【正文】 探頭對(duì)軌端擦傷、掉塊下的螺孔小角度裂紋探測有利？33．?dāng)U束探頭檢測螺孔裂紋的原理是什么？它有哪幾點(diǎn)作用？34．提速道岔特種斷面鋼軌軌頭核傷為什么檢出困難？有哪些檢測方法可以彌補(bǔ)？ 62 / 62。探頭對(duì)螺孔小角度裂紋的探測？31．18176。探頭較難發(fā)現(xiàn)螺孔小角度裂紋？30．如何加強(qiáng)37176。探頭非裂紋回波有哪些？如何鑒別？27．0176。探頭對(duì)縱向裂紋的探測具有什么顯示特點(diǎn)？應(yīng)該如何鑒別？25．縱向裂紋有哪幾種形式？0176。探頭探測水平裂紋應(yīng)注意哪些情況？23．0176。探頭探測鋼軌接頭時(shí)應(yīng)注意哪“三看”？21．0176。探頭對(duì)軌底橫向裂紋具有良好反射條件？如何探測軌底橫向裂紋？19．37176。探頭探測螺孔向上、向下和水平裂紋的顯示有何區(qū)別？17．37176。探頭的探測原理和作用是什么？15．37176。探頭的發(fā)射方向？70176。3．規(guī)則核傷偏角檢測和無偏角檢測時(shí)，回波顯示有何規(guī)律？ 4．雙線區(qū)段由于列車單向運(yùn)行，鋼軌頭部核傷常帶有一定傾斜，應(yīng)如何防止這類核傷漏檢？5．70176。探頭的探測原理和作用是什么？2．簡述70176。圖4－93 長心軌探傷示意圖③對(duì)兩側(cè)過車相同，軌面中心凸起的長心軌，采取內(nèi)、外側(cè)各掃查一次（圖4－94a）；如遇側(cè)向過車較多，軌面呈單側(cè)面傾斜的長心軌，則按側(cè)、中各掃查一次（圖4－94b）。⑵掃查方式：①移動(dòng)速度不大于100mm/s；相鄰兩次的掃查應(yīng)有一定重疊，重疊寬度不小于掃查寬度15%。在所探長心軌軌腰螺孔上調(diào)節(jié)，移動(dòng)探頭找出軌腰螺孔最大回波，調(diào)節(jié)儀器衰減器或增益，使螺孔回波為滿幅的80%，再增益20dB。1．檢測范圍可動(dòng)心道岔長心軌，從短心軌尖端對(duì)應(yīng)處至長心軌凸輪邊緣（圖4－92）。 圖4－91 長心軌靠翼軌時(shí)探傷示意圖（二）長心軌軌底部位的檢測由于長心軌制造和養(yǎng)護(hù)問題，軌面寬度小于50mm的凸輪邊緣易發(fā)生鋼軌折斷，為保證長心軌正常使用，采取鋼軌探傷儀、路軌37186。的校對(duì)方式對(duì)翼軌進(jìn)行檢測，分別檢測翼軌軌頭內(nèi)、外側(cè)（圖4－91）。圖4－90 長心軌未靠翼軌時(shí)探傷示意圖⑵長心軌靠翼軌時(shí)的檢測 如長心軌靠翼軌時(shí)，無法使用常規(guī)方法進(jìn)行檢測，采取手持70186。探頭向外橫移20mm，重復(fù)檢測一次（圖4－90），以彌補(bǔ)常規(guī)檢測的不足。專用探頭，以軌面為探測面。1．檢測范圍可動(dòng)心道岔直股（正線），從可動(dòng)心道岔咽喉連接鐵起（圖4－89）至短心軌尖端對(duì)應(yīng)的翼軌軌頭。圖4－88 AT型軌軌頭側(cè)面探傷示意圖三、可動(dòng)心道岔特殊鋼軌檢測***隨著鐵路提速的要求，正線鋪設(shè)可動(dòng)心道岔越來越多，解決可動(dòng)心道岔特殊部位鋼軌探傷的問題，是確?？