甬線下行k17+15#左股探傷時(shí)，焊縫軌腳外側(cè)已檢查完畢，當(dāng)我在軌腳內(nèi)側(cè)檢查34檔時(shí)，從杭端向甬端掃查，探頭前端頂住焊筋時(shí)，在熒光屏刻度2.4左右出現(xiàn)焊筋輪廓波，但有點(diǎn)弱，當(dāng)探頭向后移動離焊筋80mm左右時(shí)，在熒光屏5.0出現(xiàn)二次焊筋波，但在其前方1.6大格左右，同時(shí)出現(xiàn)一支回波，波形穩(wěn)定且有位移量3.24.5左右，衰減量在8db以上，當(dāng)時(shí)以為是本側(cè)的焊筋上輪廓波，因?yàn)殇X焊焊筋寬度一般為40mm。但仔細(xì)想想從理論上說，前焊筋輪廓波沒那么強(qiáng)，我看看焊筋打磨得很干凈，焊筋邊上沒有焊渣，兩邊也沒有漏出來的鋼水，將探頭反向探測，在正常探測靈敏度下熒光屏上只出現(xiàn)焊筋下的輪廓波。將靈敏度提高2db左右時(shí)，無其它異常波形出現(xiàn)。再次將探頭放置軌腳杭端外側(cè)四檔，探頭距本側(cè)焊縫邊緣100mm左右，探頭略偏向三角區(qū)，移動時(shí)探頭呈小偏角晃動再縱向移動，出現(xiàn)一回波，波幅不高，但有一定位移量（3.84.6左右），經(jīng)計(jì)算測量，探頭聲束經(jīng)鋼軌底面反射至內(nèi)側(cè)四檔上方。這時(shí)基本上已確定回波有問題，再在內(nèi)側(cè)幾次來回仔細(xì)掃查，再加上外側(cè)也能打到，確認(rèn)內(nèi)側(cè)3.24.5左右的波就是傷波。傷損大約為15mm，高度大約為10mm。如圖二所示：圖（二）通過以上兩個(gè)案例，鋁熱焊檢查時(shí)，應(yīng)重視熱影響區(qū)特殊部位疲勞裂紋的檢查，結(jié)合我平時(shí)實(shí)際探傷作業(yè)過程中所碰到的問題，我深深地體會到探傷工作是技術(shù)含量高，安全責(zé)任重的工種，是一門綜合性的學(xué)科。在此我總結(jié)出以下幾點(diǎn)：一、 要認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識，提高理論水平，并把所學(xué)的理論知識和平時(shí)的實(shí)際操作相結(jié)合。二、 探傷前必須保證焊縫兩側(cè)軌頭和軌腳打磨除銹，軌頭要打磨平整，軌腳、軌腰下連接圓弧處要打磨干凈，確保探頭與軌面的藕合良好。三、 探傷時(shí)必須要嚴(yán)格按照探頭掃查要求進(jìn)行掃查，并根據(jù)出波位置、波幅強(qiáng)弱、波移量的大小，結(jié)合焊縫姿態(tài)進(jìn)行判傷，探測時(shí)軌溫應(yīng)自然冷卻到50以下才能探傷。四、 為防止誤判和漏判，在探測時(shí)應(yīng)加強(qiáng)波形分析，了解出波的規(guī)律，波形特點(diǎn)，必須要用尺子量，眼睛看，手指摸，鏡子照相結(jié)合的辦法，確定回波的真?zhèn)涡盘?，以防止軌頭下鄂和軌底熱影響區(qū)缺陷的漏檢。五