第4章-钢轨伤损检测技术-2

第四章钢轨伤损检测技术目录第一节钢轨功用、类型及探伤概述第二节钢轨手工检查第三节超声检测技术的特点及发展情况第四节超声波钢轨探伤仪情况第五节钢轨探伤车工作原理案例钢轨探伤B超伤损图谱第六节高速铁路钢轨探伤技术及规则第一节钢轨功用、类型及探伤概述第一钢轨的功能具有以下的功能（1）为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动面，引导车辆前进。（2）承力传力

钢轨要求承受来自车轮的巨大垂向压力，并将以分散形式传给轨枕。（3）导电在电气化铁道和自动闭塞区间还兼做轨道电路之用。钢轨的要求钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面，又为机车提供最大的粘着牵引力，因而要求钢轨顶面具有相应的摩擦系数，能产生一定的摩擦力；钢轨受到车轮辗压会产生弯曲，为抵抗弯曲，钢轨应具有相当的强度。但因钢轨是承受冲击的受力体，为了减轻车轮对钢轨的冲击作用，减少机车、车辆走行部分及钢轨的裂损，钢轨又必须具有一定的可挠性；为使钢轨不至被巨大压力压溃或迅速磨耗，钢轨应具有足够的硬度。但硬度太高时，钢轨又容易被车轮的动力冲击所折断，因此，钢轨又应具有一定的断裂韧性。此外，钢轨还应具有较强的抗剥离性和抗疲劳性，一定的耐腐蚀性，良好的可焊性等。第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨截面演变一、钢轨第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨的分类：通常做法是按每延米质量来分类我国铁路所用钢轨的重量有43kg/m、50kg/m、60kg/m和75kg/m。第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨的分类：按轨底不同分为平底对称和平底非对称钢轨区间线路均采用平底对称钢轨；如我国50、60、75kg/m钢轨；欧洲UIC60;

美国136RE；英国BS113Ib；俄罗斯P50、P65、P75钢轨等。第一节钢轨功用、类型及探伤概述平底非对称钢轨用于城市电车轨道第一节钢轨功用、类型及探伤概述按断面不同平底非对称断面钢轨，主要用于制造道岔尖轨或岔心轨，如我国50AT、60AT(矮型特种断面钢轨)；法国60D40；德国60Zul；还有用于护轨的槽型轨。AT钢轨截面图第一节钢轨功用、类型及探伤概述重轨。按轨型分类分为重轨和轻轨。从国内铁道应用而言，50㎏/m及以上钢轨均称之为目前使用的钢轨主要是50㎏/m及以上的钢轨。在高速铁路和繁忙干线上主要使用60kg/m钢轨，在重载铁路上使用75kg/m钢轨。

第一节钢轨功用、类型及探伤概述按轨钢的化学成分分类分为碳素钢轨，如U71Mn（钢中无其他合金元素，又称普通轨钢）；微合金轨钢（钢中加入微量合金元素，如U75V）；低合金轨钢（如钢中加入0.80~1.20％Cr的EN320Cr）。第一节钢轨功用、类型及探伤概述按轨钢的按交货状态分类分为热轧和热处理钢轨。不论钢轨强度多少，凡是以热轧状态交货，均称之为热轧钢轨。热处理钢轨依其工艺条件分为：离线热处理钢轨（钢轨轧制冷却后再重新加热）；在线热处理钢轨（利用轧制余热对其进行热处理，不再二次加热）第一节钢轨功用、类型及探伤概述随着铁路发展世界各国修建高速和重载铁路对钢轨的性能提出了更高的要求。我国目前的钢轨定长为12.5m和25m两种，世界各国的钢轨定长也不相同。我国用于新建客运专线的定长钢轨长度为50m或100m。第一节钢轨功用、类型及探伤概述第二钢轨截面设计原则及我国主型钢轨截面形状钢轨的三要素：质量断面材质钢轨的六点基本要求：足够的强度和耐磨性较高的抗疲劳强度和韧性一定的弹性足够光滑顶面良好的可焊性高速铁路的高平直性第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨的断面设计“工”字型，轨头、轨腰、轨底三部分组成。记住下边三句话：头大：宜大而厚、宽度足够、外形匹配、中部起弧腰长：宜高而厚、两侧曲线、支撑面宽底宽：宜宽而厚、刚度足够、腐蚀性强设计参数：轨头宽、轨腰厚、钢轨高、轨底宽第一节钢轨功用、类型及探伤概述设计原则：保持稳定钢轨高：轨底宽=1.15—1.20轧制冷却均匀各部轧制合理第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨截面的主要尺寸：50轨第一节钢轨功用、类型及探伤概述60轨第一节钢轨功用、类型及探伤概述75轨第一节钢轨功用、类型及探伤概述第三钢轨材质及其力学指标钢轨的材质和机械性能取决于化学成分、金属组织和热处理工艺。第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨的材质是指钢轨的化学成分及其金相组织，要使得钢轨具有可靠性的前提是钢轨材质具有较高的纯净度和合理的化学成分。钢轨主要出现问题是由于钢轨的内部夹杂、缺陷引起的疲劳折损。所以提高钢轨材质的纯净度是减少钢轨疲劳折损、提高钢轨可靠性、延长使用寿命的有效途径。二钢轨钢轨的化学成分：

