鋼軌超聲波探傷

關(guān)于鋼軌超聲波探傷第一節(jié)70°探頭的探傷一、一二次波的概念70°探頭采用橫波在鋼軌軌頭內(nèi)進(jìn)行反射式探傷，主要探測(cè)軌頭核傷和鋼軌焊接接頭頭部的夾碴、氣孔和裂紋等。為了一次性檢查較大范圍軌頭傷損，采用探頭在軌面與鋼軌縱向呈一定的偏角（20°），使入射鋼軌中的橫波經(jīng)軌頭下顎二次反射來擴(kuò)大掃查范圍。主視圖俯視圖左視圖第2頁,共69頁，2024年2月25日，星期天一次波——探頭發(fā)射的超聲波在未被軌頭下顎反射之前，即由傷損（缺陷）或軌端斷面反射的回波。一次波能探測(cè)的范圍不到軌頭總面積的30%。一次波一次波一次波第3頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二次波——超聲波經(jīng)軌頭下顎反射后繼續(xù)前進(jìn)，在尚未被軌頂面反射之前，而由傷損或軌端斷面反射的回波。二次波能探測(cè)的范圍約占軌頭總面積的60%，二次波束掃查的范圍包括了一次波束的掃查范圍。二次波二次波二次波第4頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、軌端回波顯示主視圖俯視圖左視圖探頭在1－2

9.29.25.05.04.84.84.64.61.0探頭過1

探頭接近1

探頭在0－1

探頭在0

012第5頁,共69頁，2024年2月25日，星期天當(dāng)70°探頭入射點(diǎn)距軌端（60軌）216mm左右，熒光屏刻度9.2左右，將顯示軌端頂角反射波；隨著探頭向軌端移動(dòng)，由位置0移至位置1，回波刻度由9.2向5.0移動(dòng)，這時(shí)二次波由軌端頂角向軌顎方向移動(dòng)，同時(shí)，在熒光屏刻度4.8處顯示軌顎端角波，探頭位置距軌端108mm左右，繼續(xù)前移，二次回波波幅下降，一次回波波幅上升，并隨著探頭從位置1移向位置2，一次回波由刻度4.6向1.0處移動(dòng)。第6頁,共69頁，2024年2月25日，星期天上述是70°探頭發(fā)射方向和探頭移動(dòng)方向相同的顯示過程（即探頭向前發(fā)射）。由于鋼軌探傷儀上還裝有向后發(fā)射的70°探頭，因此該探頭軌端斷面回波顯示正好與上述過程相反，回波從刻度值小向刻度值大的方向移動(dòng)，先顯示一次回波，再顯示二次回波。在以軌端斷面為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)70°探頭探傷靈敏度時(shí)切勿將二次波起始時(shí)的頂角多方位反射回波當(dāng)作雜波處理，也不能過高要求一次波位移到0刻度，這樣會(huì)導(dǎo)致探傷靈敏度過低或過高，不利于鋼軌探傷。第7頁,共69頁，2024年2月25日，星期天三、探測(cè)范圍同時(shí)用兩個(gè)70°探頭，一個(gè)檢查軌頭內(nèi)側(cè)，另一個(gè)檢查軌頭外側(cè)，由于探頭偏角的因素，在軌頭中下部仍存在一個(gè)“盲區(qū)”。GT-2型鋼軌探傷儀增加2個(gè)直打70°探頭探測(cè)軌頭中下部以防核傷漏檢。第8頁,共69頁，2024年2月25日，星期天70度實(shí)測(cè)的探測(cè)范圍示意圖

第9頁,共69頁，2024年2月25日，星期天四、70°探頭回波信號(hào)判斷70°探頭屬于反射式探傷法，如果無傷損存在，一般均無顯示回波信號(hào)（軌端斷面波除外）。當(dāng)遇到傷損時(shí)，根據(jù)回波顯示和示波屏上深程、水平、垂直刻度讀數(shù)可確定傷損所在的位置，并初步判定其大小。在實(shí)際探傷中，由于軌頭的復(fù)雜情況或儀器靈敏度調(diào)節(jié)問題，也會(huì)產(chǎn)生假信號(hào)，干擾正常判傷。因此，對(duì)70°探頭的回波信號(hào)應(yīng)有一個(gè)正確鑒別和判斷的過程。第10頁,共69頁，2024年2月25日，星期天70°探頭檢測(cè)軌頭傷損的一般顯示規(guī)律：（1）傷波顯示在一、二次波交替范圍，表面軌頭下顎有傷，但在焊縫部位，應(yīng)注意區(qū)分焊筋輪廓波；（2）傷波顯示在二次波范圍，表明軌頭內(nèi)外測(cè)上角或近表面有傷，應(yīng)注意區(qū)分表層剝離掉塊和魚鱗傷；（3）既有一次波，又有二次波，表明軌頭內(nèi)有較大核傷，傷損位于一、二次重疊掃查區(qū)；（4）如果傷波顯示近似與軌端斷面回波，表明核傷直徑已經(jīng)很大。

