成都铁路局钢轨焊缝超声波探伤工艺2.doc

成都铁路局钢轨焊缝超声波探伤方法1.适用范围本方法适用于60、50Kg/m钢轨移动式气压焊、接触焊、铝热焊新焊焊缝（以下简称新焊焊缝）和在役钢轨接头焊缝（以下简称在役焊缝）的超声波探伤。2引用文件TB/T1632.1 -2005 钢轨焊接第一部分：通用技术条件TB/T1632.2 -2005 钢轨焊接第二部分：闪光焊接TB/T1632.3 -2005 钢轨焊接第三部分：铝热焊接TB/T1632.4 -2005 钢轨焊接第四部分：气压焊接TB/T2658.21-2007 钢轨焊缝超声波探伤作业JB/T10061-1999 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件JB/T10062-1999 超声波探伤用探头测试方法TB/T2634-1995 钢轨超声波探伤探头技术条件3.探伤人员按本方法实施焊缝探伤作业的人员，必须持有铁道部门无损检测级及以上资格证书，并了解钢轨焊接工艺，熟悉钢轨焊缝情况，掌握焊缝探伤的基本知识和基本技术（UT级人员须在UT级及以上人员指导下，方可按本方法规程实施焊缝探伤作业）。4.探伤设备4.1 探伤仪 JTS-2焊缝超声波探伤仪（符合JB/T10061-1999标准）。4.2 探头（符合JB/T10062-1999标准）直探头：2.5-5P 20D 斜探头：2.5-5P 1212 K0.6 2.5-5P 1212 K0.82.5-5P 1212 K1 2.5-5P 1212 K1.52.5-5P 1212 K2短前沿斜探头：2.5-5P 812 K2.5 斜探头角度误差：折射角37-45之间时1.5；折射角60时2. 为满足单探头探伤灵敏度，要求探伤仪配用的斜探头在CSK-1A(IIW)试块上R=100反射波高度为垂直刻度50时灵敏度余量64dB，4.3 试块4.3.1 CSK1A(IIW) 标准试块4.3.2 CS-1-5灵敏度试块4.3.3 GHT-1、GHT-5对比试块5基本要求5.1采用单探头和双探头两种方法对焊缝进行扫查。5.2铝热焊焊缝扫查应遍及焊缝全宽度5.3新焊焊缝的探伤在推瘤和打磨以后进行，焊缝处温度应冷却至40以下，探测面不应有焊渣、焊瘤或严重锈蚀等。轨头踏面、轨头两侧，应打磨至钢轨原始面。轨底角和三角区连接圆弧处的焊渣必须清除。确保探头的有效耦合。5.4在役焊缝探伤前应清除探测面上的油污和严重锈蚀等，焊缝两侧轨底坡面应打磨除锈，除锈长度大于300mm；轨腰和轨底连接圆弧处的焊渣必须清除干净，保证探头耦合良好。扫查范围应以焊缝中心两侧各延伸200mm（铝热焊从焊筋边缘开始计算）。5.5扫查装置 焊缝探伤用定位扫查架能对轨头、轨腰部位进行K型、V型等串列式扫查。5.6耦合剂：油脂5.7 工具：铲刀、砂纸、300mm钢直尺等。6.仪器状态、时基线及探伤灵敏度的校正6.1 仪器面板上各旋钮开关的工作状态 发射强度置于强，增益置于最中，抑制置于“动态范围-6dB”对伤损定量时置于“关”。6.2 时基线6.2.1 先测定斜探头的入射点，折射角（K值）。6.2.2 探测轨头、轨脚时，把开关拨至轨头、轨脚挡，此时仪器按水平标距，每小格代表4mm，探测范围为200mm。6.2.3探测轨腰时，把开关拨至轨腰挡，此时仪器按水平标距，每小格代表4mm，探测范围为200mm。6.2.4直探头采用“常态”的声程标距，声程调整为200mm。6.3 探伤灵敏度探伤灵敏度在GHT-1钢轨试块上测定。6.3.1 单斜探头以发现轨头10#孔位的3平底孔，波高80为基准。6.3.2双斜探头以发现轨底三角区5#孔位的3平底孔，波高80为基准。6.3.3带定位扫查架的双斜探头作k型探伤时以发现轨腰3#孔位的3平底孔，波高80为基准。6.3.4直探头将直探头置于被检焊缝两侧钢轨母材踏面上，测得钢轨一次轨底回波波高80，再释放22dB为基准。（在焊缝两侧衰减差别较大时，取衰减大者的底波）此时分别记下各衰减器读数，作为探伤灵敏度。6.4焊缝探伤仪现场灵敏度调试方法6.4.10探头现场灵敏度调试方法：反射式探伤：仪器调节到通用挡，选择50MM声程，将0探头置于钢轨母材轨面中心，将始发脉冲前沿调至0刻度，一次底面回波前沿调至8.8或4.4格。