铁道机车车辆无损检测.docx

铁道机车车辆无损检测铁道部戚墅堰机车车辆工艺研究所黄永巍一、无损检测技术的发展1无损检测技术的起步与发展 无损检测就是在不破坏被检测对象的物理化学性能和几何完整性的情况下，对其物理性能、参数、状态和内部结构等进行检测和测量，从而判定其是否合格。无损检测技术是一门新兴 的应用学科。从本世纪20年代后期起步，40年代得到较快发展。1941年，美国无损检测学会 (asnt)成立，1943年创刊会刊“材料评价”，标志这一技术逐步走向成熟。1955年，第一届世 界无损检测会议召开，则标志着这门学科在世界范围内的建立。无损检测技术大体有三个发展阶段。2030年代为无损探伤，即利用声、光、热、电、磁、射 线等探测工件表面或内部的宏观缺陷并判定缺陷的位置、大小、形状和种类等。第二个阶段称 无损检查，对于发达国家来说，这一阶段始于70年代，特点之一是增加了物理量的测量，如温 度、残余应力、粘度、浓度、流量等等；特点之二是按照某种方法标准和质量标准进行检测。第三 阶段为无损评价，即材质和缺陷的定量评价和使用寿命的评估，谋求产品的节能、省料、高效等 高参数设计。国际公认的常规无损检测方法有五种：超声、磁粉、射线、渗透和涡流(电磁)。从事这些方 法的检测人员已实施技术资格鉴定制度，人数和论文均约占70。应用较多的方法还有红外 线检测、声发射和激光全息检测，此外还有声全息、微波、泄漏试验、应力测定、核磁共振、质谱 等。2无损检测技术现状在工业发达国家，普遍重视无损检测技术。普及无损检测教育，一般在高校中设选修课，中 等学校中设专业班，并建立无损检测等级人员培训中心。对生产第一线的无损检测人员进行培 训和技术资格鉴定；建立国家级或部门级无损检测技术研究中心。配备最先进的无损检测设 备，如工业ct、数字式超声波探伤仪等。进行国际领先水平的检测技术的研究，如激光超声研 究等；重视制订无损检测方法标准并加强对无损检测工作的管理，一般由政府委托技术部门 或无损检测技术中心，负责无损检测人员或设备、标准的管理。在这些国家中，美国的无损检测 技术居世界领先地位，这除了与其材料科学、物理科学和计算机技术发展较快及航天、航空业 对无损检测技术的要求较高外，还与政府的支持和重视有关。1979年，美国为保持它在科学技 术方面的领先地位，在一次政府工作报告中提出要成立六大技术中心，其中之一就是无损检测 技术中心。全美有100多所高等院校设有无损检测与评价课程，28所院校招收无损检测硕士 研究生，23所院校招收无损检测博士研究生，每年选修无损检测课程的人数超过四千，发表各 种无损检测论文近千篇，占全世界的30。近几年来，许多美国的无损检测标准已被我国直接 采用作为国标或行业标准。我国普遍开展无损检测是从50年代初开始的，几十年来有了较大的发展，现已形成一支1约10万人的无损检测人员队伍。机械、铁道、冶金、航空航天、电力、石化等部门都普遍开展了 这项工作。同时，航空航天部、核工业部、冶金部、船舶总公司、有色金属总公司等都还建立了自 己的无损检测中心。大多数部门都建立了自己的无损检测人员培训和技术资格鉴定考核中心。 全国成立有统一的无损检测学会，定期召开学术交流会，促进和推动我国无损检测事业的发 展。目前我国已有一批生产无损检测仪器设备和器材的专业工厂，每年约生产4000余台超声 波探伤仪，近2000台射线探伤机和1500多台各种不同规格型号的磁粉探伤机及其它各种无 损检测设备及器材，基本上满足了国内需要并稍有出口。二、国外机车车辆无损检测l磁粉检测法国国铁采用磁粉探伤法用于检测机车车辆零部件的表面裂纹，检测零件包括车轴、制动 盘、悬挂弹簧、转向架构架等。在非洲一些国家，车轴检修时，也应用线圈式荧光磁粉探伤，磁化 电流为2000a。至90年代初期，磁粉检测法还不能实行全自动化，其主要原因是传感器分辨力不够。在日本，20多年来车轴的常规磁粉探伤工艺基本没有什么改进。英国dew system公司新近研制过一台轮对半自动磁粉探伤设备，该设备可通过编制程 序，对特定类型的车轴，将其磁化技术、线圈位置、磁化电流、磁化持续时间等详细数据都存储 在控制系统的存储器内。检测车轴时，只需输入轴型编号，检测参数即可自动设定。操作人员可 根据控制板的指令对整批车轴进行一系列磁化检测。该设备采用开合式线圈，由气动控制，单 匝线圈电流为4500a，中心磁场强度为2400am。全苏铁道运输科学研究院乌拉尔分院研制了一种n甲1转向架检测装置，它可检出长 5mm、深2mm的裂纹，深度为23mm的缺陷，对于长1lmm、深2mm的横向裂纹也能探测出 来。检测转向架缺陷时，转向架及其侧架放置在装于地面的电磁铁上，可对整个转向架构架或 单独对侧架进行磁化。侧架内的缺陷利用铁磁探测传感器探测。