蓜?dòng)心道岔安全使用的前提，根據(jù)可動(dòng)心道材料、結(jié)構(gòu)、受力特點(diǎn)，采用有針對(duì)性方法對(duì)常規(guī)探傷無法檢測部位進(jìn)行探傷。探傷靈敏度按軌頭側(cè)面70186。專用探頭，檢測AT軌窄軌顎一側(cè)上部，將70186。探頭向前發(fā)射），探傷靈敏度采用在正常探傷靈敏度下再提高3dB。探頭，向內(nèi)或外側(cè)偏移3mm（視窄軌顎所在部位而定），利用窄軌顎面反射的二次波檢測盲區(qū)部位（圖4－87），根據(jù)列車運(yùn)行方向與傷損形成的規(guī)律，應(yīng)采取70186。將鋼軌探傷儀配備的向內(nèi)或者向外偏20186。專用探頭，采取軌面70186。角。探頭性能測試和探傷靈敏度調(diào)節(jié)與常規(guī)探傷用70176。通過這樣掃查，可彌補(bǔ)常規(guī)探傷的不足。②內(nèi)偏角70176。探頭和常規(guī)探傷70176。探頭的探頭架之間，增加一個(gè)用于安裝內(nèi)偏角70176。探頭，使用新的探傷方法可滿足對(duì)AT道岔尖軌和尖基軌頭核傷多發(fā)部位的探測。②儀器接收電路改進(jìn)后，~1間（近區(qū)）的探傷靈敏度得到明顯提高。探頭結(jié)構(gòu)示意圖⑶探測效果①鋼軌探傷儀接收電路改進(jìn)后，接上內(nèi)偏角70176。探頭（圖4－85），通過減小偏角和探頭向一側(cè)移動(dòng)來滿足軌頭核傷檢出的需要。⑵為滿足提速道岔特種斷面的尖軌和尖基軌軌頭兩個(gè)方向的探測需要，保證軌頭一側(cè)傷損的檢出，探頭采用內(nèi)偏角10176。圖4－84（4T81） AT道岔尖軌和尖基軌結(jié)構(gòu)圖⑴提高探傷儀近區(qū)探傷靈敏度。提速道岔的AT尖軌和尖基軌常處于緊貼狀態(tài)（圖4－84），要探測到尖軌外側(cè)和尖基軌的內(nèi)側(cè)距側(cè)面和頂面10 mm范圍的核傷，由于軌顎反射面小，影響二次波探測方法運(yùn)用，利用一次波又因目前鋼軌探傷儀近區(qū)抑制大，因此需要減小鋼軌探傷儀抑制范圍，提高近區(qū)探傷靈敏度；其二，探測尖基軌內(nèi)側(cè)，為使探頭聲束入射核傷多發(fā)部位，探頭不受緊貼尖基軌的尖軌影響，必須采用內(nèi)偏角70176。探頭置于軌面，以與縱向呈10176。這些幾何形狀的改變都使以二次波作為探傷重點(diǎn)的方法不能有效發(fā)揮。其原因：一是軌頭增厚，使70176。AT型尖軌、尖基軌、導(dǎo)曲軌因鋼軌截面幾何形狀變化，鋼軌軌顎反射面減小，70176。探頭放置軌面，并與鋼軌縱向呈20176。圖4－82（4T76） 兩波并存法判傷二、提速道岔特種斷面鋼軌的軌頭探傷***隨著提速道岔大量鋪設(shè)，特種斷面鋼軌的傷損不斷上升，AT軌長大傷損和折斷時(shí)有發(fā)生，其原因是常規(guī)探傷方法對(duì)AT軌軌頭核傷效果不佳，給防斷工作帶來新的課題，若探傷問題長期得不到解決，嚴(yán)重危及行車安全。探頭有“孔波”和37176。+37176。⑶可保持重型鋼軌“兩波并存”的判傷特性，有利于螺孔向上裂紋的判斷（圖4－82）。⑵可延長缺陷顯示時(shí)間，有利于缺陷的檢出。45176。36176。30176。24176。19176。表4－7 廣角探頭在人工模擬螺孔斜裂紋上測試裂紋方向裂向探頭15176。軌端部回波比較多，需要通過分析予以識(shí)別。此法用于鋼軌探傷儀上，在不增加探頭個(gè)數(shù)和通道的情況下，達(dá)到增大探測螺孔裂紋范圍的目的。