试论提高钢轨探伤质量的有效途径

2021-12-01

科学与信息化 2021年4期

关键词：钢轨裂纹仪器

中国铁路青藏集团有限公司格尔木工务段青海格尔木 816000

引言

焊接质量直接关系到工程建设质量、安全，因工程方面多会采取钢结构焊接，以此加强工程建设。因而，需要明确探伤无损检测技术要求、应用过程需要注意相关事项，并且合理使用校准仪器。

1 钢轨探伤现状简析

1.1 钢轨核伤

主要是因为钢轨在冶炼或者是轧制的过程中，所使用的材质比较差，或者是在使用过程中存在着缺陷，使得机车在反复荷载的作用下，应力得以集中，疲劳源不断增加并且扩展。钢轨核伤主要发生在钢轨的头部位置内侧，并且伴随核伤的直径加大，钢轨所承载的能力便会随之降低。因此在高速重复载荷的作用下，钢轨极其容易发生折断[1]。

1.2 钢轨接头

钢轨接头属于铁路线路中相对比较薄弱的一个环节，由于钢轨接头不断承受机车车辆车轮的作用，并使其他部位所能够承受的最大惯性力增加55%左右。在钢轨探伤阶段，马鞍形磨耗或螺孔裂纹的发生概率比较高。

1.3 钢轨纵向与垂直水平裂纹

钢轨纵向与垂直水平的裂纹主要是因为钢轨制造工艺较差，没有重视钢锭中存在的严重偏析、缩孔、夹杂等问题。使得钢锭在轧制成为钢轨之后，那些缺陷就会成片状地残留在钢轨头部、钢轨轨腰部位还有钢轨轨底部位，相反地与钢轨纵向平行，呈现水平或者是垂直的状态。

2 超声波探伤无损检测常用方法分析

超声波探伤无损检测工作质量直接关系到维修服务，美国无损检测学会方面表示，常用的超声波探伤无损检测方法包括：磁粉、液体渗透，以及射线、超声、涡流探伤、目视等检测方法，上述检测技术多在航空领域中运用且效果较好。目视检测技术作为航空领域中，应用频率最高的无损检测手段，需要注意的是技术人员不需使用较多专业设备、认证即可执行检测工作，对于无法接近区域检测的过程建议有效使用内窥镜，不需将结构拆除、认证观察内部结构即可，视频内窥镜具有内置图像捕捉及录制的功能。而借助光纤电缆的作用，能实现传输图像纤维内窥镜的效果。与此同时，无损检测技术部分起源于医疗行业射线及涡流探伤方面的检测，前者应用X射线、y射线即可检测是否存在缺陷；后者能对机体、结构部件，以及螺栓孔等表面情况加以检测，比如：表面有无裂纹、腐蚀、导电材料缺陷等情况，建议合理使用涡流探伤检测技术进行维修，以此充分发挥出该项检测技术的最大应用价值[2]。

3 做好钢轨探伤检查与灵敏度调节工作

3.1 钢轨探伤检查

在进行钢轨探伤工作之前，需要定期对探伤仪器进行调试和维护，重点关注仪器的电压指示情况、仪器内部连接线、探头的压力和水路等，避免钢轨检测仪器检测质量出现不稳定性。在仪器上道之后需要根据不同类型的钢轨和状态设置钢轨探伤设备的灵敏度，在这里需要注意警报门的位置和探头的位置。在进行钢轨探伤作业的过程中需要控制探伤速度，对各个通道出现的报警声音进行明确，一旦出现异常显示或者警报问题就需要进行重复检测。工作人员可以根据钢轨损伤的波形显示过程选择不同的探头和技术手段，对伤轨位置进行多次探测与检查，避免可疑信息数据和位置的错失。

3.2 探伤车适用于钢轨条件较好的线路

特别是轨面状态较好的线路。在轨面条件较好的线路区段可以有选择性地推广以探伤车为主、探伤仪为辅的检测模式。在高铁、城际铁路和允许速度大于160km/h且轨面较好的线路区间，可按固定周期（检测周期等于或小于探伤仪检测周期）检测，取代探伤仪。检测周期控制在每月不少于1遍。在伤损数量异常区段或轨面状态较差区段用探伤仪检测，弥补不足。

3.3 裂纹检测方法

裂纹检测，作为焊接质量超声波探伤无损检测中的重点工作，对于裂纹回波高度提出了明确要求，不但需确保裂纹回波的高度、波幅宽度，而且需要注意多峰状况、探头平移反射波容易产生持续改变。如果探头转动裂纹波峰为上下错动的状态，裂纹为危险缺表现，对焊接接头强度影响较大，比较容易发生热应力集中状况，为导致结构断裂的主要原因。主要包括：热裂纹和冷裂纹，前者和焊接熔池冷却速度过快有关，所以会发生偏析状况无法确保焊缝受热保持均匀，引发拉应力所致热裂纹。因而，需降低钢材杂质含量、偏析程度，调整焊缝收缩自由度。冷裂纹的发生和焊接材料淬透性大有关，完成焊接冷却后受到拉力作用影响发生裂开问题。故而，在焊接前需作以预热处理，焊接后冷却降低焊接应力。

3.4 强化仪器保养，合理调节测试

①整修钢轨探头架、车架等，并及时更换补充已经失效的弹簧、螺丝，这样不仅可以确保钢轨探头没有松动，且偏角正确无误，而且还确保钢轨探头调节更加灵活，充分发挥各部分的作用；②要定期或不定期对钢轨探伤仪器的性能及灵敏度进行检测，对已经失效的保护膜给予立即更换；③对钢轨伤损的试块要给予及时的调试，以便对钢轨探伤仪器的动态状况有全面的了解与掌握，并按照要求做好各种记录工作。通过开展科学、合理的调节测试，也能够对钢轨探伤仪器的故障给予及时的检查和排除，并对其探测范围给予调节修正，以充分发挥钢轨探伤仪器的作用，提高钢轨探伤质量[3]。