在被测零件表面某些最易产生 缺陷的部位，如轴箱切口、摇枕簧孔的四角、轴箱切口顶面区域和工艺孔周边则进行手工探测。 该装置检查一个侧架的时间为5min。为了检查摇枕，该分院还对以甲一1装置的磁化系统进行 了改进，使转向架在不拆卸的状态下不论是侧架还是摇枕都能得到足够强度的磁化。改进装置 附加有两个磁导体，它们使两对铁磁体沿摇枕形成闭合磁路。2涡流检测涡流检测技术应用于机车车辆零部件上已有很长时间，法国国铁曾用该技术对导管和滚动轴承部件(座圈、滚子)在制造过程中作自动化检测。 在探测缺陷，特别是具有复杂表面形状零件的缺陷时，俄罗斯研制了一种涡流探伤仪，应用了笔形差动式传感器。该传感器由三组装在纯铁芯上的同轴线圈组成。由纯铁素体铁芯(直 径12ram)制成的传感器用于检查表面加工过的零件(轴承保持架、滚柱、滚动轴承环)，而直 径为18ram和45ram铁芯的传感器则用于检查有粗糙曲线表面的零件。英国staveley无损检测技术公司推出的“nortec 30 eddysean”探伤仪则利用了脉冲涡流 的新技术。仪器配有一个旋转探头，该探头由方波电压信号激发脉冲，进而在被检区域周围激 发出锐边磁性脉冲。每一电磁脉冲都产生一个多频激发谱，通过工件传播，产生涡流图样。因此2该设备可用来分析缺陷深度、角位置以及相对尺寸。 3超声检测(1)车轴探伤 在日本，多年来所使用的车轴超声波探伤法可分为垂直探伤、斜角探伤和局部探伤。为了在现行的探伤基础上提高探伤精度，et本的研究报告显示，最佳捷径是改进探头。通过试验发现，采用5mhz的探头易于将人工裂纹信号与干扰信号区别开来，从而便于实现自动化判定。日本国铁现在还在研究采用振动方向与表面平行的偏振横波即表面sh渡(二次谐渡)的 探伤方法。这种方法的探伤精度非常高，可在轮对组装时检出在轮座上加工出的深015mm的 人工裂纹，目前正逐步进入实用化阶段。其试制的另一种4通道局部探伤用的回转式组合探 头，则由四个不同折射角的探头组成，安装在端面使用，可大大提高轮轴的探伤效率。在英国，车轴的超声波探伤基本采用三种扫描法，即“远端扫描”、“近端扫描”和“高角度扫 描”。超声波传感器的工作频率通常选择在2mhz 5mhz，可探测的缺陷深度分别为3mm、 lmm和05mm。实心车轴采用四次扫描，其中三次是将探头置于轴端上，一次置于轴身上。英国铁路车轴探伤用基本设备由超声波探伤仪、超声波传感器以及对比试块组成。随着数 字化技术的发展，可以选择数字式超声探伤仪，其优点是可以连接计算机，进行控制、数据存储 和处理。例如，获荚国铁路认可的法国产品alcatel hr7410探伤仪，为满足英国铁路标准进行 了告别的改进，新设计的专用单探头，通过简单地更换楔块就能够改变折射角，这样就可以用 同一个探头对不同型号的车轴进行探伤。英国铁路委托开发的br2000超声波探伤仪，现已在 英国广泛使用。所有重要探伤参数都可显示在屏幕上，并可通过交互式操作进行控制，而且该 仪器还允许操作人员储存信号并进行打印。随着列车速度的提高，欧洲和日本广泛采用空心车轴。以前对空心车轴一直使用手工探 伤。德国国联邦铁路研究院首创了从内孔实行检查的方法。手工探伤时由操作人员将探头沿空 心轴孔推人，探头所发出的横渡遇到缺陷时可在荧光屏上得到精确指示。由英国科学超声波有限公司(usl)为英国class60机车车轴研制的探伤设备也可对空心 车轴进行探伤。该设备分为两部分，一部分是微机控制系统，一部分是推进探头进入轴孔的机 械驱动系统，可在计算机控制下进行自动探伤。由于精确控制了探头装置的运动，并具备有效 的耦合监控系统，保证了车轴探伤具有很高的可信度。同时，该公司的同型产品还用于法国国 铁tgv和海峡隧道列车空心车轴检测。英国国铁研制的空心车轴探伤系统，探伤时探头可自动沿内腔作螺旋线扫查，并以长度方 向lmm间隔及圆周方向r间隔进行矩阵采样。因此，在每次检测过程中。该装置在每根车轴上 大约要作70万次探测。日本新干线车辆使用的空心车轴内径为60ram，为此研制的移动式全自动超声波探伤设 备可对运行3万公厘需在线检查的车轴进行自动探伤，3min就可探测一根。在压装部位可探 测到3ram深的裂纹，其它扁平部位可探测015ram的裂纹。探伤时两个斜探头从车轴的一侧 进入，在空心车轴内以200rmin、螺距为5mm进行扫查。若探测到高于预置闸门回波时系统 会自动以lmm螺距对有疑问区域进行复探。(2)车轮探伤3意大利国铁于1985年开发了一种适于车轮探伤的无损检测技术。它采用串列式双探头分 别检查轮缘和踏面区域。目前这种方法已部分地适用于高速列车、动车、轻轨车辆和时速 180kmh以上的拖车车轮的检查中。为tgv生产车轮的valdunes公司研制的探伤装置检测盲区只有lomm。该探伤装置采 用专用探头，通过减小传感器尺寸，增加传感器的数量以覆盖整个踏面宽度。