用廣角探頭探傷，當(dāng)缺陷反射面與聲軸線不垂直，而與聲束擴(kuò)散邊緣的聲射線垂直時(shí)，反射波亦能被探頭接收（圖4－81），圖中裂紋傾角（α）與廣角探頭后擴(kuò)散角（Q）具一定關(guān)系，即Q越大，βQ越小，在一定范圍內(nèi)最佳反射條件βQ=α，因此，擴(kuò)散角越大，探測裂紋傾角越小。探頭是在不增加探頭的前提下，可保持原有探測功能，增加對(duì)螺孔小角度裂紋的探測。探頭探測不足，但使用中往復(fù)轉(zhuǎn)換探頭和復(fù)查，增加作業(yè)難度，而且很難對(duì)每一個(gè)螺孔進(jìn)行探測。探頭，雖然能彌補(bǔ)0176。和37176。（四）采用廣角37176。和15176。探頭與儀器組合后的探傷性能，確?，F(xiàn)場探傷可靠性。⑸定期檢測18176。探頭探測中發(fā)現(xiàn)可疑波形時(shí)，用18176。⑷加強(qiáng)重點(diǎn)處所的螺孔小角度探傷 一般在岔后引軌、絕緣、異型、高低、軌端擦傷和掉塊接頭處，以及37176。+37176。⑶注意兩個(gè)方向18176。⑵注意現(xiàn)場探傷靈敏度調(diào)節(jié) 以螺孔波高80%增益12dB為宜，現(xiàn)場探傷靈敏度不易增益過多，因縱波18176?！?。探頭轉(zhuǎn)換器，當(dāng)需要用18176。組合探頭4．探傷要求及注意事項(xiàng)⑴配置探頭轉(zhuǎn)換器 在鋼軌探傷儀上配置18176。圖4－80 18176。探頭共用一個(gè)通道使用，但要注意回波位置與0176。也可將18176。探頭與0176。通過輪換不同的組合探頭或儀器調(diào)向反查，可滿足四個(gè)象限的探測需要。+37176。探頭與37176。圖4－79（4T73） 18176。向上裂紋4038424034向下裂紋3836383834⑵裂紋回波時(shí)探頭入射點(diǎn)到裂紋的水平距離短。2．正常探傷靈敏度32dB。25176。15176。探頭在人工模擬螺孔斜裂紋上測試裂紋與水平方向夾角裂紋方向5176。經(jīng)加工的小角度裂紋驗(yàn)證，以正常探傷靈敏度檢測（螺孔最高回波80%、增益12dB），能發(fā)現(xiàn)長度大于等于3 mm的螺孔小角度裂紋。斜裂紋回波2．探測效果⑴18176。探頭5176。經(jīng)理論計(jì)算與試驗(yàn)分析，該回波是發(fā)射聲束經(jīng)裂紋反射至軌面的回波。~10176。圖4－77 縱波18176。探頭正常螺孔回波⑵裂紋回波 由于螺孔小角度向上或向下裂紋反射面聲程大于螺孔反射面，因此，螺孔上下斜裂紋回波均顯示在螺孔波的后方（圖4－77），而且，裂紋傾斜角較小時(shí)，裂紋起點(diǎn)與終點(diǎn)對(duì)18176。探頭螺孔回波屬“移動(dòng)”回波，在熒光屏某一刻度范圍內(nèi)移動(dòng)顯示（圖4－76b）。探頭的螺孔回波位置相近，但回波顯示過程有所不同，0176。探頭連接的通道，18176。⑴正常螺孔回波 通常把18176。探頭有一定差別，掌握回波規(guī)律是充分用好18176。探頭利用折射縱波進(jìn)行反射式斜角探傷，螺孔和裂紋的回波規(guī)律與37176。探頭檢測為最好。探頭探測螺孔小角度裂紋回波（三）增加18176。