1.傷波的顯示第11頁,共69頁，2024年2月25日，星期天2.正確區(qū)分假象回波（1）顎部銹蝕波：70°探頭遇到軌頭顎部銹蝕時(shí)，會(huì)出現(xiàn)間斷而短促的報(bào)警聲，在示波屏上一、二次交替處，顯示沒有移動(dòng)的跳躍波，此時(shí)可適當(dāng)降低增益，使跳躍波得到扼制。（2）螺孔反射波：當(dāng)探測(cè)遇到軌面寬度不一，曲線磨耗嚴(yán)重、馬鞍形接頭或探頭的偏角和位置不當(dāng)時(shí)，在示波屏二次波范圍內(nèi)將顯示螺孔反射波，可通過調(diào)節(jié)探頭橫向位置，使螺孔反射波消失。第12頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（3）夾板卡損波：探頭距離夾板80~90mm左右時(shí)，儀器報(bào)警，在示波屏一、二次波交替處顯示回波，波幅穩(wěn)定，這是夾板卡損引起的回波，可通過調(diào)節(jié)探頭橫向位置進(jìn)行判斷。（4）剝落掉塊波：軌頭側(cè)面飛邊或曲線內(nèi)側(cè)剝落掉塊也會(huì)引起超聲波的反射，對(duì)這種異常反應(yīng)要仔細(xì)校對(duì)，防止凹凸不平水平裂紋下暗藏的核傷，剝落嚴(yán)重也會(huì)引起軌頭內(nèi)裂。

第13頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（5）焊筋輪廓波：焊接接頭的軌頭下顎都有焊筋輪廓存在，尤其是鋁熱焊頭，70°探傷時(shí)有回波顯示，一般顯示在一二次波交替范圍，但應(yīng)仔細(xì)區(qū)分在同一位置上軌頭內(nèi)裂的異常傷波顯示。（6）側(cè)面鋸齒波：由于液壓調(diào)縫器卡鉗的作業(yè)，軌頭側(cè)面有條束狀印痕，在示波屏4.0刻度左右顯示連續(xù)、短促、重復(fù)的回波。

（7）表面擦傷波：若擦傷較淺，在靠近基線刻度附近顯示不規(guī)則跳躍波和短回波，若擦傷有一定深度，則顯示在二次波范圍內(nèi)，應(yīng)仔細(xì)探測(cè)校正。第14頁,共69頁，2024年2月25日，星期天五、70°探頭注意事項(xiàng)1.重視現(xiàn)場(chǎng)探傷靈敏度調(diào)節(jié)與修正；2.防止接頭1m區(qū)域核傷的漏檢；3.根據(jù)核傷存在規(guī)律綜合判傷；4.重視傾斜性核傷的檢測(cè)；5.注意探頭位置和偏角的檢查；6.重視薄弱處所的檢查和校對(duì)。根據(jù)鋼軌受力特點(diǎn)，應(yīng)特別重視有縫接頭、焊縫、曲線上股、大坡道、變坡點(diǎn)和道岔基本軌、魚鱗傷地段的檢查。第15頁,共69頁，2024年2月25日，星期天六、核傷定位定量鋼軌核傷除判定傷損性質(zhì)外，還應(yīng)通過校對(duì)確定它的位置、大小和深度，以便決定對(duì)鋼軌的處理。校對(duì)方法四點(diǎn)定位法基線定位法半波高度定位法試塊對(duì)比法第16頁,共69頁，2024年2月25日，星期天四點(diǎn)法適合于儀器探測(cè)范圍調(diào)節(jié)精度不高、核傷兩邊都有回波的情況。它是根據(jù)探頭折射角與缺陷間形成的三角函數(shù)關(guān)系，來確定核傷位置和大小的方法。1.四點(diǎn)定位法第17頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（1）校對(duì)前要在探頭上標(biāo)定出入射點(diǎn)和縱向中點(diǎn)，確定校對(duì)靈敏度；（2）校對(duì)中將探頭在鋼軌縱向前后移動(dòng)，用一次波分別在核傷兩側(cè)定出ABCD四個(gè)點(diǎn)。