钢轨焊缝缺陷超声波无损探伤检测扫查方法

钢轨焊接接头焊缝缺陷危害重大

中国铁路进入高速、重载大发展时期，高速动车组、大功率机车、重载货车等先进装备的应用越来越广泛，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，为确保列车行驶安全应及早将焊缝内部缺陷检出。

超声波探伤检测技术优势

超声波无损检测技术的原理是利用材料及其缺陷的声学性能差异，通过超声波发射情况、穿透时间以及能量变化来检验材料内部缺陷。

钢轨在焊接过程中存在缺陷的产生原因

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，一般需要使用钢轨探伤仪双探头一发、一收组合方式进行探伤扫查。

钢轨平面状缺陷常规扫查方法

钢轨平面状缺陷的探伤跟其他缺陷不同，主要是平面状缺陷一般都平行于焊缝或垂直于探测面，当横波探头探伤时，反射波会按反射定律在其他方向传播，无法直接返回探头。除靠近界面的平面状缺陷可以利用直角反射使用单探头法进行探测外，平面状缺陷一般要用双探头法进行探测。

单探头直角反射：当缺陷靠近工件某一界面时，可以利用直角反射进行探测。由于缺陷靠近界面，反射声波与入射声波在探测面上分开的距离较小，因而可以使用同一个探头进行接收。

双探头K型扫查：两只探头分别放置在焊缝相对的两个探测面上，一只发射，一只接收，扫查时两探头需要

相对或相背等速移动 。

钢轨焊缝探伤基本分区

1.轨腰及其延伸部分一般采用串列式进行扫查。在焊轨厂，若轨底允许放置探头，也可采用K型扫查。

2.轨底部分一般采用K型扫查。

3.轨底角部分一般采用单探头进行扫查，用一次波扫查轨底角下部，二次波扫查轨底角上部 。

4.轨头部分可从轨头两侧用K型方式进行扫查，也可以用70°。探头按探测核伤的方式进行单探头法扫查。可见，钢轨焊缝探伤需应用单探头法和双探头法相结合进行探伤。