探伤仪安装在一 个支架上，该支架能根据轮缘外形单独调节探头。这种探伤方法已推广应用于valdunes公司 的所有车轮探伤。英国abb车轮工厂的车轮检测是在加工完一个轮辋面后并在进入第二道加工工序前进 行探伤，探伤合格后方可进入下一道工序。根据aar要求，美国abex公司的一家铸钢轮厂对车辆化进行磁粉和超声波探伤。(3)在线检测德国联邦铁路研制了一种sk220型超声波检测装置，由dkl000 transsonic型超声波 探伤仪和bk200监听单元两上主要部分组成。它具有四个检测通道，超声波探头置于特制的 钢轨凹槽中，采用充水耦合，水层厚度保持在24mm，两侧钢轨分别设有两个独立的子单元 与检测通道相连。车轮位置传感器位于探头的上方，执行两个功能。传感的接通和探伤仪接收 装置的断开。此外，传感还计算通过轴数，并存储它们顺序号。与计算机相连的传感器能判断并 记录其上通过的车轮，查出其中埋藏缺陷的情况。系统检测过程中，列车通过速度为10kmh。 德国国联邦铁路还采用模块化设计方法开发了一种轮对检测系统“inspectomat”。目前有三种模块。这些模块分别用于裂纹检测、断面检测、径向跳动及擦伤检测。由美国铁路轴承计划协会与北美铁道协会(aar)运输技术中心联合开发的包络探测技 术是近年来轴承无损检测技术的一大突破。它应用声发射检测技术，通过包络探测法、三维时 间频率分析和神经网络构成一个整体检测系统。滚动元件缺陷振动脉冲的特征频率可由高频 率载体有效地提取，并把它们解调成轴承缺陷特性频率。这一新开发的系统能有效地鉴别轴承 缺陷频率。80年代韧，美国研制成功列车车轮缺陷自动检测系统。该系统能直接从运行的列车车轮 上获取信号检测车轮的轮毂裂纹、轮辋裂纹、轮缘裂纹、热裂纹、轮轴松动和暗核缺陷。在检测 过程中又发现了一种能判别缺陷的最佳方法。该方法能对同轴成对轮的接收信号进行比较分析。由于火车轮是成对安装和更换的，因此在无缺陷情况下，成对轮的两组声信号特性基本相同，反之则表明有缺陷存在。80年代末期，美国联邦铁路局又拨出专款用来改进和完善该系统，可实时操作，并在计算i机存储设备内存储太量数据。同时找到了一和能发现车轮缺陷的算法，还设计了包括模式设别 程序包的大量软件系统。通过改进，新系统的缺陷检出率由原来的82提高到100，而虚假 报警率由8下降到0。三、国内机车车辆无损检测在国内，铁道部是较早开展无损检测工作的部门。早在解放前夕，铁路工厂中就有磁粉探 伤。1 950年，铁道部引进前苏联产的电磁探伤仪用来检查钢轨。同年，铁道部引进瑞士产的共 振式超声波探伤仪是我国超声探伤的开端。铁路现有12000多无损检测人员，约占全国无损检4测总人数的1015。全路有近200万条轮对及其它许多机车车辆零部件需要定期检验，有 100多万个钢轨焊缝接头需要监护，有6万多公里正线线路需要探伤。由于运输繁忙，钢轨破 损加快，为确保安全，钢轨平均每年都要探伤十多遍，探伤总长度在120万公里以上，可至少绕 地球30圈。汕头超声电子(集团)公司产的超声探伤仪中约有13销往铁道部，专用的钢轨超 声探伤仪的拥有量已超过3500台。铁路每年购置国产的无损检测设备、器材和材料费用约3000余万元。近几年来，铁路无损检测工作有了长足的发展。3000型、6000型磁粉探伤机的应用，轮对 超声自动探伤设备的推广和大型钢轨探伤车的引进，使铁路主要设备及部件的无损检测手段 大为改善；车轴探伤标准、钢轨探伤仪技术条件的制订和轮对探伤工艺规程的编制，使铁路无 损检测工作在规范化方面向前迈进了一大步；狠抓了无损检测人员的培训和鉴定考核工作，使 人员素质有了明显提高。目前，全路约有i级人员5500余人，i级人员7000余人，级人员约 300人，杜绝了无证上岗的现象。l无损检测设备 (1)c060射线技术的引进1958年，为保证焊缝质量，铁道部决定在机车生产厂开展钴60射线照相。但当时国内无 钴60射线源，西方国家叉对我国进行经济封锁，只能从苏联进口。铁道部工业局探伤主管工程 师齐宝善同志向有关部门打了一个报告。此报告经铁道部副部长吕正操、陆平批准，呈给中科 院，经中科院院长张劲夫和核物理学家钱三强批准，外贸部李强和钱英霖同志经办从苏联进口 了十套c060射线源，分配给牡丹江机车厂、长春机车厂、武昌车辆厂、太原机车厂、戚墅堰机 车厂、北京二七机车厂、成都机车厂、齐齐哈尔机车厂、株洲电力机车厂和大同机车厂等十个单 位使用，发挥了很大的作用。约从1978年开始，由于环境保护的要求和x射线机的大量使用， 这批射线源逐步封存，停止使用。(2)超声探伤仪我国50年代初从瑞士和苏联引进超声波探伤仪。1951年10月，我国研制出国内第一台 脉冲反射式超声波探伤仪，随后，唐山工厂便用这台仪器进行了车轴探伤试验，因技术原因未 获成功。