（声程比例：1：2或1：4），将一次底面回波波高调至 80%。增益22的dB后作为0探伤灵敏度。（探测的范围为轨腰投影范围内的水平型和体积状缺陷）穿射式探伤：(检测软化区)仪器调节到通用挡，选择50MM声程，将0探头置于钢轨母材轨面中心，将始发脉冲前沿调至0刻度，一次底面回波前沿调至8.8或4.4格。（声程比例：1：2或4.4），将一次底面回波波高调至80%。增益16dB后检测软化区的透声率，一次底面回波下降至80%及以下时，说明软化区的晶粒粗大透声不良。（探测的范围为轨腰投影范围内的粗晶）6.4.2单K2.5探头现场灵敏度调试方法仪器调节到轨头/轨底挡，（仪器按水平比例 1：2）将探头横向置于轨头轨面，探测轨头下颚一次棱角（图），棱角回波波高调至80%。增益18-22dB后作为K2.5探测轨头的探伤灵敏度。（探测的范围为轨头范围内缺陷）6.4.3单K1探头现场灵敏度调试方法：仪器调节到轨腰挡，（仪器按水平比例 1：2）将探头横向置于轨头轨面，探测轨头下颚一次棱角（图），棱角回波波高调至80%。增益28-34dB后作为K1探测轨腰投影面的探伤灵敏度。（探测的范围为轨腰范围内缺陷）图6.4.4双K2.5探头探轨头现场灵敏度调试方法：仪器调节到轨头/轨底挡，（仪器按水平比例：1：2）将探头分别置于轨头内外侧侧面，成一发一收 (图1-2)直校回波波高调至80%。增益18-22dB后用作为双K2.5做K型探测轨头时探伤灵敏度。（探测的范围为轨腰/轨头范围内缺陷）（图）6.4.5双K1探头探轨底三角区现场灵敏度调试方法：仪器调节到轨头/轨底挡，（声程比例：1：2）将探头分别置于轨头内外侧面（图），成一发一收，直校回波波高调至80%。增益22dB后用作为双K1做K型探测轨底三角区时探伤灵敏度。（探测的范围为轨腰范围内缺陷）6.4.6扫查架灵敏度调试：仪器调节到轨腰挡，（仪器按水平比例：1：2）将探头纵向置于轨头轨面成V型探伤形式（图），两探头入射点相距两倍轨高（P60 352MM）回波波高调至80%，增益30-34dB后，用做双K1串列试探伤时的探伤灵敏度。（探测的范围为轨腰投影范围内的状缺陷）图7探测范围、方法和要求7.1探测范围：将焊缝的全断面分为轨头、轨腰、轨底三个部位，其中轨底部位包括轨脚和轨底三角区，并将轨脚分为四档（图一）（50Kg/m为三挡）。图一 7.2 探测方法7.2.1轨头、轨脚轨头应使用K1双斜探头作K型串列式探伤，防止大平面缺陷漏检。轨头、轨脚用K2.5单斜探头采用锯齿形扫查方式（图二），根据缺陷存在的部位、钢轨受力状态和始波占宽影响必须运用偏14角的二次波探测轨头两侧上方缺陷；用偏角扫查方式加强对轨脚边沿和变坡点下方缺陷的探测（图三）。为防轨头近表面缺陷漏检，在焊后质量检验中，应增加轨头两侧向轨头上方的扫查。图二 图三 7.2.2轨底三角区轨底三角区采用K1-K2双探头探测（见图四）为保证对轨底三角区全面扫查，应将探头置于轨底面的第四挡，顶住焊筋呈30转动，并逐步后移收小角度至探头离焊缝中心60mm左右，再将探头与轨腰平行继续后移，后移的距离应大于200mm。 图四 7.2.3轨腰部分用K1斜探头在钢轨顶面对轨腰投影范围内探伤时，探头后移距离不小于250mm。用直探头在焊缝钢轨顶面处作纵向、横向移动扫查。用带定位扫查装置的K0.8-K1双探头在钢轨顶面进行V形串列式扫查和K形扫查。上述各部位的探测一般应按先轨脚、三角区、后轨头、轨腰的顺序进行，以防漏查。7.3探测要求7.3.1探伤前必须进行探伤灵敏度测定（按6.3条或6.4规定执行），对仪器面板上各旋钮开关的工作状态（包括电源）和探头线、接插件作认真检查。7.3.2在判伤灵敏度基础上提高2-6dB作为扫查灵敏度，对焊缝进行全断面扫查。7.3.3如果探测面过于粗糙，灵敏度提高2-6dB不足以补偿耦合损失或无法确定补偿值时，则需要进行打磨处理，无法打磨或钢轨材质不同时，则应对耦合损失进行实际测试（可利用穿透波、直达波、底波和菱角波等进行测试），并根据测试值进行补偿。7.3.4探测时应按作业程序和方法要求，根据波形显示，测量水平距离，结合焊缝状态进行分析判伤。