铁、碳、锰、硅、磷、硫等合金钢轨中含有：

铬、镍、钼、铌、钒、钛、铜等

在我国四川地区生产钒钛稀土材质的地区，攀枝花钢厂生产出中国国产的特种合金钢轨—PD3钢轨。其中U75V钢轨钒的含量很高。第一节钢轨功用、类型及探伤概述

C↑，强度和耐磨性↑，韧性↓，一般含量0.65%，≤0.82%Mn↑，强度和韧性↑，一般0.6%~1.0%，1.2%以上则成为高锰钢Si↑，致密性和耐磨性↑，一般0.15%~0.3%P↑，冷脆性，有害元素S↑，晶析废品，有害元素一般磷和硫的含量≤0.04%第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨的力学性能也是钢轨的主要特征，包括强度极限σb、屈服极限σs、疲劳极限σr

、伸长率、断面收缩率ψ、冲击韧性αk

和布氏硬度指标HB等。这些指标对钢轨的承载能力、磨损、压溃、断裂及其他损伤有很大影响，高速铁路钢轨还对裂纹扩展速度、残余应力、落锤性能等提出了比常规铁路更高的要求。第一节钢轨功用、类型及探伤概述抗拉强度：σs=227+803%C+87%Si+115%Mr+133%Cr+891%P+614%V±19屈服强度：σy=101+469%C+36%Si+85%Mn16+116%Cr+0%P+634%V±21伸长率：δ0=30.8-22.6%C-1.7%Si+0%Mn-2.3%Cr+0%P+4%V±0.9第一节钢轨功用、类型及探伤概述第四钢轨尺寸允许偏差及平直度要求钢轨截面尺寸偏差和平直度也是钢轨质量的一个重要指标。为保证列车运行的平稳性，则要求轨道的几何形位稳定，而达到这一点，高精度的外形尺寸和高平直度的钢轨是必不可少的。矫直机第一节钢轨功用、类型及探伤概述平直度检测仪：第一节钢轨功用、类型及探伤概述第一节钢轨功用、类型及探伤概述第一节钢轨功用、类型及探伤概述我国的GB2585—2007和TB/T2344—2003与高速铁路的要求尚有很大的差距，必须在轧制、冷却、较直等生产环节引入先进技术，如万能法轧制、立卧复合矫直、压力机补矫等，才能逐步缩小差距，满足高速铁路对钢轨几何尺寸的偏差要求。第一节钢轨功用、类型及探伤概述焊接质量与平直度由于钢轨焊缝材质、金相组织、硬度、韧度、等与钢轨母材的差别，焊接设备的精度高低，操作工人的熟练程度等，都会造成钢轨焊接接头处的轨面不平整。为保证高速列车高速、平稳地运行，并减少轮轨之间的动力作用，对钢轨焊接接头的焊接质量、平直度等提出了更高的要求，所以钢轨焊接接头也是轨面不平直的控制部位。第一节钢轨功用、类型及探伤概述铝热焊：第一节钢轨功用、类型及探伤概述工人对焊接接头检测：第一节钢轨功用、类型及探伤概述第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨焊接质量和平直度：第一节钢轨功用、类型及探伤概述第五钢轨损伤钢轨是轨道结构的重要部件。机车车辆的动力作用、自然环境和钢轨本身质量等原因，钢轨经常发生裂纹、折断和磨耗等现象。钢轨损伤是铁路上一个比较突出的问题，并严重影响行车安全。钢轨伤损钢轨的核伤、裂缝、踏面伤损以及焊缝伤损等是钢轨伤损的主要形式。轨头内部存在有微小裂纹或缺陷时，在重复动荷载作用下，小裂纹可逐步发展形成核伤，核伤扩大时可削弱钢轨断面，降低了钢轨抵抗折断的能力，钢轨可能在毫无预兆的情况下碎然折断，严重影响行车安全，因此对钢轨伤损进行科学检测并及时发现非常重要。第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨伤损产生原因及分布情况常见钢轨伤损螺栓孔裂纹，焊接接头裂纹