1974年，铁科院陈昂泽和西安工厂骆德林等同志研制了铁道部第一台晶体管超声波 探伤仪。他们用这台自制的超声探伤仪在北京火车站成功地发现了一根镶人部带有大裂纹的 车轴，该裂纹已经裂至车轴横截面的12处。但因为仪器实在太大，未能推广。进入70年代以后，国内相继形成了上海仪器厂、营口探伤仪器厂、武汉电子仪器厂和汕头超声波仪器厂等超声波仪器专业生产厂。80年代初，国内各生产厂研制生产的超声波探伤仪的放大器线性、动态范围、灵敏度余量、当量读数精度等主要技术指标均有大幅度提高较好地满足了超声波探伤技术的需要。特别是1980年，汕头超声仪器厂推出的cts一22型超声波探 伤仪的主要性能指标与当时国际同类仪器水平相当，而且外形美观，稳定性、可靠性均有很大 提高深受用户好评。70年代末，超声技术开始与计算机技术结合，当时的中国科学院声学研究所等单位开始 研究超声信号的采集、量化和处理等问题。80年代随着微机技术的发展，计算机辅助的超声成 象系统得到迅速发展。并出现用于生产检测的计算机化的c扫描、p扫描超声成象系统，各种5管材和棒材自动检测系统和晶粒度超声检测系统等。 大规模集成电路的发展，为我国便携式数字化超声波探伤仪的研制创造了良好的条件。1989年，中国科学院武汉物理所武汉科声技术公司研制成功国内第一台全数字化超声波探伤仪(ksl010型)；1990年中科院声学所数字、模拟组合式电脑超声波探伤仪研制成功。 (3)渗透探伤和涡流探伤六十年代铁道部开始采用渗透探伤，最早为着色探伤法。着色探伤法所用的渗透剂一般为 红色液体，在白光下显示鲜艳的红色，灵敏度较高。为了进一步提高探伤灵敏度，又出现了荧光 探伤法，渗透液中掺有荧光物质，在紫外线照射下可发出明亮的黄绿色光。渗透探伤适用于开口型的表面缺陷，除了蜂窝型材料外都可以进行渗透探伤。渗透探伤在铁道部主要用于检测气阀、涡轮叶片等。1976年，铁道部采用点式涡流探伤仪探测气阀表面，主要应用单位是部分机车厂及机务 系统。i991年ii月，为了减轻检验滚柱表面缺陷的劳动强度，提高探伤准确性，戚墅堰所、浦 镇厂研制成功qet一1型铁路车辆轴承滚柱涡流自动探伤机获部科技进步奖。该设备在南 口、浦镇和长客厂等单位采用，收到了良好的效果。(4)其它铁路专用无损检测设备的研制1987年10月，南口工厂研制成功cxct一1型交驻线圈式旋转磁场大型探伤机，获院局 科技进步三等奖；同年，为了解决大批量活塞环的探伤，戚墅堰所研制了240型柴油机铸造活 塞环超声波自动探伤设备，并通过中车公司的技术鉴定。1991年，戚墅堰所、射阳电子研究所等单位联合研制成功zhc一6000环形件半自动磁粉 探伤机和zhc一3000型车轴磁粉探伤机，解决了轴承内外圈和车轴整体探伤的难点，并通过 部级鉴定。1 994年7月，为配合铁标224791机车牵引齿轮磁粉探伤验收条件和224891机车 牵引齿轮磁粉探伤方法的实施，解决齿轮探伤手工操作条件艰苦的问题，戚壁堰所等单位研 制了ccw一4000型机车主、从动齿轮磁粉探伤机。1995年10月，为了解决车轴马蹄铁磁轭探伤容易漏检和拉伤车轴表面的问题，戚墅堰所 等单位研制了dcf一3000新制车轴专用磁粉探伤机和cjw一3000型轮轴专用磁粉探伤机， 通过中车公司技术鉴定结束了车轴和轮对没有专用探伤设备的历史。1996年为加强磁粉探伤用的磁粉质量的检验，保证磁粉探伤质量，戚墅堰所研制成功了用于检验磁粉质量的磁吸附仪、荧光亮度仪和磁粉灵敏度检测仪，在全路推广使用。1998年，西安永安无损检测仪器厂和江苏盐城电子设备厂分别研制成功内燃机车曲轴磁粉探伤机，解决了曲轴无专用磁粉探伤设备的难题。1999年、戚墅堰研究所和南京东电探伤机厂合作，研制成功摇枕侧架磁粉探伤机。该探伤 机能对摇枕侧架进行流水探伤，效率和自动化程度高。2无损检测设备及器材的质量控制(1)探伤磁粉质量的控制80年代叭前，磁粉探伤用的“磁粉”有两种，第一是砂轮打磨过的铁屑经磁选后的铁粉，第二种是铁矿石中的纯铁粉。前者杂质太多，后者磁性太高，都不利于磁粉探伤。从八十年代起，b我国开始生产磁粉，主要有两大基地：江苏宜兴地区和四j|【彭山、眉el地lg：，有近三十家磁粉生 产厂。因为当时的磁粉没有质量标准和检验方法，各个生产厂各行其事，生产出的磁粉性能各 不相同，五花八门，严重影响磁粉探伤质量。为了结束这种现象，1985年部科技司铁科技字 (1299号规定“为确保探伤质量，磁粉探伤标准中有关磁粉性能及试样的质量由戚墅堰所统一 鉴定”。根据该部文精神，戚所用t-年时间对路内探伤用磁粉质量和使用情况作了广泛的调 研，并对磁粉的各项性能指标作了测试方法和测试设备的研究，提出了相应的标准，由铁道部 科技司科技标1987180号文公布了探伤磁粉性能暂行技术条件和探伤磁粉鉴定监督暂行 办法。