探頭由遠(yuǎn)離核傷向接近核傷移動(dòng)，當(dāng)核傷波出現(xiàn)時(shí)，在探頭入射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鋼軌上做好標(biāo)記A點(diǎn)，探頭繼續(xù)前移至核傷波將要消失時(shí)，做好標(biāo)記B點(diǎn)；探頭調(diào)向，按上述方法確定出核傷C點(diǎn)和D點(diǎn)；第18頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（3）確定核傷中心在鋼軌縱向位置（0點(diǎn)）。用直尺確定B點(diǎn)到C點(diǎn)的中心O1點(diǎn)（核傷頂端在軌面的位置）和A點(diǎn)到D點(diǎn)的中心O2點(diǎn)（核傷底端在軌面的位置），取O1到O2的中心O點(diǎn)，即為核傷中心在鋼軌縱向的位置。如果在ABCD四點(diǎn)中，A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離與C點(diǎn)到D點(diǎn)的距離相同，則說明核傷垂直于軌面，O1、O2兩點(diǎn)是重合的，因此核傷中心在鋼軌縱向位置，可直接讀取B點(diǎn)到C點(diǎn)的中心O1點(diǎn)；第19頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（4）確定核傷頂端離軌面深度（h1）。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，可得h1=0.19BC。（5）確定核傷垂直高度（h2）。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，可得h2=0.19（AB+CD）。（6）確定核傷橫向?qū)挾群途鄠?cè)邊距離。核傷在軌頭內(nèi)的橫向?qū)挾纫话悴捎醚由旆y(cè)定，測(cè)定時(shí)將探頭置于起、落波中點(diǎn)或回波幅值最大的位置G點(diǎn)，然后橫向移動(dòng)探頭位置，分別標(biāo)出回波剛好躍落時(shí)探頭前沿中心對(duì)應(yīng)鋼軌處的E、F兩點(diǎn)位置，則E點(diǎn)距軌頭側(cè)邊的距離即為核傷距側(cè)邊的距離。EF間的距離為核傷橫向?qū)挾?。?0頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（7）校對(duì)注意事項(xiàng)：①遠(yuǎn)點(diǎn)（A或D點(diǎn)）距離中點(diǎn)O的最大距離一般不超過軌頭厚度的2.6倍；②近點(diǎn)（B或C點(diǎn)）兩點(diǎn)間距離過大或錯(cuò)位時(shí)，計(jì)算出的核傷深度、高度之和大于軌頭高度，這種現(xiàn)象一般為軌頭內(nèi)有“鍋蓋”形或“船底”形水平狀核傷存在，可用0°探頭驗(yàn)證。第21頁,共69頁，2024年2月25日，星期天③注意核傷邊緣的尋找。為了獲得核傷最大寬度，在探頭向內(nèi)或外側(cè)移至核傷邊緣時(shí)，適當(dāng)作前后左右擺動(dòng)，直至回波躍落。④注意靠近軌頭內(nèi)側(cè)邊緣核傷寬度的修正。校對(duì)靠近內(nèi)側(cè)邊緣的核傷時(shí)，當(dāng)探頭的縱軸中點(diǎn)接近內(nèi)側(cè)邊緣時(shí)，中點(diǎn)位置應(yīng)予適當(dāng)修正。2.基線定位法詳見課本內(nèi)容，略。第22頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)37°探頭的探傷37°探頭（以往按入射角的大小稱之為30°探頭）屬反射式探傷，發(fā)射的超聲波從軌面以折射角37°方向傳播到軌底。主要探測(cè)軌腰投影范圍的螺孔裂紋、斜裂紋和特殊部位水平裂紋，以及軌底橫向裂紋。37°探頭探測(cè)區(qū)域第23頁,共69頁，2024年2月25日，星期天一、正常鋼軌接頭螺孔回波顯示掌握好37°探頭探傷方法，必須了解正常情況下鋼軌內(nèi)的回波顯示規(guī)律，在熟知各種回波與探頭位置對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，才能區(qū)別異?