轨头核伤轨头剥离

钢轨磨耗

①轨顶磨耗②侧面磨耗③钢轨波磨④鞍形磨耗轨头剥离主要发生在轨距角处，原因：轮轨接触应力较大

第一节钢轨功用、类型及探伤概述磨耗

磨耗测量位置垂直磨耗：轨顶面距工作边1/3处（标准断面）侧面磨耗：在钢轨踏面（按标准断面）下16mm处测量第一节钢轨功用、类型及探伤概述

第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨伤损产生原因及分布情况钢轨伤损从超声波钢轨探伤专业上可分为五大类：钢轨核伤；钢轨接头部位伤损；钢轨纵向水平和垂直裂纹；钢轨轨底裂纹；钢轨焊缝缺陷。

钢轨伤损产生原因及分布情况（一）轨头核伤轨头核伤是最危险的一种伤损形式，会在列车作用下突然断裂，严重影响行车安全。形成的内因：钢轨内部材质的缺陷。形成的外因：外部荷载的作用。钢轨伤损产生原因及分布情况（一）钢轨核伤钢轨核伤从超声波探伤专业上称为轨头横向裂纹。钢轨核伤产生原因：由于钢轨冶炼和轧制过程中材质不良或使用过程中的缺陷，在列车重复荷载作用下形成应力集中，疲劳源不断扩展，逐渐发展而形成。核伤主要产生的部位在钢轨头部内侧，随着核伤直径增大，钢轨承载能力急剧下降，在高速重载的使用环境下极易发生钢轨折断，因此，它是钢轨伤损中危害最大者之一。钢轨伤损产生原因及分布情况1．材质缺陷形成的核伤钢轨在制造过程中，由于冶金缺陷和钢锭切除不够，钢锭内部存在白点、气泡、非金属夹杂物、偏析和缩孔残余等缺陷，经辊轧后成片状存在于轨头中，在列车载荷的重复作用下，这些缺陷生产的疲劳源逐步扩展，形成有危害的核伤。这类核伤断面具有平坦光亮的表面，通常为白核，当白核发展到轨面与空气接触氧化后成黑核。如果疲劳源系白点引起，则同一炉罐号的钢轨都可能有白点存在。有多处白点的钢轨在使用过程中极易形成多处横向疲劳裂纹，致使钢轨突然折断为几段甚至几十段，每段钢轨断口横向裂纹的形貌基本一致，只是裂纹面积大小不同，对行车安全危害极大。钢轨伤损产生原因及分布情况白点形成的核伤形貌白点行成的核伤形貌缩孔形成的核伤形貌钢轨伤损产生原因及分布情况2．接触疲劳形成的核伤大运量重载区段，由于车轮与钢轨间接触应力过大，在列车荷载多次作用下，先产生轨头顶面剥离或其他表面伤损，然后发展成核伤。一般核源位于轨头内侧上角距顶面和侧面5~15mm的范围内钢轨伤损产生原因及分布情况3．侧磨严重形成的核伤目前部分客车与货车运行速度相差较大，曲线地段超高设置无法满足各种车速的要求，因此，造成钢轨偏载现象，使钢轨承载量上升。曲线上股钢轨侧磨严重，轮缘对轨颏的挤压，以及水平推力与挠曲应力的复合作用，使下颏尖端产生微裂纹，成为疲劳源，在列车往复作用下，裂纹扩展形成核伤钢轨伤损产生原因及分布情况白点形成的核伤形貌表面接触疲劳形成的核伤侧磨严重下颏尖端微裂边形成的核伤钢轨伤损产生原因及分布情况4．鱼鳞破损形成的核伤车流密度高，行车速度快的重载区段。由于列车在复线中单向运行，小半径曲线上股轨头内侧表面经常发生鱼鳞状破损（照片2－5）。它不同于一般的轨头金属碎裂和剥离，常以裂纹尖端为疲劳源，逐步形成核伤，其特点是发展快，且呈多面核（照片2－5）。疲劳周期从1.7×108t至5.6×108t不等，一般为3×108t左右。钢轨伤损产生原因及分布情况表面接触疲劳形成的核伤钢轨伤损产生原因及分布情况5．擦伤（焊补）形成的核伤机车起动或爬坡时车轮空转，以及机车制动滑行时车轮与钢轨间剧烈摩擦产生高温，使轨顶面金属组织变硬、变脆，在列车荷载作用下，形成网状裂纹，并向下发展成为核伤。当焊补轨面擦伤和掉块时，因焊面未打磨干净，留有微裂纹或焊补工艺不良产生缺陷，这些缺陷在机车荷载作用下，极有可能在焊补层下形成核伤钢轨伤损产生原因及分布情况（二）钢轨接头伤损钢轨接头是线路的薄弱环节，车轮作用在钢轨接头上的最大惯性力要比其他部位大60%左右。钢轨接头的主要伤损是螺孔裂纹，其次是下颏裂纹和马鞍型磨耗等。钢轨接头伤损有螺孔裂纹、下颏裂纹、马鞍形磨耗三种。