在此基础上，经过戚墅堰所进一步的研究，制订了tb204789铁路探伤用磁粉技术条 件。根据科技司指示，磁粉检验项目归属于铁道部产品质量监督检验中心机车车辆配件检验 站。从此，铁路探伤用磁粉质量的管理走上了标准化、规范化的轨道。随着铁路磁粉探伤工艺的不断发展，许多部件的探伤采用了荧光磁粉。因此，93年部科技 司下达标准化计划，要求戚所制订荧光磁粉技术标准并对原tb904789标准进行修订。1996 年，科技司公布了由戚所制订和修订的tbt204796(铁路磁粉探伤用非荧光磁粉技术条 件、tbt260096铁路磁粉探伤用荧光磁粉技术条件，进一步完善了磁粉检验标准和步 骤。(2)路局系统对于无损检测设备及器材的质量控制为进一步提高车辆轮轴等零件的探伤质量确保行车安全，铁道部车辆局于1997年5月 29日以nxdb97一l号电报委托铁科院金属及化学研究所和铁道部戚墅堰工艺研究所对9家 超声波探头生产厂家和8家磁粉生产厂家进行考察和检测工作。并于1997年10月31日辆货 199790号关于公布探伤材料定点生产厂家的通知，公布了对17个探伤材料生产厂家的 考察和检测结果。17个生产厂家都有一个或几个产品被定点进人车辆系统。机务局也委托铁科院金化所每年对进入机务系统的无损检测设备和器材进行年审，凡质量不符合部标和局标的厂家，其无损检测产品将不允许使用。 (3)无损检测仪计量检定1987年，计量法正式颁布实施。从此，无损检测仪的管理走上了法制管理的轨道。1991年，国家技术监督局公布了jjg7469l超声探伤仪，1993年，国家技监局又公布了jjg40一93x射线探伤机，使无损检测仪的计量做到了有法可依。戚墅堰工艺研究所根据计量法的规 定，于1995年3月正式开始制定其它有关的无损检测设备的计量检定规程，于1995年11月 在浙江嘉兴召开的铁道部标准与计量检定规程审定会上通过了磁粉探伤机及超声波探头的计 量检定规程，经铁道部批准为jjg(铁道)15595(1磁粉探伤机和jjg(铁道)156-95超声波 探头。由此，戚墅堰研究所开始筹建超声波探伤仪、超声波探头、磁粉探伤机、x射线机的计量 标准装置，经一年努力，于1996年9月通过国家技术监督局组织的计量标准考核，获四项考核 证书。1997年铁道部科技司科技监199712号关于对建立无损检测计量标准及开展计量检定 工作请示的批复，批准该四项无损检测计量标准为铁道部无损检测最高计量标准，同时批准 成立铁路无损检测计量检定中心。这也是国内第一个部门无损检测计量检定中心。 3无损检测人员的高等教育我们国家从80年代以后，开始重视无损检测人员的教育与培养。北方交通大学、北京科7技大学、武汉水利水电大学、苏州大学，上海交通大学和南昌航空学院等六所高等院校设有无 损检测本科专业。清华大学设有无损检测研究生专业。还有少数铁路技校设有这个专业课程。 北方交大是国内最早设立无损检测专业的学校。从1982年起共有600多名全日制本科生毕业。1989和1 990两年分别招收了全脱产二年制成人大专班，计60人。1995年又招收个三年制成人大专函授班，计18人。至此，共计约700多名无损检测专业毕业生，除一部分毕业后 分在路外和改专业以外，其余全在铁道部内各系统从事无损检测工作。 4无损检测人员的技术资格鉴定考核41无损检测人员技术资格鉴定考核委员会的成立 (1)铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员会的成立 根据铁工1986)124l号文关于成立“铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员会”的通知，87年1月13日15日召开了第一届铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员 会全体委员会议，共有23名委员。主任：庞志明，副主任：丁圻谔、田缙模、肖庆钩、贾玉申、郑中 岳，秘书：许国英。(2)铁道部机务系统无损检测人员技术资格鉴定考核委员会成立根据机蒸1 987108号文关于公布铁道部机务系统无损检测人员技术资格鉴定考核委 员会成立及会议纪要的通知，机务局于1987年11月10日成立了机务系统无损检测人员技 术资格鉴定考核委员会，共有委员13人主任：丁圻谔，副主任：李国富、王文委。1 992年2月28日，机蒸23号文关于机务系统参加部无损检测人员技术资格鉴定考核 委员会人员名单的报告对机务系统无损检测考核委员产会人员作了调整。调整后的人员为丁 圻谔、王德志、魏艾堂、周伟、张全惠、刘波、焦珠光、黄颖硬和张仲安。