；夭ǎl(fā)現(xiàn)裂紋的存在。鋼軌接頭第一螺孔裂紋是探測(cè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，掌握37°探頭在鋼軌接頭的波形顯示，以及第一螺孔裂紋探測(cè)的方法和要領(lǐng)是重點(diǎn)。第24頁,共69頁，2024年2月25日，星期天37°探頭探傷掃查中，距離螺孔中心77mm左右，儀器熒光屏刻度4.0左右出現(xiàn)螺孔回波。為檢查出螺孔不同象限的裂紋，鋼軌探傷儀均配置兩只37°探頭，一個(gè)朝儀器推行前方發(fā)射的稱為前37°探頭，另一個(gè)朝儀器推行后方發(fā)射的稱為后37°探頭。由于兩個(gè)探頭聲束方向不同，螺孔波顯示移動(dòng)過程正好相反,前37°探頭螺孔波從熒光屏大刻度向小刻度移動(dòng),后37°探頭螺孔波從小刻度向大刻度移動(dòng)。1.螺孔回波第25頁,共69頁，2024年2月25日，星期天正常螺孔檢測(cè)回波示意圖前37°探頭一般是單探頭,后37°探頭是組合探頭（內(nèi)有一個(gè)0°探頭），受探頭結(jié)構(gòu)的影響，從探頭外殼上看，后37°探頭的入射點(diǎn)比前37°探頭后移約10mm，在觀察螺孔波與探頭位置對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，前后37°探頭中心離螺孔中心的距離相差應(yīng)為10mm，這一點(diǎn)在實(shí)際探傷中應(yīng)在注意。第26頁,共69頁，2024年2月25日，星期天37°探頭探測(cè)鋼軌接頭第一孔至軌端間，因鋼軌類型、螺孔位置和軌面狀的影響，以及鋼軌端面、頂角、頦部、腰部等反射作用，會(huì)產(chǎn)生很多固有回波，容易與第一螺孔裂紋或軌端裂紋混淆?，F(xiàn)以前37°探頭探測(cè)50Kg/m軌接頭回波的顯示規(guī)律為例（儀器按聲程1：2調(diào)節(jié)），說明各種回波規(guī)律。后37°探頭回波規(guī)律與前37°探頭相反。2.第一螺孔至軌端部回波第27頁,共69頁，2024年2月25日，星期天12435第一螺孔至軌端部回波顯示規(guī)律第28頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（1）37°探頭探測(cè)遇到第一螺孔時(shí)，一般在熒光屏刻度4.0左右顯示完整的第一螺孔回波（上圖探頭位置1）。（2）探頭入射點(diǎn)移至距軌端約100mm處，在熒光屏刻度8.0左右有時(shí)會(huì)顯示軌頭頂角波（上圖探頭位置2），該回波是由軌頦和軌面多次反射至端角上產(chǎn)生的回波，由于43Kg/m、60Kg/m軌下頦的斜度大，反射波的途徑有所不同，因此，顯示回波有一定差異。第29頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（3）探頭入射點(diǎn)移至軌端約35mm左右時(shí)，在熒光屏刻度2.5左右顯示軌端頦部反射波(下圖探頭位置3)。它是由軌端面和軌頦面形成的端角,37°探頭擴(kuò)散聲束在端角上的反射。正常探測(cè)條件下，每個(gè)鋼軌接頭該回波都會(huì)顯示，且波幅強(qiáng)，如果無顯示，除軌面狀態(tài)不良外，一般為探傷靈敏度偏低，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修正。第30頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（4）探頭入射點(diǎn)移至距軌端10mm左右，超聲波經(jīng)過軌端端面反射至一孔，在熒光屏刻度4.3左右顯示不完整螺孔波（下圖探頭位置4），又稱倒打螺孔波。該螺孔波與正常螺孔波不同是受一孔至軌端距離的影響。