螺孔裂纹产生的原因主要是钻孔不当、接头冲击力过大、线路养护不良。（1）螺孔钻制不良，螺孔周边有毛边缺口或锈蚀；位置不对，应力集中。（2）线路养护不良造成道床板结、低接头、空吊板、高低错牙、接头扭力不够等会增大机车对接头的冲击力，使孔裂产生率升高。

孔裂的产生与受力成正比，从统计资料上看第一孔的孔裂占78%，特别是岔后引铁、复线地段迎车方向的第一孔发生的频率较高。

螺栓孔裂纹，焊接接头裂纹

螺栓孔裂纹原因：钻孔削弱钢轨断面，并产生较高局部应力，列车冲击。焊接接头裂纹原因：焊缝材料与钢轨母材不一致，造成磨损不一致，形成不平顺，增大轮轨力第一节钢轨功用、类型及探伤概述

轨端水平及斜裂纹

钢轨水平和纵向裂纹焊缝下颏水平裂纹钢轨伤损产生原因及分布情况1．螺孔裂纹产生原因螺孔裂纹产生的主要原因是钻孔不当、接头冲击过大、线路养护不良等。（1）钻孔不当钢轨轨腰在钻螺栓孔后，强度被削弱，螺孔周边产生较高的局部应力；其次螺孔钻制不良，螺孔周边有毛边缺口或钢轨锈蚀，螺孔周边有锈蚀缺口；以及螺孔钻制位置不对，有高度误差，这些缺陷都会使螺孔周边产生应力集中，进而形成螺孔裂纹。钢轨伤损产生原因及分布情况（2）接头冲击力过大在有缝线路中，机车车轮跃过钢轨轨缝时，对迎端轨产生较大的冲击力，从钢轨接头受力状态（钢轨接头受力状态）图中，可看出P1、P2大于静态力P3，因此，接头区钢轨本已因钻螺孔强度被削弱，又承受更大的冲击荷载力，致使裂纹发生率上升。

