第7章钢轨超声波探伤PPT课件

.1、轨道铺设和探伤，第7章钢轨超声波探伤，2、第1节70探头探伤，主要有一次波和二次波的概念，70探头采用横波在轨头进行反射探伤，主要检测轨头核损伤和钢轨焊接接头头夹渣、气孔和裂纹等。为了一次检查大范围的轨头损伤，探头用于在轨面和轨的纵向之间形成一定的偏转角度(20)，使得入射轨中的横波被轨头的下爪反射两次，以扩大扫描范围。在主波探头发出的超声波被轨头的下颌反射之前，它是由损伤(缺陷)或轨端部分反射的回波。一次波能量探测范围不到轨头总面积的30%。第一、第一、第四和第二超声波在被轨头的下颚反射后继续向前移动，并在被轨顶表面反射前被损伤或轨端部分反射。二次波能量的探测范围约占轨头总面积的60%，二次波束的扫描范围包括一次波束的扫描范围。次级波。5，2，轨端回波显示，0，1，2，6，当探头70的入射点离轨端(60轨)约216毫米，屏幕比例约为9.2时，将显示轨端顶角处的反射波；随着探头向轨道端移动，它从位置0移动到位置1，回波刻度从9.2移动到5.0。此时，二次波从轨端的顶角向轨爪方向移动。同时，轨道爪端的角度波显示在屏幕刻度4.8上。探头位置距离轨道端约108毫米，并继续向前移动。次级回波的幅度下降，初级回波的幅度上升，当探头从位置1移动到位置2时，初级回波从刻度4.6移动到1.0。7，以上是70探头发射方向和探头移动方向的相同显示过程(即，探头正向发射)。由于钢轨探伤仪还配备有70个向后发射的探头，探头轨端部分的回波显示与上述过程完全相反。回声从小尺度值移动到大尺度值，显示第一个回声，然后显示第二个回声。根据钢轨端部调整70探头的探伤灵敏度时，不要将二次波开始时顶角的多向反射回波视为杂波，也不要要求一次波移至0级过高，这样会导致探伤灵敏度过低或过高，不利于钢轨探伤。同时，使用两个70探头，一个用于检查轨头的内侧，另一个用于检查轨头的外侧。由于探头的偏转角，轨头的中部和下部仍有一个“盲区”。GT-2钢轨探伤仪增加了2个70直探头，用于检测钢轨头部的中部和下部，以防止遗漏的核损伤。测得的探测范围示意图。970度。从探头10、4、70的回波信号判断，探头70属于反射探伤方法。如果没有损坏，通常不显示回波信号(除轨道末端部分波)。遇到损伤时，可根据回波显示和示波器屏幕上深度、水平和垂直刻度的读数确定损伤位置，并可初步确定损伤大小。在实际探伤中，由于轨头的复杂情况或仪器灵敏度的调整，也会产生虚假信号，干扰对损伤的正常判断。因此，应该正确识别和判断探头70的回波信号。 11，70探头探测到的轨头损伤的一般显示规律如下：(1)损伤波显示在一次波和二次波交替的范围内，轨头的下颌损伤在表面。但是，应注意区分焊缝处的焊缝轮廓波。(2)损坏波显示在二次波范围内，表示轨头内外测得的上角或近表面损坏。应注意区分表面脱皮块和鱼鳞损伤；(3)既有初级波，也有次级波，表明有一个大的核I(3)钳板损伤波：当探头距钳板约80 90毫米时，仪器发出报警，并在示波器屏幕上显示一次波和二次波交替位置的回波。振幅稳定。这是夹板损坏引起的回声，可以通过调整探头的横向位置来判断。(4)散裂波：轨头侧的飞边或曲线内侧的散裂波也会引起超声波的反射。仔细检查异常反应，防止不均匀水平裂纹下的隐性核损伤。严重的剥落也会导致轨头内部裂纹。(5)焊缝轮廓波：焊缝轮廓存在于焊接接头轨头的下钳口，尤其是铝热焊头。回波在70探伤时显示，通常在二次波的交替范围内显示。但是，应仔细区分同一位置轨头内部裂纹的异常损伤波形显示。(6)侧面锯齿波：由于液压缝纫机卡钳的操作，轨头侧面有一个束状标记，在示波器屏幕的4.0刻度附近显示连续、短而重复的回声。(7)表面划痕波：如果划痕较浅，在基线尺度附近将显示不规则的跳跃波和短回波。如果划痕有一定的深度，它将显示在二次波的范围内，应仔细检测和校正。15、15、5和70探针的注意事项。1.注意现场探伤的灵敏度调整和校正。2.防止1米关节区域的核损伤检测失误；3.