第31頁,共69頁，2024年2月25日，星期天（5）當(dāng)探頭入射點(diǎn)剛過軌縫進(jìn)入另一根軌面時(shí)，在熒光屏刻度約3.9左右顯示半個(gè)螺孔波(上圖探頭位置5),它和倒打螺孔波一樣都屬于不完整螺孔波,都是受一孔至軌端的距離影響，不能滿足一個(gè)完整螺孔波顯示的探測(cè)距離，只能顯示螺孔波一部分。當(dāng)遇有高低接頭、壓塌或是擦傷（掉塊）接頭時(shí)，軌縫二端的不完整螺孔波很難顯示，若使用螺孔反報(bào)警門，則一孔向二孔向上裂紋不會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，容易導(dǎo)致漏檢，因而需要加以重視。第32頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、螺孔裂紋探測(cè)范圍37度探頭的主要檢測(cè)對(duì)象為鋼軌螺孔裂紋，螺孔裂紋在鋼軌傷損中是危害最大的傷損之一，近年來，由于鋼軌螺孔裂紋引起的軌頭揭蓋時(shí)有發(fā)生，因此如何提高螺孔裂紋的檢出率是防止斷軌的重要課題之一，下面將介紹37度探頭對(duì)鋼軌螺孔裂紋的探測(cè)范圍。第33頁,共69頁，2024年2月25日，星期天1.第二、三螺孔探測(cè)將螺孔劃成四個(gè)象限，各象限都有可能產(chǎn)生螺孔裂紋。按其聲束方向，前37°探頭能發(fā)現(xiàn)II、IV象限的斜裂紋及I、IV象限的水平裂紋；后37°探頭能發(fā)現(xiàn)I、III象限斜裂紋及II、III象限的水平裂紋。從圖中可知，通過兩個(gè)探頭兩個(gè)方向的探測(cè)，能基本解決第二、三螺孔各個(gè)方向裂紋的檢出。第34頁,共69頁，2024年2月25日，星期天在鋼軌端面、軌面狀態(tài)和螺孔位置正常的情況下，由于鋼軌端面對(duì)超聲波的反射作用，前后37°探頭探測(cè)范圍與在第二、三螺孔上有所不同。前37°探頭能探本側(cè)第一螺孔除I象限以外裂紋、軌端上的裂紋和迎端軌第一螺孔II象限裂紋,而后37°探頭探測(cè)范圍剛好彌補(bǔ)前37°探頭的不足。2.第一螺孔和軌端探測(cè)第35頁,共69頁，2024年2月25日，星期天三、37度螺孔裂紋探測(cè)波形顯示螺孔向下斜裂紋：前37°探頭遇到IV象限向下斜裂紋，因?yàn)榱鸭y在螺孔中心下方，反射面比螺孔聲程更遠(yuǎn)，所以在5.0以后先顯示螺孔向下裂紋波，裂紋波消失后，在5.0以前顯示螺孔波，傷波位移長(zhǎng)短與裂紋長(zhǎng)度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，一般為裂紋越長(zhǎng)，顯示裂紋波的起點(diǎn)刻度值越大、回波位移越長(zhǎng)。1.裂紋波顯示規(guī)律第36頁,共69頁，2024年2月25日，星期天螺孔向上斜裂紋：前37°探頭探測(cè)遇到II象限向上斜裂紋時(shí)，因?yàn)榱鸭y處于螺孔的后方，顯示特點(diǎn)為先螺孔波，后顯示裂紋波，在螺孔波還沒有消失時(shí)，在螺孔波之后就出現(xiàn)裂紋波。當(dāng)向上斜裂紋端點(diǎn)低于螺孔頂面時(shí)，則傷波顯示在螺孔波范圍內(nèi)；當(dāng)向上斜裂紋較長(zhǎng)，且裂紋端點(diǎn)超過螺孔頂面時(shí)，則裂紋的回波失落點(diǎn)超過螺孔波顯示范圍，裂紋回波位移長(zhǎng)，回波失落點(diǎn)刻度值越小。第37頁,共69頁，2024年2月25日，星期天螺孔水平裂紋：前37°探頭遇到I、IV象限間的螺孔水平裂紋時(shí)，由于螺孔周邊和裂紋面之間構(gòu)成角反射作用，能顯示螺孔水平裂紋波。探頭聲束先射及水平裂紋角反射點(diǎn)，后射及螺孔反射面，因此，先顯示裂紋回波后顯示螺孔回波。因水平裂紋角反射點(diǎn)與螺波反射面高差小，則兩個(gè)回波間隔很小，并有裂紋波未消失螺孔波就出現(xiàn)的同時(shí)顯示過程。第38頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第一螺孔朝軌端向下（或水平）裂紋：根據(jù)超聲波反射原理，前37°探頭發(fā)射的超聲波，經(jīng)軌端面按入射角等于反射角的方向向軌腰下方傳播。