可动心轨道岔全面探伤检测

导读

从我局天津工务段近几年的钢轨道岔出伤规律和折断情况看，SC325提速道岔探伤是其中一个重点和难点。

结合多年来的钢轨道岔探伤经验，我们对如何进行SC325道岔的全面探伤进行总结论述，形成了一套探伤流程，以求最大限度的提高道岔伤损的检出率，保证行车安全。

(配图)

一、仪器和探头的技术指标及要求

1.仪器配备

由于道岔钢轨的机构和几何尺寸特点，道岔探伤宜采用母材探伤仪和通用探伤仪相结合的方法进行。

2.探伤仪技术要求

母材探伤仪和通用探伤仪除要符合行业标准TB/T 2340-2012的相关规定。

3.探头技术要求

超声波探头应符合JB/T10062-1999《超声探伤用探头技术性能测试方法》，TB/T 2340-2012。

4.灵敏度调整

钢轨探伤仪和通用探伤仪按照相关标准和要求做好灵敏度调整。

二、作业要求及操作程序

探伤作业前要清除探测面上的污垢和锈蚀等，保证探测面平整、耦合良好。

1.检测的主要处所部位

(1)翼轨的焊缝及变型部位。

(2)长心轨尖端500mm～550mm轨头和轨底部位。

(3)尖轨与钢轨连接的焊缝、胶接接头或冻结接头。

(4)基本轨与尖轨密贴处。

(5)尖轨。

(6)短心轨后边连接的接头及间隔铁螺孔。

(7)长心轨尖端至顶面宽50mm断面轨头部位(母材探伤仪不能检查部位)。

(8)其它处所和部位探伤按标准执行。

2.检测程序

因道岔各部位的几何构造复杂，受其影响则母材钢轨探伤仪器和通用探伤仪分别都各个部位进行探测，同时要结合手工检查，确保各部位、类型的伤损有效检出。

3.母材钢轨探伤仪检测

用母材探伤仪对SC325道岔从长心轨后跟到直(曲)基本轨尖前接头各股钢轨进行推行探测，对曲基本轨采取正反双向探测，并随时注意探头位置及耦合情况。

4.通用探伤仪的检测

长心轨的探测：用K2.5探头对轨头踏面进行扫查，扫查时探头平行于长心轨纵向，从两个方向排列式探测，以确保检出各种取向的伤损，也可用K2.5探头从轨头侧面进行辅助扫查，以便于发现轨头横向裂纹。

用K0.8探头从轨头至轨底与轨腰等宽部位进行扫查。

(图B)要特别注意轨底垂直裂纹和轨底变截面部位的斜裂纹，为了更好的在实际检测时区分螺孔回波、变截面处的圆弧回波和裂纹回波，天津工务段沧州探伤车间用长心轨做了实物试块(图C)，此试块能有效的模拟现场探测情况和出波规律。

(图B KO.8扫查长心轨)

(图C 长心轨模拟裂纹)

同时我们要注意到一个问题，就是心轨尖部区域轨面成鱼背型，且越靠近尖端，其弧度越大，也就是说探头与探测面的接触面积减小，此时可采取尽量使用晶片面积小的探头、适当提高灵敏度和加强手工检查的方法。

但需要特别注意的是切不可采取给探头加软保护膜等措施增加接触面积，主要是由于加软保护膜后，此鱼背型可看作是探头超声波对心轨的凸面入射，由于探头中有机玻璃的声速要小于钢的声速，根据超声波的折射定律，其钢中的折射波是发散的，只有弧面顶端的中心的主声束是垂直的，且心轨的鱼背型也不规则，轨腰宽度较小，再加上心轨轨腰侧壁等的影响，因此此方法只会使工件内产生各种复杂的多角度的波形转换，很难分辨出回波的性质(即很难分辨出回波是哪个位置或伤损的反射回来的)。

翼轨及翼轨焊缝的探测：首先用0°探头从轨面扫查焊缝及热影响区范围内轨头至轨底间是否存在水平裂纹。

（1）轨头部位

探测翼轨及焊缝轨头部位时，由于轨面比较宽，晶片面积较小的探头声束宽度也相对要小，再加上手持探头扫查的稳定性影响，很难对轨头部位实现不留盲区的的检测，为此我们采用晶片面积较人的探头。

同时为了更利于发现翼轨及翼轨焊缝近表面的伤损，最好采用双晶探头(母材仪器上配备的70°探头即可)。

用K2.5探头对轨头踏面进行纵向移动扫查，将K2.5探头放在轨面上(双晶大尺寸探头)，耦合良好，使探头与轨头纵向平行间隔为lO-15mm，偏角为0度纵向移动，依次往返探到钢轨轨头边缘，这样扫查是利用一次波扫查钢轨轨头中的缺陷。

探头偏角纵间移动，由于轨头项面作用边呈圆弧状，探头接触面过小，不利于轨头内外侧上角缺陷的检出，因此我们利用偏角纵向移动，往返探测，利用钢轨下额反射检查出钢轨轨头内外侧上角的缺陷。