探頭聲束擴(kuò)散部分與裂紋間構(gòu)成近似垂直反射，也會(huì)顯示裂紋回波（圖4－75），且隨著裂紋傾斜角變小，裂紋回波的幅度升高，更有利于裂紋的檢出。探頭的回波分析當(dāng)裂紋傾角小于10176。 圖4－74 37176。探頭為跌落）時(shí)的波形觀察，對(duì)規(guī)律近似于37176。探頭的探測能力適當(dāng)提高探測靈敏度，擴(kuò)大對(duì)螺孔裂紋的探測范圍，使部分傾斜角接近20176。向上裂紋－21－20－18－18－14－11－6－30向下裂紋……－10－10－8－10－8－8－6說明：表中數(shù)據(jù)為裂紋波與螺孔波波高80%時(shí)的dB差值。33176。27176。21176。17176。探頭探測螺孔裂紋與反射表4－5 37176。以后，在正常探傷靈敏度下回波微弱或無顯示。曲線的谷點(diǎn)表明37176。和143176。圖4－73是使用A型顯示的鋼軌探傷儀37176。探頭入射裂紋的聲波朝另一方向反射（圖4－72），因此，反射回探頭的裂紋回波能量很弱，在正常探傷靈敏度條件下，回波很難從熒光屏上顯示出來。根據(jù)超聲波反射原理，現(xiàn)有儀器配置的37176。~ 25176。下面介紹部分路局目前研究和使用的探傷新方法。圖4－71 水平裂紋定位定量第四節(jié) 鋼軌探傷新方法鋼軌中裂紋產(chǎn)生的形貌存在規(guī)律性和偶然性，裂紋形成的特點(diǎn)除與鋼軌生產(chǎn)有關(guān)外，還與列車運(yùn)行中作用于鋼軌上的力有關(guān)。在現(xiàn)場探傷中，因受儀器近區(qū)抑制的影響，軌頭近表面的水平裂紋一次回波被儀器抑制而無法顯示，實(shí)際顯示的第一支回波已不是水平裂紋第一次回波，因此，會(huì)產(chǎn)生計(jì)算出的裂紋深度與實(shí)際裂紋深度不一致，這一點(diǎn)在水平裂紋定位中要注意。此法測出值與實(shí)際長度也會(huì)有誤差，其主要原因是裂紋兩端的形狀和探測面的影響。探頭（圖4－70）。采用與縱向裂紋位置判斷相同的方法，軌頭和軌腰用0176。一般為報(bào)警時(shí)探頭位移距離就是縱向裂紋的長度，但由于現(xiàn)場裂紋實(shí)際狀態(tài)和儀器探傷靈敏度調(diào)節(jié)的影響，測出長度與實(shí)際裂紋長度會(huì)有一些誤差。探頭置于軌面，在正常探傷靈敏度下，可根據(jù)0176。圖4－68 軌底縱向裂紋判斷2．縱向裂紋長度判斷⑴失波報(bào)警法。圖4－67 軌腰縱向裂紋判斷⑶軌底縱向裂紋，用70176。同時(shí)可目視軌面黑線和顎部有否透銹進(jìn)行綜合判斷?？墒褂?176。對(duì)于縱向裂紋已延至軌端可拆卸螺栓或在軌端面觀察裂紋是否存在，而年?duì)t號(hào)印記，軌腰鼓泡或調(diào)邊使用鋼軌的顎部疲勞裂紋都可采用眼看、手摸和鏡照的方法加以確認(rèn)。探頭引起失底波報(bào)警的因素很多，軌面擦傷、油污和灰砂，軌底（腰）銹蝕嚴(yán)重，探頭位置偏離軌面中心等。圖4－65 水平裂紋二次波落在軌底波報(bào)警門內(nèi)（四）重視儀器和手工相結(jié)合。如軌腰水平裂紋處于二分之一軌高時(shí)，裂紋二次反射波正好落在軌底波小方門內(nèi)（圖4－65），儀器不產(chǎn)生報(bào)警，應(yīng)注意識(shí)波確認(rèn)。