前37°探頭顯示軌端顎部波同時(shí)，若聲波射及螺孔向下（或水平）裂紋，在熒光屏5.0左右會(huì)顯示裂紋波，這時(shí)探頭入射點(diǎn)距軌端10~35mm范圍，如果斜裂紋越長(zhǎng)，探頭距軌端也越遠(yuǎn)，裂紋波顯示的刻度也越大。由于該部位各種回波很多，很難以聽報(bào)警來確定裂紋，只有看清顎部波的同時(shí)，注意螺孔波波位后方回波的顯示，這樣才能發(fā)現(xiàn)裂紋。第39頁,共69頁，2024年2月25日，星期天一孔朝二孔向上裂紋：前37°探頭入射點(diǎn)進(jìn)入另一根鋼軌頂面時(shí)，顯示不完整螺孔波。探頭繼續(xù)向前移動(dòng)10mm左右，顯示向上裂紋波，探頭入射點(diǎn)離軌端約15mm。由于軌端頂面不平，多數(shù)情況下第一螺孔波不能正常顯示，因此，一但發(fā)現(xiàn)熒光屏顯示螺孔波的刻度上有回波，則要以觀察探頭位置方法來鑒別，認(rèn)真區(qū)分是螺孔回波還是向上裂紋回波，防止誤將向上裂紋波當(dāng)成螺孔波來處理。第40頁,共69頁，2024年2月25日，星期天37度探頭除了能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)大部分的螺孔裂紋以外，還能檢測(cè)部分軌端裂紋，軌腰裂紋和軌底橫向裂紋。雖然37度探頭的聲波覆蓋面為軌頭至軌底（軌腰寬度范圍）的區(qū)域，但由于缺陷形狀、取向的影響（裂紋傾角過大或過?。?，一些缺陷是不能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的，如螺孔小角度裂紋，軌頭軌腰的橫向及水平裂紋，取向不良的軌底橫向裂紋等。37度探傷靈敏度越高，傷損發(fā)現(xiàn)能力也就越高，但雜波也就越多，誤判率就高。因此現(xiàn)場(chǎng)探傷靈敏度的選擇必須雙向兼顧。2.37°探傷的幾點(diǎn)說明第41頁,共69頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)0°探頭的探傷0°探頭放置鋼軌頂面中心，發(fā)射聲束從軌面至軌底，能探測(cè)的區(qū)域?yàn)檐壯队胺秶鷥?nèi)。它具有穿透和反射兩種探傷功能：穿透式探傷時(shí)，由一個(gè)晶片發(fā)射的縱波從軌頭經(jīng)軌腰到軌底，被軌底面反射后，由另一個(gè)晶片接收，為使軌底波不報(bào)警，儀器均用反報(bào)警小方門罩住軌底波，如果鋼軌內(nèi)有縱向裂紋和斜裂紋，超聲波在傳播過程中改變方向，使探頭接收不到軌底反射波而產(chǎn)生失底波報(bào)警現(xiàn)象；第42頁,共69頁，2024年2月25日，星期天反射式探傷時(shí)，當(dāng)遇有水平裂紋，超聲波在裂紋面上反射并被探頭接收，熒光屏上顯示回波并產(chǎn)生報(bào)警。根據(jù)水平裂紋距軌面的深度，在基線上顯示水平裂紋回波。所以，0°探頭能探測(cè)軌頭至軌底間的水平、縱向和斜裂紋功能。0°探頭穿透探傷從理論上說，對(duì)軌腰投影范圍內(nèi)任何取向和性質(zhì)的缺陷，只要對(duì)超聲波傳播有阻礙都能被檢出，但實(shí)際探傷中由于外界原因和探傷方法的影響，對(duì)縱向投影長(zhǎng)度較小的缺陷檢出有一定難度。第43頁,共69頁，2024年2月25日，星期天一、正常鋼軌內(nèi)回波顯示鋼軌軌腰投影范圍內(nèi)無裂紋時(shí)，探頭發(fā)射的超聲波在軌底上產(chǎn)生反射，回波顯示在熒光屏刻度（聲程1：2.5）50Kg/m軌6.0左右、60Kg/m軌7.0左右。當(dāng)探頭移向螺孔，則出現(xiàn)螺孔波和軌底波交替顯示，顯示過程為：a軌底波—b軌底波和螺孔波—c螺孔波—d螺孔波和軌底波—e軌底波。第44頁,共69頁，2024年2月25日，星期天二、裂紋回波顯示規(guī)律0°裂紋回波顯示規(guī)律穿透式