(3)铁道部车辆系统无损检测考核委员会的成立铁道部车辆局(1987389号文关于成立铁道部车辆系统无损检测考核委员会的通知，主 任：田缙模，副主任：张进德、孙永昌(兼秘书)(4)机车车辆工业系统无损检测考核委员会的成立 中国铁路机车车辆工业总公司工技1992118号关于成立机车车辆工业系统无损检测考核委员会的通知，主任：贾玉申副主任：张庆林、宋又杰，秘书：王克家42无损检测人员的培训1982年4月铁道部在大连铁道学院举办了为期两个月的无损检测技术培训班，学员有50多人；随后又举办了第二期培训班，学员有70人左右。这两期培训班的学员后来大部分成- 了各单位的技术骨干，对铁路无损检测技术的发展起到了积极的推动作用。1982年4月，铁道 部在大连铁道学院举办了为期两个月的无损检测技术培训班，学员有50多人；随后又举办了 第二期培训班，学员有70人左右。这两期培训班的学员后来大部分成了各单位的技术骨干，对 铁路无损检测技术的发展起到了积极的推动作用。铁道部及各系统无损检测考核委员会成立后，相继开展了积极的人员培训与考核工作，从 87年至97年的十年间，共计培训各级无损检测技术人员12636人次，为保证无损检测质量， 确保铁路安全运输提供了有力的保障。表1是培训考核班效及学员人数统计表。8表l19871997年历年培训考核班数及学员人数统计i级培训班及人数i级培训班及人数i级培训班及人数 年份班数人数班数人数班数人数87961 7639888301531963813389191103971290l 876465441 509l21120910 63192211109118549329142086639421101811769l 6895t6122l11 8339661ll 41 614281 669721153012908总计22l12636j09837842l 7从1997年至今，又培训了各级探伤人员约4000多人。5无损检测学组的成立及活动1980年11月27日12月1b在山海关召开了铁道材料工艺委员会无损检测学组成立 暨笫次论文报告会，陈昂泽同志任学组组长。1984年3月召开了铁道材料工艺委员会无损检测学组第二届年会，陈昂泽同志连任学组组长。i987年5月召开了铁道材料工艺委员会无损检测学组第三届年会，陈昂泽同志再次连任学组组长。1994年7月25日27日在山海关召开了铁道材料工艺委员会无损检测学组第四届年 会，钱仁才同志任学组组长，副组长为黎连修同志。1999年11月9日11日在山海关召开了铁道材料工艺委员会无损检测学组第五届年 会，增选顾呜、黄永巍同志为学组副组长。2000年10月8日12日，铁道学会在北京铁道大厦举行年会，主题是“以科技保安全”， 各专业委员会和学组参加了本届年会。2001年11月6日9日，在铁道部戚墅堰机车车辆工艺研究所无锡培训部举办了第五届 铁道材料工艺委员会无损检测学组磁粉、渗透学术交流会。铁道学会、机车车辆系统无损检测 人员和有关专业厂家代表共60人参加了本次学术交流会。 6铁道行业无损检测标准归口与制订(1)铁道行业无损检测标准归口 铁道部曾先后确定：大连内燃机车研究所、株洲电力机车研究所、四方车辆研究所、戚墅堰9机车车辆工艺研究所、北京二七通信工厂科研所、西安信号工厂科研所、电化工程局以及部标 准计量研究所为专业标准及技术归口单位，无损检测技术标准隶属于戚所。1981年，由于铁道部科学研究院机械化研究所已撤消，(81)铁科技字1128号关于调整 部专业标准化技术归口单位的通知对部标准化归口单位作了调整，更加明确了戚墅堰研究所 的归口专业是“机车车辆工艺和工装”，1993年铁道部铁科技函(1993317号关于公布的通知对已有的归口单位的专业分工经过重新确认，作出了铁道部专业标准化技术 归口单位的专业划分的决定。重新确认后的戚所归口专业为“机车车辆主要零部件的制造、大 修工艺技术要求及专用设备，机车车辆专用的计量器具”。(2)第一个铁道行业无损检测规范的诞生五十年代，各厂段基本使用从苏联进口的马蹄形磁轭探伤器对蒸汽机车车轴进行探伤，允 许裂纹深5mm，总数不超过3条，总长不超过1米，只要能铲除就继续使用，从未发生过断轴 事故；摇连杆曲拐肖孔四周磁粉探伤发现大量毛细裂纹，刚开始报废，影响了生产。后来决定进 行打磨且毛细裂纹只要不在孔内侧就继续使用；机车气缸窥视孔下端经常发现裂纹，经研究 在裂纹扩展方向打一个逆止孔，阻止裂纹发展；弹簧采用台式磁粉探伤机，纵向大裂纹报废，小 裂纹为不影响生产则放过。1957年，在这些一系列的工作基础上，铁道部工业局发布了第一个 无损检测规范“铁办厂石(57)字第29 7号机车重要配件电磁探伤缺陷处理办法”。(3)历年制订的无损检测标准 随着国家形势的好转，生产及各项管理工作走上了正规。根据铁道部科技司标准归口单位及专业的划分+戚墅堰机车车辆工艺研究所与部内各科研院所、工厂等兄弟单位紧密合作，及 时采用国际最新无损检测技术和标准，结合铁道部实际情况，制订了一系列铁道部无损检测标 准，为生产及安全运输作出了重要贡献。