根据现有核损害法律对核损害进行综合判断；4.注意斜核损伤的检测；5.注意探头位置和偏转角的检查；6.注意薄弱环节的检查和校对。根据钢轨的受力特点，应特别注意检查接缝、焊缝、弯曲上股、大坡道、变坡点以及道岔基本轨和鱼鳞损坏的部位。除了确定损坏的性质外，还应通过校对确定钢轨核损坏的位置、大小和深度，从而确定钢轨的处理方法。校对法、四点定位法、基线定位法、半波高定位法、试块比较法、17、四点法适用于仪器检测范围调整精度不高、核损伤两侧存在回声的情况。这是一种根据探头折射角与缺陷之间形成的三角函数关系来确定核损伤位置和大小的方法。(1)四点定位法，(18)、(1)校准前，应在探头上校准进出口点和纵向中点，以确定校准灵敏度；(2)校准时，探头沿轨道纵向来回移动，用一次波分别在核损伤的两侧确定四个ABCD点。探测器从远离核损伤移动到靠近核损伤。当核伤害波出现时，在与探头入射点相对应的轨道上标记点A，当探头继续向前移动直到核伤害波即将消失时，标记点B。调整探头，根据上述方法确定核损伤的C点和D点。(3)确定轨道上核损伤中心的纵向位置(0点)。用直尺确定从点B到点C的中心O1点(核损伤顶端在轨面上的位置)和从点A到点D的中心O2点(核损伤底端在轨面上的位置)，并将从O1到O2的中心O点作为核损伤中心在轨面上的纵向位置。如果从点A到点B的距离与从点C到点D在ABCD四点中的距离相同，则核损伤垂直于轨道表面，O1和O2重合，因此核损伤中心在轨道的纵向位置，从点B到点C的中心O1可以直接读取。(4)从轨道平面确定核损伤顶部的深度(h1)。根据三角函数关系，h1=0.19BC。(5)确定核伤害的垂直高度(h2)。根据三角学为了获得核损伤的最大宽度，当探头向内或向外移动到核损伤的边缘时，前后左右摆动，直到回声消失。注意轨头内缘附近核损伤宽度的修正。当纠正内侧边缘附近的核损伤时，当探头纵轴的中点接近内侧边缘时，应适当纠正中点位置。2。基线定位法，见教科书内容，略。第二部分37探头探伤，37探头(根据入射角的大小，以前称为30探头)属于反射探伤，发射的超声波在折射角37的方向上从轨面传播到轨底。主要检测轨腰投影范围内的螺孔裂纹、斜裂纹、特殊部位水平裂纹和轨底横向裂纹。37探针检测区，24、1、正常钢轨接头螺孔回波显示，掌握37探头探伤方法，必须了解正常情况下钢轨中的回波显示规律，在熟悉各种回波和探头位置对应关系的基础上，才能区分异常回波，发现裂纹的存在。钢轨接头第一螺孔裂纹是检测的重点和难点。掌握钢轨接头上37号探头的波形显示以及检测第一螺孔裂纹的方法和要点是关键。在探头的探伤和扫描中，距螺孔中心的距离约为77毫米，螺孔的回声在仪器屏幕的刻度上约为4.0。为了检查螺纹孔不同象限的裂纹，钢轨探伤仪配备了两个37探针，其中一个称为前37探针，另一个称为后37探针。由于两个探头的声束方向不同，螺旋压缩显示器的移动过程正好相反。前37探针螺旋压缩器在屏幕上从大刻度移动到小刻度，后37探针螺旋压缩器从小刻度移动到大刻度。1。螺孔回声，26、正常螺孔检测回波示意图。前37探针通常是单个探针，后37探针是组合探针(其中有一个0探针)。由于探针结构的影响，后37探针的入射点从前37探针向后移动大约10毫米。当观察螺杆钻具与探头位置的对应关系时，前37探头中心到螺孔中心的距离应为10毫米，这在实际探伤中应注意。由于轨道类型、螺孔位置和轨道表面形状的影响，以及轨道端面、顶角、下巴和腰部的反射效应，27，37探头将产生从轨道接头的第一孔到轨道端部的许多固有回波，这些回波容易与第一螺孔裂纹或轨道端部裂纹混淆。目前，以前37个探头探测到的50公斤/米钢轨接头回波的显示规律为例(仪器按1: 2的声音路径调整)，说明各种回波规律。后37探头的回波规律与前37探头的回波规律相反。2。从第一个螺孔到轨端的回波。28、1、2、4、3、5，从第一个螺钉孔到轨道端的回声显示规则。