以失波報(bào)警來判定反射式以裂紋回波顯示來判定第45頁,共69頁，2024年2月25日，星期天0°探頭發(fā)射超聲束遇有水平裂紋時(shí)，在基線0位與軌底波間顯示水平裂紋回波，同時(shí)，軌底波消失并報(bào)警。水平裂紋距軌面越深，回波顯示刻度值越大，如果水平裂紋長(zhǎng)、且表面平整，則會(huì)產(chǎn)生多次等間距水平裂紋回波的顯示。1.水平裂紋第46頁,共69頁，2024年2月25日，星期天螺孔單側(cè)水平裂紋：有時(shí)會(huì)出現(xiàn)螺孔波、水平裂紋波和軌底波同時(shí)顯示的現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)這種顯示，應(yīng)將探頭橫向移動(dòng)，觀察傷波變化情況，確定單側(cè)裂紋的具體部位，由于單側(cè)裂紋的橫向深度不一或探頭位置偏離軌面中心軸線等因素，有可能發(fā)生裂紋漏檢，因而要經(jīng)常注意探頭位置的調(diào)整。第47頁,共69頁，2024年2月25日，星期天橫向傾斜的水平裂紋：由于鋼軌內(nèi)外側(cè)受力不均或長(zhǎng)期偏載作用下，軌腰裂紋呈縱向水平發(fā)展，在橫截面上與水平呈一定的傾斜角。裂紋因在一個(gè)方向傾斜后，產(chǎn)生回波不強(qiáng)或失底波的現(xiàn)象，有波形顯示時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)回波位置后移?；夭ú粡?qiáng)或失底波第48頁,共69頁，2024年2月25日，星期天縱向裂紋它的長(zhǎng)度不一，從幾厘米至十幾米，甚至縱貫整根鋼軌。軌頭，軌腰，軌底部位都有可能存在。在鋼軌外觀狀態(tài)正常的條件下，0°探頭探測(cè)中發(fā)生失底波或底波減弱報(bào)警，為避免因軌底（腰）嚴(yán)重銹蝕的干擾，一般應(yīng)適當(dāng)開大增益，觀察底波是否顯示，若有底波顯示，可不判傷；如無底波顯示，或在熒光屏掃描線上有回波顯示，則可初步判為縱向裂紋。2.縱向裂紋第49頁,共69頁，2024年2月25日，星期天裂紋形狀回波特點(diǎn)裂紋與回波圖示直線型一般產(chǎn)生在軌底或軌腰部位，多數(shù)存在傾斜劈裂，使入射軌底的聲波被阻隔，而產(chǎn)生現(xiàn)失底波報(bào)警。曲線型當(dāng)縱向裂紋的形狀不規(guī)則，傷損以曲線型存在于鋼軌腰部，提高靈敏度后有時(shí)會(huì)顯示不固定位置的回波。開口型裂紋頂端橫向?qū)挾容^大，入射的超聲波在其頂端產(chǎn)生反射，回波幅度強(qiáng)，波形穩(wěn)定，可根據(jù)回波顯示的刻度確定縱向裂紋頂端距軌面的深度。鼓泡型多數(shù)在軌腰（或頦部）形成局部鼓起，根據(jù)鼓泡的大小會(huì)產(chǎn)生有傷波或傷波和底波并存顯示，一般傷波波幅高，探頭位移短，有時(shí)37°探頭也有回波顯示。除按波形判斷外，還可目視或手摸探頭下方軌腰部是否有鼓起現(xiàn)象。第50頁,共69頁，2024年2月25日，星期天軌腰斜裂紋：0°探頭發(fā)射的超聲波，在斜裂紋上產(chǎn)生反射聲波，無法按原方向傳播到軌底，因此，儀器發(fā)生無軌底波而報(bào)警的現(xiàn)象。當(dāng)斜裂紋不規(guī)則或帶有局部水平裂紋時(shí)，在探頭移動(dòng)過程中，有可能出現(xiàn)不連續(xù)，波幅不強(qiáng)，一閃即消失的移動(dòng)回波。3.斜裂紋第51頁,共69頁，2024年2月25日，星期天螺孔斜裂紋：0°探頭遇螺孔向下裂紋，其傾角在37°左右，一般長(zhǎng)度大于15mm，會(huì)產(chǎn)生螺孔波與軌底交替過程中，兩波均不顯示而報(bào)警，裂紋越長(zhǎng)，則失波探頭位移也越長(zhǎng)；螺孔向上裂紋，其傾角較小時(shí)，會(huì)有特殊顯示形式，一般表現(xiàn)為底波、螺孔波交替顯示遲緩或螺孔波變粗，這是因一部分聲波在斜裂紋與螺孔形成的端角上反射，當(dāng)裂紋長(zhǎng)度大于15mm時(shí)也會(huì)產(chǎn)生失底波報(bào)警。第52頁,共69頁，2024年2月25日，星期天三、0°探頭檢測(cè)注意事項(xiàng)