探测检查时，遇到轨面有压陷或剥离掉块处所，可以从钢轨轨头侧面用单晶小探头探测(图E)。

当出现伤波时，可从荧光屏上直接看出伤损的水平距离、深度及声程来确定伤损。

(图E K2.5轨头侧面扫查)

(2)轨腰投影部分

由于轨腰厚度较大，此处也宜采用较大尺寸探头。

焊缝及热影响区用K0.8探头从两端对轨头至轨底与轨腰等宽部位进行扫查，如遇有报警，可用时基线法或水平定位法来确定轨底三角区横向裂纹是否存在。

由养路工和电务人员配合拆下焊缝处轨撑，用K2.5探头从轨腰侧面由下往下往返纵向探测焊缝。

(3)轨底部位

钢轨焊缝轨底是母材钢轨探伤方法探测的部位，应使用通用探伤仪K2.5探头进行探测。

探伤扫查为了时确焊缝轨底各部分扫查，将轨底分成两大部分。一是轨底两侧，即轨底脚。

另一部分是轨腰与轨底连接部分，即轨底三角区。

根据轨底脚和声束宽对应关系，确保轨底脚得到全面扫查，将轨底脚划分六个区(图F)，由电务及养路工区配合拆下轨撑，用K2.5探头，分别按不同的偏角和位置进行纵向移动探头扫查，利用二次波探测焊缝上半部分，一次波探测焊缝下半部分。

1区时探头要向轨底边缘方向偏斜10°左右。

(图F 轨底脚)

轨底三角区同样用K2.5探头进行扫查，将探头紧靠轨腰呈30度的夹角摆动，然后逐步收小角度往后移动探头至焊缝中心60mm左右，再将探头与轨腰平行后移。

扫查1-3区时，探头入射点距焊缝中约65mm左右为二次波。

扫查4-6区时，探头入射点距焊缝中心约40mm左右为一次波，探头距焊缝中心约95mm左右为二次波，扫查轨底三角区时，探头入射点距焊缝中心约50mm左右为一次波。

(4)尖轨轨面宽度小于50mm部位的检测

用K2.5探头从轨面进行纵向和偏斜角度两种方法进行扫查，以确保各种取向裂纹的检出。

5.手工检查

对整组道岔仪器所不能探测到的部位如心轨和翼轨内侧的轨底角、心轨尖部轨底变界面部位等隐蔽部位等采取眼看、镜照和用手电照等手段，提高检查效果，有条件时用仪器进行复核确认。手工检查的原则是尽量做到全面，不留死角。

检测时，注意事项：

(1)因基本轨与尖轨密贴处基本轨轨头内下部位经过刨切，易产生应力集中，所以应特别注意该部位的轨头核伤的检查。

尤其是目测轨面有鱼鳞纹、暗斑等，更要引起注意。

(2)胶接接头或冻结街头。要特别注意对第一孔(尤其是迎列车方向第一孔)裂纹的检测、轨端下颚和轨腰部位的水平裂纹。

天津工务段段管内京沪线曾发现多处第一孔向轨端反向的下斜裂纹和轨端部位的水平裂纹。

(3)注意尖轨后边接头小腰部位核伤的检测，因核伤和焊缝报警易混淆，很容易把核伤报警当成是焊缝报警。

可采用看探头位置和用尺量水平距离的方法区分，目测轨面有鱼鳞纹时要特别注意。天津工务段曾发生过此部位核伤造成的钢轨折断。

(4)注意长心轨各部位轨面鱼鳞纹和钢轨掉块焊补后产生的核伤。

因钢轨材质原因，焊补后极易在焊补层最深处产生核伤，且产生核伤后发展速度很快，易造成断轨。

(5)注意仪器推行至尖轨和长心轨轨高变化部位时要及时调整仪器0°探头轨底反报警方门的位置，以避免其报警声影响探测。

通用仪器探测注意事项：

(1)要将探测面的油污、锈蚀清理干净。

(2)探测中只能一人操作，防止配合不当，造成漏检。

(3)手持探头进行扫查时，用力要均匀，避免影响探测灵敏度。

(4)用K2.5探头扫查时，要正反双向进行，必要时偏斜一定角度，探测翼轨焊缝时，扫查范围要覆盖整个焊缝(含热影响区)和翼轨变型部位。

(5)因翼轨构造原因，其轨腰的投影部分不在轨面中心，所以用K0.8探头扫查轨腰和轨底部位时，要注意探头置于轨面的位置应在轨腰的投影位置上，也就是说，要让声束能够进入到轨腰直达轨底。

三、检测效果及总结

近段时期，天津工务段沧州探伤车间严格执行SC325道岔的全面检测程序，收到了良好的效果。

用仪器和手工相结合，检查出了一些常规不易检查出的伤损，为避免道岔钢轨因伤损漏检而折断提供了有力的保障。

为进一步认证该检测流程的效果，提高道岔伤损的检出率，还恳请各级领导、专家和同行给予指导和帮助。