60kgm鋼軌焊縫探傷靈敏度的調(diào)試與修正

1、60kg/m鋼軌焊縫探傷靈敏度的調(diào)試與修正鋼軌焊縫是無縫軌道結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，鋼軌焊接也是實(shí)現(xiàn)列車高速和重載的主要環(huán)節(jié)，鋼軌在焊接過程中，因焊接設(shè)備、焊接材料、氣溫條件和操作工藝等因素都會影響焊接質(zhì)量，在焊縫內(nèi)會產(chǎn)生各種各樣的焊接缺陷；按鋼軌焊接方式，接觸焊縫內(nèi)缺陷可分為灰斑、裂紋、燒傷和未焊合，氣壓焊縫內(nèi)缺陷可分為光斑、過燒和未焊合，鋁熱焊縫內(nèi)缺陷可分為夾渣、氣孔、夾砂、縮孔、疏松、裂紋和未焊合，鋼軌鋪設(shè)后在載荷的不斷作用下，焊縫內(nèi)也會逐漸產(chǎn)生各種疲勞傷損，常規(guī)的探傷方法已不能滿足探測的需要，而這些種類多又無規(guī)則的焊縫內(nèi)缺陷，不但檢測難度大，檢測中也會受到焊筋輪廓及加強(qiáng)筋、銹蝕等回波的干

2、擾，缺陷如不能及時(shí)檢測判斷和處理，會對行車安全構(gòu)成了極大的威脅，目前我段管內(nèi)和高鐵的無縫線路，都是60Kg/m鋼軌，由此可見，對60Kg/m鋼軌焊縫實(shí)施全段面探傷的重要性和必要性。鋼軌全斷面探傷操作工序多而繁瑣，要求操作人員技術(shù)能力強(qiáng)，介于鋼軌的形狀，要實(shí)現(xiàn)鋼軌全斷面探傷，必須從不同的探測面上進(jìn)行掃查，掃查靈敏度的確立，直接關(guān)系到操作人員的檢測質(zhì)量，試塊上各探測面平整制備良好，其掃查靈敏度雖加以補(bǔ)償，但在實(shí)際作業(yè)中，新焊接焊縫的表面粗燥和線上焊縫的銹蝕、焊筋等客觀條件影響，使各探測面制備不良，造成檢測靈敏度低，形成漏檢，所以掃查靈敏度有待于實(shí)際現(xiàn)場修正。采用數(shù)字焊縫探傷儀對鋼軌焊縫進(jìn)行全斷面的

3、探傷。1儀器：數(shù)字焊縫探傷儀。2探頭：軌頭部位：使用2.5MHzK2.5（1313）或4 MHzK2.5（1313）。 軌底部位：使用2.5MHz K2.5(812) 軌腰部位：使用2.5MHz K0.8(816)或2.5MHz 2.5MHz K1（1313）。 直探頭：使用2.5MHz 020。 雙探頭法：使用雙2.5MHz K1探頭和2.5MHz K0.70.8探頭。3試塊：標(biāo)準(zhǔn)試塊：CSK-IA和CS-l-5試塊。對比試塊：GHT-1和GHT-5。4.手持探頭掃查方式運(yùn)用鋸齒形移動軌跡或矩形移動軌跡，間距最小要重疊1/3,以確保檢查區(qū)有足夠的聲束覆蓋，手工檢查速度應(yīng)保持一致并不大于每秒2

4、0毫米。 在數(shù)字焊縫探傷儀各種參數(shù)輸入準(zhǔn)確，通道選擇正確，儀器、探頭、連線及各部連接使用良好，為滿足檢測的需求，根據(jù)探測位置不同，聲程設(shè)定也不同，軌頭部位的檢測聲程設(shè)定250mm，軌底部位的檢測聲程設(shè)定150mm ，軌腰部位的檢測聲程設(shè)定300mm，直探頭必須對鋁熱焊縫軌面全寬度進(jìn)行縱、橫方向掃查，設(shè)定聲程250 mm，為便于分析全波，儀器抑制零，進(jìn)行測試。一、焊縫軌頭掃查靈敏度 (一)單探頭掃查靈敏度的調(diào)試1軌頭掃查靈敏度試塊調(diào)節(jié)：將2.5MHzK2.5（1313）或4 MHzK2.5（1313）的探頭放在GHT-5試塊踏面上，探測GHT-5試塊B區(qū)5號橫孔，反射波波幅達(dá)到80%。根據(jù)探測面

5、耦合狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償，一般2dB6dB，作為單探頭軌頭掃查靈敏度?？咨睿╩m）1020304060孔的水平距離（mm）255075100140距試塊邊距離（mm）6590115140180波峰最高位置(格)12346.2 探頭掃查方式采用縱向移動掃查和偏角縱向移動掃查，其偏角是將2.5MHzK2.5（1313）或4 MHzK2.5（1313）探頭置軌面中心線上，以15度偏角縱向移動探頭。 2在實(shí)際工作中，試塊、線上鋼軌焊縫和新焊縫的探測面，制備條件的不同，在以軌頭掃查靈敏度試塊調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，探頭置軌面并垂直于軌面中心線上，橫向移動探頭，使軌頭下顎二次反射波波幅達(dá)到80，作為該焊縫單探頭軌頭掃查靈敏