0度探頭理論上講具有穿透和反射兩種探測(cè)功能，可以檢測(cè)探測(cè)范圍內(nèi)的所有缺陷。但是實(shí)際探測(cè)時(shí)由于受儀器靈敏度的制約（反射探傷要求使用高靈敏度，穿透探傷要求使用低靈敏度），和探傷條件的影響（軌面軌底狀態(tài)不良引起失波報(bào)警），其探測(cè)靈敏度比70度和37度低。因此現(xiàn)場(chǎng)探傷時(shí)必須根據(jù)鋼軌狀態(tài)確定探測(cè)重點(diǎn)進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié)。第53頁,共69頁，2024年2月25日，星期天鋼軌超聲波探傷的局限性任何一種技術(shù)都有它的局限性，超聲波探傷不是萬能的，要想發(fā)現(xiàn)傷損，首先儀器得接收到傷損信號(hào)，而且信號(hào)必須有一定的幅度。由于傷損性質(zhì)的不一，傷損形狀的變化，傷損表面狀態(tài)的影響，裂紋角度的不同，發(fā)射的超聲波束不可能和缺陷反射面正交，使得接收到的信號(hào)非常微弱，甚至淹沒在雜波信號(hào)內(nèi)。如取向不良的螺孔裂紋，傾斜的軌底橫向裂紋，大面積擦傷下的小核傷等等，從而使得無法識(shí)別判傷。有的傷損位于儀器探測(cè)盲區(qū)（如鋼軌軌腳傷損，軌頭中央的小核傷），對(duì)于這些缺陷，儀器根本不能發(fā)現(xiàn)。同時(shí)外界干擾，檢測(cè)速度的限制，這些都直接影響著探傷質(zhì)量。第54頁,共69頁，2024年2月25日，星期天所以，超聲波探傷不是萬能的，鋼軌探傷只是后期的補(bǔ)救和預(yù)防措施。因此，如何提高線路的養(yǎng)修質(zhì)量，減緩鋼軌傷損的發(fā)生和發(fā)展，避免小傷損引起突發(fā)斷軌是鋼軌防斷的關(guān)鍵點(diǎn)之一。鋼軌傷損的漏檢是必然的，因此，我們必須經(jīng)常分析發(fā)現(xiàn)工作中存在的問題，提高鋼軌探傷儀的檢測(cè)能力，及時(shí)彌補(bǔ)作業(yè)上、工藝中的漏洞，以提高鋼軌傷損檢出率。第55頁,共69頁，2024年2月25日，星期天2003年10月29日福州工務(wù)段管內(nèi)外福線K47+21#右股鋼軌距福州端169m處發(fā)生鋼軌折斷，斷口有一53*33mm核傷，核傷上部至軌端軌面存在焊補(bǔ)層，該處斷軌距軌端169mm，分析探傷漏減原因?yàn)槲磮?zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，沒有做到接頭站?？床?，而把核傷回波誤認(rèn)為斷面回波。

第四節(jié)近年來行業(yè)部分典型事故分析第56頁,共69頁，2024年2月25日，星期天2003年12月26日15：40巡道工發(fā)現(xiàn)滬寧下行K226+18＃右股鋼軌折斷，折斷處所為法國(guó)鋁焊接頭，焊接時(shí)使用的是保壓焊接。斷口焊縫存在晶粒結(jié)構(gòu)異常的疏松缺陷。該傷損是由于拉伸保壓焊接過程中，鋼軌移動(dòng)形成的焊接缺陷。

鋁焊斷軌第57頁,共69頁，2024年2月25日，星期天京九下行k889+29#軌左股京端一孔小角度單側(cè)3mm裂紋引起揭蓋。目前探傷儀的檢測(cè)能力不能發(fā)現(xiàn)此細(xì)小裂紋。螺孔揭蓋第58頁,共69頁，2024年2月25日，星期天2004年5月31日，淮南下行K45+11＃右單側(cè)小角度孔裂10×13引起長(zhǎng)大裂紋，發(fā)現(xiàn)時(shí)以裂至鄂部以上15mm。該傷損的產(chǎn)生原因是鋼軌鉆孔后未倒棱引起單側(cè)螺孔裂紋，隨后突發(fā)形成長(zhǎng)大傷損。螺孔裂紋第59頁,共69頁，2024年2月25日，星期天2004年12月29日，杭州站N7道岔曲導(dǎo)軌軌腳外側(cè)一個(gè)由軌底銹蝕引起的寬29mm、最高處15mm的傷損引起斷軌。該傷損未進(jìn)入軌腰探測(cè)區(qū)，探傷無法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)。軌底傷損斷軌第60頁,共69頁，2024年2月25日，星期天2005年2月16日20時(shí)18分津浦線下行K867＋10＃軌發(fā)生軌頭揭蓋，揭蓋軌頭長(zhǎng)度為