钢轨焊缝超声波无损检测技术

铁路钢轨焊缝为什么需要无损检测？

中国铁路进入高速、重载大发展时期,高速无缝线路里程快速增长,高速重载铁路对焊接接头要求越来越高,焊接接头内部缺陷直接影响列车行驶安全,钢轨焊接后须对焊缝进行超声波探伤,体积状缺陷较易检出,一般普通单探头就可以完成。平面状缺陷十分危险,它不仅减少了钢轨的有效截面,而且还可以造成应力集中,甚至导致焊缝拉开或钢轨断裂。平面状缺陷一般垂直于钢轨踏面,除少数靠近界面的平面状缺陷外,一般需要使用双探头扫查,采用双探头进行扫查探伤能够及早将平面状缺陷检出。

钢轨超声波检测技术

超声波无损检测是指利用钢轨内部结构异常或存在的缺陷所引起的热、声、光、磁、电等反应特征,在不损坏钢轨的前提下,借助超声波探伤的技术,对钢轨的表面和内部质量进行检测的一种方式。

超声波无损检测是利用超声波对工件的宏观缺陷进行检测,依据是超声波在材料中的传播特性。超声波无损检测频率一般在0.5~25MHz之间,对金属材料的检验,常使用频率1~5MHz。与其他无损检测技术相比具有以下特点:方向性好,超声波是频率较高、波长较短的机械波,在无损探伤中使用的波长为毫米级,具有良好的方向性,可以定向发射,易于在被检材料中发现缺陷。能量高,由于能量(声强)与频率平方成正比,因此超声波能量远大于一般声波的能量。穿透能力强,超声波在材料介质中传播时,能量损失小,传播距离大,穿透能力强。超声波具有几何声学特点,可以在介质中进行直线传播,遇到分界面能够产生发射、折射和波型转换。与射线检测相比,超声波检测对人体无伤害,具有较高的探伤灵敏度,更适合于厚度较大的工件检验,并且检测周期短、成本低、效率高。

钢轨在焊接过程中存在缺陷的产生原因以及探伤检测扫查方式

钢轨在焊接过程中,由于焊接设备不稳定、工艺参数选择不当、钢轨母材质量问题等,焊接过程中容易产生缺陷,其中有体积状的,如疏松和夹渣等;有平面状的,如微裂纹、灰斑、未焊合等。体积状缺陷较易检出,一般普通单探头就可以完成。平面状缺陷十分危险,它不仅减少了钢轨的有效截面,而且还可以造成应力集中,甚至导致焊缝的拉开或钢轨断裂。平面状缺陷一般垂直于钢轨踏面,除少数靠近界面的平面状缺陷外,一般需要使用双探头一发、一收组合方式进行探伤扫查。为确保行车安全,必须将缺陷及早检出。