29，(1)37当探头遇到第一个螺孔时，第一个螺孔的完整回声通常显示在大约4.0的屏幕刻度上(上图中的探头位置1)。(2)当探头入射点移动到距离轨道末端约100毫米时，轨道顶部的角度波(上图中的探头位置2)有时会以约8.0的屏幕比例显示。该回波是从钢轨下巴和钢轨表面到终点角度的多次反射产生的回波。由于43公斤/米和60公斤/米的轨下倾角较大，反射波的路径不同，所以显示的回波有一定的差异。(3)当探头入射点移动到轨端约35mm时，轨端的下巴反射波将在屏幕标尺上显示约2.5(下图中的探头位置3)。它是由钢轨端面和钢轨下巴表面形成的端角，37探头在该端角扩散声束的反射。在正常检测条件下，每个钢轨接头的回波将以强振幅显示。如果没有显示，除了钢轨表面状况不佳之外，探伤灵敏度通常较低(5)当探头入口点刚好在轨道间隙之后进入另一个轨道表面时，螺旋压缩器的一半(上图中的探头位置5)显示在大约3.9的屏幕刻度上。它是一个不完整的螺杆式压缩机，就像倒置的螺杆式压缩机一样，受一个孔到轨端距离的影响，不能满足完整螺杆式压缩机显示的检测距离。只能显示螺旋压缩机的一部分。当有高低接头、塌陷接头或碰伤(坠落)接头时，很难在钢轨接头两端显示不完整的螺纹接头。如果使用螺丝孔防报警门，从一个孔到第二个孔的向上裂缝不会产生报警，容易导致漏检。因此，应该注意它。螺孔裂纹的检测范围。37度探头的主要检测对象是钢轨螺孔裂纹。螺孔裂纹是钢轨损伤中最有害的损伤之一。近年来，由钢轨螺孔裂纹引起的轨头揭盖现象时有发生。因此，如何提高螺纹孔裂纹的检出率是防止钢轨断裂的重要课题之一。下面将介绍37度探头对钢轨螺孔裂纹的检测范围。检测第二和第三螺孔，并将螺孔分成四个象限，每个象限都可能产生螺孔裂纹。根据其波束方向，前37个探头可以在象限二和象限四中发现斜裂纹，在象限一和象限四中发现水平裂纹；后37个探头可以在象限一和象限三中发现斜裂纹，在象限二和象限三中发现水平裂纹。从图中可以看出，通过两个方向上的两个探头的检测，基本上可以解决第二和第三螺孔的所有方向上的裂纹的检测。在轨道端面、轨道表面状态和螺孔位置的正常条件下，由于超声波从轨道端面的反射，前后37探头的检测范围不同于第二和第三螺孔的检测范围。前37个探头可以检测除第一象限以外的该侧第一螺孔中的裂纹、轨道端上的裂纹和前轨道上第一螺孔的第二象限中的裂纹。第二37个探针的检测范围正好弥补了第一37个探针的缺陷。2。第一螺孔和轨端的检测。36度、3度和37度螺孔裂纹检测波形显示螺孔有向下倾斜裂纹：前37个探头在象限四中遇到向下倾斜裂纹，因为裂纹在螺孔中心以下，反射面比螺孔的声音路径更远，螺孔的向下裂纹波在5.0后显示，裂纹波消失后，螺孔的向下裂纹波在5.0前显示。损伤波的位移长度与裂纹长度有一定的对应关系，一般来说，裂纹越长，裂纹波起始点的尺度值越大，回波位移显示的时间越长。1。裂纹波显示定律。37、螺孔中的向上倾斜裂纹：当第一个37探头在象限二中检测到向上倾斜裂纹时，由于裂纹位于螺孔后面，其显示特征是先旋紧后显示裂纹波。螺杆压缩机未消失时，螺杆压缩机后会出现裂纹波。当向上倾斜裂纹的端点低于螺纹孔的顶面时，损伤波显示在螺纹孔的范围内。当向上倾斜的裂纹较长且裂纹端点超过螺孔的顶面时，裂纹的回波损耗点超过螺丝批的显示范围，裂纹的回波位移越长，回波损耗点的标度值越小。嘿。38、螺孔水平裂纹：当前37个探头在象限一和象限四之间遇到螺孔水平裂纹时，由于螺孔周边与裂纹面之间的角度反射，可以显示螺孔水平裂纹波。探头的声束首先在水平裂纹的角反射点发射，然后在螺孔反射面发射。因此，首先显示裂纹回波，然后显示螺钉孔回波。因为水平裂纹角反射点和螺旋波反射面之间的差异小，所以两个回波之间的间隔小，并且存在螺旋波在裂纹波消失之前出现的同时显示过程。第一个螺孔向下(或水平)开裂探测器继续向前移动约10毫米，显示向上的裂缝波。探头入射点距离轨道端约15毫米。由于轨端的顶面不平坦，在大多数情况下，第一个螺旋比较器不能正常显示。因此，一旦