由于使用螺孔反報(bào)警門后，當(dāng)軌腰水平裂紋與螺孔頂面高度相當(dāng)時(shí)，裂紋回波顯示在小方門內(nèi)（圖4－64c），軌底波消失后是不會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，因此，在檢查中應(yīng)注意回波觀察，防止水平裂紋的漏檢。在使用A型顯示的鋼軌探傷儀為避免螺孔水平裂紋或靠近軌底的水平裂紋進(jìn)入小方門而造成不報(bào)警，應(yīng)將螺孔波的后沿與第一個(gè)小方門后沿對(duì)齊（圖4－64a）；底波的前沿與第二個(gè)小方門的前沿對(duì)齊（圖4－64b）。利用鋼軌底面回波調(diào)節(jié)現(xiàn)場探傷靈敏度，底波高80%的前提下，增益8~10dB，新鋪鋼軌地段，為提高穿透式探傷靈敏度，宜選擇較低的增益量，有利于鋼軌縱向裂紋發(fā)現(xiàn)；老雜軌地段，為提高反射式探傷靈敏度，宜選擇較高的增益量，有利于鋼軌螺孔裂紋發(fā)現(xiàn)。探頭具有穿透和反射式探傷功能，按探傷靈敏度要求，兩者調(diào)節(jié)方式正好相反，穿透探傷增益數(shù)越大，探傷靈敏度越低；反射式探傷增益數(shù)越大，探傷靈敏度越高。圖4－63 遲到波顯示四、探傷注意事項(xiàng)（一）注意探傷靈敏度調(diào)節(jié)。探頭偏離鋼軌橫向中心，聲束在鋼軌側(cè)壁上產(chǎn)生反射和波型轉(zhuǎn)換（圖4－63），部分入射螺孔或軌底的超聲波聲程增加，A型顯示的熒光屏對(duì)應(yīng)基線螺孔波或軌底波之后，顯示一個(gè)與螺孔波或軌底波同時(shí)出現(xiàn)同時(shí)消失的遲到波。探測時(shí)會(huì)有類似螺孔水平裂紋波顯示，其特點(diǎn)波幅低，顯示不穩(wěn)定或一閃而過。說明：有些鋼軌探傷儀縱向裂紋B型顯示為軌底線斷呈開方式。鼓泡型多數(shù)在軌腰（或顎部）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。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。各種縱向裂紋回波特點(diǎn)見表4－4。探頭探測中發(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，觀察底波有否顯示。軌頭，軌腰，軌底部位都有可能存在。左右，一般長度大于15 mm，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，則失波探頭位移也越長，在B型顯示中失波圖越長（圖4－61），失波沿長部位與裂紋處于螺孔位置對(duì)應(yīng)；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二面角上反射，當(dāng)裂紋長度大于15 mm時(shí)也會(huì)產(chǎn)生失底波報(bào)警。0176。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，A型顯示的熒光屏對(duì)應(yīng)基線有可能出現(xiàn)不連續(xù)，波幅不強(qiáng)，一閃即消失的移動(dòng)回波（圖4－60）；B型顯示在軌顎線下呈現(xiàn)不連續(xù)的點(diǎn)。0176。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