6、度。 (二) 雙探頭(雙K1探頭)K型掃查靈敏度的調(diào)試1K型軌頭掃查靈敏度。將探頭放在GHT-1b試塊軌頭兩側(cè)，能發(fā)現(xiàn)軌頭2#平底孔，反射波波幅達(dá)到80%（圖示），根據(jù)探測面耦合狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償，一般2dB6dB，作為軌頭K型掃查靈敏度。軌頭K型掃查探傷靈敏度校準(zhǔn)孔深（mm）123660里口探頭水平距離（mm）103560外口探頭水平距離（mm）603510出波位置(格)1.81.81.8 2在實(shí)踐中，可以利用探頭直達(dá)波這一固有的特性，根據(jù)各焊縫不同的探測面，準(zhǔn)確確立該焊縫的掃查靈敏度，其方法是，在焊縫處測的直達(dá)波，波幅達(dá)到50，即可作為該焊縫K型軌頭的掃查靈敏度。二直探頭掃查靈敏度的調(diào)試(一)

7、試塊調(diào)節(jié) 0探頭掃查靈敏度。將0放在GHT-5試塊踏面上，探測GHT-5試塊A區(qū)（或GHT-2試塊，下同）7#橫孔反射波波幅達(dá)到80%。（如圖7）所示，根據(jù)探測面耦合狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償，一般2dB6dB，作為0探頭探傷靈敏度。 鋁熱焊0探頭探傷靈敏度校準(zhǔn)孔深（mm）20304080120160距軌端距離（mm）6089120145172200出波位置(格)0.811.534.66.4(二) 現(xiàn)場校準(zhǔn) 在探傷作業(yè)中，將0置于鋼軌探測面上，調(diào)節(jié)增益，使鋼軌地面回波波幅達(dá)到80%，1、補(bǔ)償2dB6dB，作為0探頭檢測閃光焊、氣壓焊和鋁熱焊預(yù)熱區(qū)200范圍的探傷靈敏度。 2、補(bǔ)償16dB, 作為0探頭檢測鋁

8、熱焊焊縫的探傷靈敏度。三軌底探頭掃查靈敏度的調(diào)試(一)試塊調(diào)節(jié)1軌底掃查靈敏度。將K2.5探頭放在GHT-5試塊軌底踏面上，探測GHT-5試塊C區(qū)（或GHT-4試塊，下同）2#豎孔上棱角的二次波，反射波波幅達(dá)到80%。圖示，根據(jù)探測面耦合狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償，一般26dB，作為單探頭軌底掃查靈敏度 軌底單探頭探傷靈敏度校準(zhǔn)孔位1#下棱2#下棱1#上棱2#上棱 距豎孔水平距離(mm)35518897波峰最高位置(格)2.63.45.472軌底角靈敏度設(shè)定在軌底探傷靈敏度的基礎(chǔ)上再提高6dB作為探測軌底角部位（約20mm范圍）的掃查靈敏度。 (二)現(xiàn)場校準(zhǔn)軌底掃查靈敏度 將探頭置軌底探測面上并垂直于軌面中

9、心線上，橫向移動探頭，探測軌底上棱角，使其波幅達(dá)到80，在補(bǔ)償2dB6dB，作為探測軌底角部位（約20mm范圍）的掃查靈敏度。 四軌腰掃查靈敏度。 （一）單探頭調(diào)試 將K1探頭放在GHT-5試塊踏面上，探測B區(qū)（或GHT-3試塊,下同）8#橫孔，反射波高達(dá)到80%。（圖示），根據(jù)探測面耦合狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償，一般26dB，作為單探頭軌腰掃查靈敏度。(二) 串列式調(diào)試串列式掃查。將掃查架放在GHT-1a試塊上，能發(fā)現(xiàn)距軌底40mm的4#平底孔,反射波高達(dá)到80%（圖示），根據(jù)探測面耦合狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償，一般26dB，作為軌腰串列式探傷靈敏度。軌腰串列式掃查探傷靈敏度設(shè)定孔深(mm)104090136166

10、前探頭水平距離(mm)102570100120后探頭水平距離(mm)260245200170150出波位置(格)7.57.57.57.57.5 (三)現(xiàn)場調(diào)節(jié) 利用探頭直達(dá)波這一固有的特性，根據(jù)不同的探測面，準(zhǔn)確確立該焊縫的掃查靈敏度，其方法是，在焊縫處測的直達(dá)波，波幅達(dá)到50，作為該焊縫軌腰串列式探傷靈敏度。 試塊調(diào)節(jié)掃查靈敏度，探測面制備狀態(tài)好，雖然加以補(bǔ)償，但在現(xiàn)場實(shí)際工作中，會受到新焊縫談側(cè)面打么不平整、粗造和線上焊縫探測面銹蝕、魚鱗起皮等因素的影響，造成掃查靈敏度偏底，已形成漏檢，采用現(xiàn)場針對該焊縫的調(diào)節(jié)掃查靈敏度方法，擬補(bǔ)了因探測面不住的因素，有效提高了探傷作業(yè)質(zhì)量。在實(shí)際探傷工作中，會受到焊筋輪廓、棱臺、銹蝕等現(xiàn)實(shí)條件的影響，而產(chǎn)生回波，使傷波難以判斷，形成成錯(cuò)判和誤判，所以在現(xiàn)場實(shí)際檢測中，根據(jù)儀器出波位置，加以定位，然后采用手拍、尺量、鏡照的作業(yè)要領(lǐng)，加以準(zhǔn)確判斷，杜絕錯(cuò)判和誤判，提高檢測質(zhì)量。 計(jì)算法：當(dāng)缺陷的聲程大于3倍探頭近場長度時(shí)，可以用計(jì)算法判定缺陷的當(dāng)量直徑：對于平底孔：缺陷當(dāng)量平底孔