历年来所制订的无损检测标准见表2表2铁道机车车辆无损检测标准汇总序号标准代号标准名称备注l1j581984对接焊缝超声波探伤216051985球墨铸铁曲轴超声波探伤31659一1985内燃机车柴油机钢背铝基双金属轴瓦超声波探伤419871987机车车辆轮对滚动轴承磁粉探伤方法51989一1987机车车辆车轴厂、段修超声波探伤方法620441989tyc一3000型客货车轮轴荧光磁粉探伤技术条件720461 989机车车辆新制轮箍超声波探伤方法82047一l 996铁路磁粉探伤用非荧光磁粉技术条件920491989机车车辆车轴厂、段修超声波探伤标准试块102205一l 991货车无轴箱滚动轴承磁粉探伤判废技术条件112245一l 99l钢熔化焊接接头射线照相技术条件】10序号标准代号标准名称备注122247一l 991机车牵引齿轮磁粉探伤验收条件l 322481 991机车牵引齿轮磁粉探伤方法1424521 993整体薄壁球铁活塞无损探伤1 5249411994轨道车辆车轴探伤方法新制车轴超声波探伤16249421994轨道车辆车轴探伤方法在役车轴超声波探伤1726001996铁路磁粉探伤用荧光磁粉技术条件1828141997铁道车辆用滚动轴承蒗子涡流探伤技术条件1916191998机车车辆车轴磁粉探伤2028821 998车轮超声波探伤技术条件2l29832000铁道车轮磁粉检验2229842000滑动轴承金属多层滑动轴承渗透无损检测2329952000铁道车轮和轮箍超声波检验241618200l机车车辆车轴超声波检验四、中国铁路机车车辆工业总公司“九五”无损检测业绩1整顿和加强了探伤管理工作 为了加强探伤工作的管理，92年5月在唐山召开了总公司探伤及质量工作会议，会后总公司以“工技c19921291号”文件会后以工技19921291号文件，印发了“会议纪要”、“总公司探 伤工作管理细则(试行)”、“机车车辆主要零部件无损探伤有关规定汇总表(试行)”，要求各厂、 所贯彻执行。98年6月总公司在北海召开了第二次探伤及质量工作会议。会后公布了修订后 的“总公司探伤工作管理细则-i“机车车辆主要零部件无损探伤有关规定汇总表”，要求各厂， 所贯彻执行。“细则”明确了各单位的探伤管理实行总工程师负责制，在主管处室设置专业管理 技术人员负责企业的探伤技术和工艺管理工作。严格探伤工艺、严格探伤标准、严格岗位责任 制，使无损检测工作纳入有序管理，有法可依的轨道。 2增加配置探伤设备，使装备水平明显提高为了改变总公司系统各单位探伤设备陈旧落后的局面，探伤设备的更新，以走行部位零部 件探伤为重点铁道部和总公司先后三次集中投入970多万元，添置探伤设备。95年贯彻货车 新厂修规程，配置制动梁滚子轴、闸瓦托吊和钩尾框等专用探伤设备54台，投入资金近100万 元；96年“客车进载体、上质量、保安全建厂达标”活动中，配置探伤设备20余台，投人资金210 万元。97年再次为各厂添补探伤设备140台套，投入资金662万元。在此期间，各厂所自筹部 分资金添置了相当数量的探伤设备。轮对、车轴、轴承探伤大多使用专用自动化磁撩设备，基本 上改变手工探伤的落后局面，使总公司系统的探伤装备水平明显提高，确保了运输安全。注：1992年10月，中车公司投资7125万元，加速更新轮轴探伤、冲洗设备，其中“短平 快”项目安排665万元，更新费475万元，添置tyc-3000型荧光磁粉探伤机，zhc一600011型环形件磁粉探伤机和dcf一3000型车轴磁粉探伤机。3基本统一了机车车辆产品主要零部件探伤工艺标准 统一机车车辆产品零部件的探伤工艺标准，是保证机车车辆产品和零部件质量同一性，促进产品质量不断提高的重要措施之一。“机车车辆产品主要零部件无损探伤有关规定汇总表”是以国标、铁标为基础制订的几年的实践证明“汇总表”是可行的，效果是明显的。 近几年来，铁道部又修订、制订了“铁路货车厂修规程”，“车辆轮对、车轴、滚动轴承等三个探伤工艺规程”、“df4c型内燃机车大修规程”、“df5型内燃机车大修规程”和“8s3型电力机 车大修规程”(试行)。对其中有关无损探伤条款，在条件许可的情况下，积极向其靠拢。条件暂 时不具备的，正在积极创造条件，争取尽快实现。总公司以中车辆字(19953293号文及时转发 了铁辆1995114号文及“铁道车辆轮轴探伤工艺规程”，要求各单位认真组织学习，积极创造 条件，尽快向“规程”靠拢，并贯彻执行，98年总公司组织戚所、戚厂和资阳厂等9个单位制订了车轮和轮箍超声波探伤技术条件 和工艺规程，现已得到使用。99年又制订了铁道货车摇枕侧架磁粉探伤技术条件和工艺规程， 对摇扰、侧架的磁粉探伤起到了指导作用。 