7.3.5单探头在灵敏度标定时不允许仪器上联接两个探头，在现场单探头探伤时，严禁仪器挂双探头。8.非缺陷回波8.1焊筋轮廓波-探测轨头时对侧轮廓回波较强，探头后移时有时显示本侧轮廓波。铝热焊接头探测轨脚时，探头抵着焊筋边缘会出现轨脚对侧焊筋上轮廓波、探头后移10mm左右，该回波最强。8.2轨脚塌陷波 轨底台阶波 底边坑洼波均在轨脚一、二档偏外探测时出现，其反射面在焊缝两侧和轨脚边沿。8.3发现缺陷时，根据缺陷回波显示，计算测量水平距离，结合焊缝状态进行分析判伤。8.4为防误判，应加强波形分析和了解波形显示规律及特征，同时必须用钢尺测量和手摸镜照的方法确定回波信号的真假。9.缺陷的定位及判伤标准9.1定位根据时基线标定的比例和伤波显示位置，用钢直尺直接测定缺陷的水平距离，通过下式计算缺陷距探测面的深度。H=L/K式中H-缺陷距探测面的深度， 单位：mm L-缺陷距探头的水平距离，单位：mm K-探头K值， K=tan9.2判伤标准焊缝判伤标准按TB/1632-2005钢轨焊接接头技术条件的有关规定执行。9.2.1 单斜探头探测深度25mm，有伤波显示，波幅80判重伤探测深度25mm，有伤波显示，衰减6dB，波幅80判重伤9.2.2 双斜探头有伤波显示波幅达80%判重伤。9.2.3直探头底波前有伤波显示，波幅80判重伤；无伤波时，一次底波波幅100判重伤。9.2.5 有伤波显示，但达不到重伤标准的判轻伤，并打上标记，作好记录，以便复查和监控。9.2.4 有伤波显示，但达不到重伤标准的判轻伤，并打上标记，作好记录，以便复查和监控。9.2.5 焊缝中有两处及以上轻伤判重伤。10. 有螺孔铝热焊接头探伤10.1新焊接头探伤10.1.1焊接前母材探伤10.1.1.1使用0探头在轨端钢轨顶面新焊焊缝两侧各400范围内，检查是否存在水平缺陷；任何缺陷回波2长横孔回波，波高达80，即为缺陷。10.1.1.2使用K0.6探头在轨头端钢轨顶面新焊焊缝两侧各400范围内，检查是否存在斜向缺陷；任何缺陷回波2长横孔回波，波高达80，即为缺陷。 10.1.1.3焊接前母材探伤须采用水进行耦合。10.2焊接后探伤10.2.1使用0探头在钢轨顶面焊缝两侧各20mm范围内检查软化区及晶粒组织变化，母材与软化区声压差16B时为晶粒组织粗大透声不良，判为缺陷。10.2.2轨头区域非平面缺陷探伤，使用0探头在钢轨顶面进行探伤，任何缺陷回波2长横孔回波，波高达80，即为缺陷。10.2.3轨头区域平面缺陷探伤，采用带定位扫查架的两只单晶K1探头和K0.6探头在钢轨顶面进行穿透式探伤，以6横通孔当量失波作判伤灵敏度，以探头移动距离计算缺陷当量大小。 使用两只单晶K1-K2探头在轨头两侧200范围内作K形扫查，任何缺陷回波4平底孔回波，波高达80，即为缺陷；使用单斜K2.5探头在轨头表面200范围内作横向锯齿形扫查，任何缺陷回波2长横孔回波，波高达80，即为缺陷。10.2.4轨腰区域平面缺陷探伤，采用带定位扫查架的两只单晶K1探头和K0.6探头在钢轨顶面进行穿透式探伤，以6横通孔当量失波作判伤灵敏度，根据失波时探头移动距离计算缺陷当量大小。 采用带定位扫查架的两只单晶K1探头或K0.8探头在钢轨顶面进行串列式探伤，任何缺陷回波4平底孔回波，波高达80作判伤灵敏度，以探头移动距离计算缺陷当量大小。10.2.5轨底区域平面缺陷探伤，使用单斜K2.5探头在轨底三角区上表面150范围内作锯齿形扫查，任何缺陷回波2长横孔回波，波高达80，即为缺陷； 两只单晶K1.5-K2.5探头在轨底中心两侧100范围内作V形扫查，任何缺陷回波4平底孔回波，波高达80，即为缺陷。10.3在役铝热焊焊缝探伤按10.2工艺执行；在役焊缝中出现裂纹时应判为重伤。11.焊缝探伤作业及安全11.1在线路上进行焊缝探伤作业，正常情况下一个探伤班组配备2台焊缝探伤仪上道作业，每个班组应不少于8人，单台探伤仪作业不少于5人；一人施工负责；两人执机；两人辅助(打磨、除锈、涂油)；（一人记录），两人防护。 11.2作业时设专人防护了望条件较差地段应增设防护联络员，人员不足时禁止上道作业。担负打磨、铲碴、除锈人员应戴上护目镜。凡拆除的扣件、夹板应及时恢复，并按要求拧紧、锁定。11.3探伤