4组织探伤设备研制开发、鉴定推广工作和计量检定工作探伤工艺装备及仪器、试块等是保证探伤质量的重要基础。“工欲善其事，必先利其器”，几 年来总公司组织有关单位与协作生产厂家共同研制的轮轴探伤设备有“dcf一3000型新制 车轴专用磁探机”、“cjw一3000型轮埘专用磁探机”和“tufd95数字式车轴超声波探伤仪”， 已通过总公司鉴定，并在生产中推广应用。根据铁辆(19934号文件精神，为贯彻落实铁路货车新厂修规程，新增加制动梁滚子轴、 闸瓦托吊和钩尾框磁粉探伤工作，为此组织货车修理厂和探伤设备制造厂共同研制了相应的 专用探伤设备，经试用、改进、定型，并经有关部门审查，已在车辆系统各段和总公司系统各修 理厂推广应用。为了改变车轴轴颈二次复探手工探伤的局面，正在进行轴颈二次复探装置的研制，现已完成样机研制，进行试用考察。99年戚所牵头研制生产了摇枕、侧架和车轮专用磁粉探伤机。已通过中车公司技术评审。为今后开展摇枕、侧架和车轮的磁粉探伤提供了必要条件。在探伤设备和材料计量检定方面，戚墅堰研究所受部科技司委托，依据铁标规定的有关磁 粉技术标准，坚持每年对进入铁路系统的各磁粉生产厂的荧光磁粉和非荧光磁粉进行随机抽 样检验。按年度发布磁粉质量检验情况通报，依据检验结果，合格者颁发质量合格证。未经年检 或年检不合格的磁粉，严禁在生产中使用。根据铁辆19953114号文附件“铁道车辆轮对磁粉探伤工艺规程”规定，要求对磁粉进行 “磁吸附”检验，为此进行了磁吸附仪的研制、试用、审查和推广应用工作。根据铁辆1995114号文附件“铁道车辆轮对超声波探伤工艺规程”规定，戚所研制了各种机车、车辆轴的半轴实物试块，用于对比检验。 对无损检测仪器、设备的计量检定工作，做了大量技术准备工作，戚所无损检测研究室于1996年9月经国家技术监督局考核，获得国家技术监督局颁发的超声波探伤仪检定装置、1 2超声波探头检定装置、磁粉探伤机检定装鼍、x射线探伤机检定装置四项铁路无损检测 最高计量标准的考核合格证书。经科技司批准建立铁路无损检测计量检定中心，并配合有关工 厂的is09000质量认证进行了无损检测仪的计量检定，取得了良好的效果。 5加强了探伤人员的培训、考核工作无损检测人员的技术水平和责任心是影响探伤工作质量的重要因素之一，搞好无损检测 人员资格培训、考核是一项非常重要的工作。为了加强对探伤人员的培训考核工作的组织领 导，总公司于92年成立了“机车车辆工业系统无损检测人员资格鉴定考核委员会”。多年来，由 于领导重视、各单位的积极支持和考委会各位委员的辛勤工作，总公司系统共办各类无损检测 人员资格培训考核班23次，培训考核、取证1676人次，为总公司系统各单位培训、取证2003 人次(其中j级ndt人员286人次，i级ndt人员1627人次)。通过培训、取证，提高了探伤 人员的素质，满足了探伤人员持证上岗的需要。目前总公司系统的探伤人员中，取得i级资格 证者已超过70，达到预期目标。近几年总公司系统各单位积极参加部考委会举办的ndt 级人员培训考核班，有24人次取得级资格证书。到目前为止，总公司各单位主管探伤的技术 人员大都具有级资格，提高了探伤技术管理水平。五、无损检测工作展望1世界无损检测技术最新动态(1)射线检测非胶片射线检测技术。当缺陷尺寸o25mm时，传统的胶片显像技术在成像质量上要远 远优于x射线数字成像技术(dr)。通常意义下的dr技术在空间分辨率、视场大小和成本等 方面都存在问题，且需要专门人员操作，并有可能存在用户受辐射污染。因此，在着眼于改进胶 片质量和提高x射线本身及x射线系统的质量(如微焦距技术)的同时，非胶片技术(cr，又 称计算机化的射线技术)和radyoscopy技术已成为重点研究的课题。cr技术利用了图像荧 光存储技术，用基于非晶硅的平板图像传感器制成的图像板代替胶片盒。这种图像板具有电子 读出系统并可反复使用。cr技术的主要特点是全视场、改进了空间分辨率、高对比度、无需专门装置操作、用户不 受辐射威胁及对射线焦点无特殊要求。在保持相同信噪比的情况下，cr曝光时间可缩短 60，可很容易地进行远程数据传输。目前，单个像素的尺寸一般是127ttm127ttm。日本产的 图像板的有效感光区域是421mmx 308mm，其像素可高达700万以上。数字图像板的重要优 点是它具有十分良好的线性响应和很宽的动态范围，这些特点对定时检测具有重要意义。cr 技术已进入实用阶段，德国公司在检测管道时已采用该技术。射线检测的另一个重要应用是对材料性质进行分析。台湾已研制成功微焦点(1um)x射 线成像技术，用于检测大规模集成电路和精细材料中的超微缺陷。x射线散射成像技术也已用 于材料结构的分析。x射线ct技术已在乌克兰用于对超轻金属结构进行分析。(2)超声检测超声检测技术的发展集中体现在自动化、无耦合和复