第二孔下斜第二孔上斜第二孔水平第一孔向轨端水平和下斜裂纹钢轨伤损产生原因及分布情况（3）线路养护不良由于钢轨接头养护工作不到位，造成道床板结、低接头、轨枕空吊、高低错牙，接头螺栓扭力不够或线路爬行，产生大轨缝等，这些不良的接头状态都会增加机车对接头的冲击力钢轨伤损产生原因及分布情况2．轨头下颏裂纹的形成接头钢轨下颏裂纹的形成，主要是长期受到过大的偏载，水平推力以及轨头挠曲应力的复合作用；其次是钢轨接头采用斜坡支承夹板，使轨颏承受向上拉力（图2－5a）；再加上养护作业不良，以及机车车辆的蛇形运动产生的横向作用力等多方面因素同时作用的结果。由于外侧应力大于内侧，因此，下颏裂纹往往具有从外向内逐步扩展的特点（图2－5b）。图2－5钢轨轨颏受力与裂纹钢轨伤损产生原因及分布情况3．马鞍型磨耗的特征钢轨轨端接头淬火工艺不良，淬火区与非淬火区之间硬度过渡不均匀，在列车荷载多次作用下，该部分产生压陷，形成钢轨接头区两侧凸，中间凹下的马鞍形（图2－6）。钢轨伤损产生原因及分布情况图2－6马鞍型磨耗轨外貌

鞍形磨耗原因：轨端淬火工艺不良，淬火区与非淬火区硬度过渡不均，在车轮作用下，该部分产生压陷，形成钢轨接头中间凸出，两侧凹下的鞍形磨耗。第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨伤损产生原因及分布情况（三）钢轨纵向水平和垂直裂纹由于钢轨制造工艺不良，没有切除钢锭中带有严重偏析、缩孔、夹杂等缺陷，在钢锭轧制成钢轨后，缺陷成片状残留在轨头、轨腰、轨底中，与钢轨纵向平行，呈水平或垂直状态出现（图2－7）。纵向垂直的裂纹经机车长时荷载作用后，会向外膨起成为膨泡裂纹。无缝线路区段，曲线地段钢轨长期受到过大的偏载，在钢轨颏部或轨腰上会产生水平裂纹（图2－8）。钢轨伤损产生原因及分布情况白点形成的核伤形貌图2－7钢轨水平和纵向裂纹图2－8焊接接头下颏水平裂纹钢轨伤损产生原因及分布情况（四）钢轨轨底裂纹轨底裂纹的形成原因有以下种：1．轨腰垂直纵向裂纹向下发展成轨底裂纹（图2－9a）；图2－9钢轨轨底裂纹钢轨伤损产生原因及分布情况2．轨底锈坑或划痕发展形成的轨底横向裂纹（图2－9b）；3．在制造钢轨时，轨底存在轧制缺陷或因轨底与垫板轨枕间不密贴，使用中轨底局部产生过大的应力，造成轨底横向裂纹或破裂；4．焊接工艺不良，产生过烧、未焊透、气泡、夹杂，以及光斑或灰斑等内部缺陷，造成轨底横向裂纹（图2－9c）。图2－9钢轨轨底裂纹轨底裂纹

轨底角外伤导致的轨底断裂(五)焊缝伤损焊缝按焊接方式一般分为接触焊、气压焊、铝热焊三种。

焊缝伤损种类较多，但大多是焊接过程的缺陷造成的，另外外部击伤也可以导致断裂。

第一节钢轨功用、类型及探伤概述一般措施有：提高钢轨接头区轨道结构的弹性，降低轮轨冲击荷载；提高螺栓表面的光洁度和在孔口倒棱；对螺栓表面进行硬化、防锈处理，提高螺栓表面强度。倒棱第一节钢轨功用、类型及探伤概述防止和减缓核伤的发生和发展的有效措施有：提高钢轨的纯净度，减少钢轨中的非金属夹杂物；提高钢轨的接触疲劳强度；提高轨道结构的弹性，减少轮轨冲击荷载。第一节钢轨功用、类型及探伤概述总之减少钢轨损伤的措施有：净化钢轨，消除杂质，强韧化，提高强度钢轨打磨消除疲劳层，合理使用，运营匹配钢轨发展的方向：重型化强韧化和纯净化第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨探伤根据钢轨探伤设备的工作原理，分电磁探伤和超声波探伤两大类。1、电磁探伤电磁探伤是利用电磁原理来发现金属缺陷的检查方法。这种探伤方法是利用电磁材料的零件磁化，零件缺陷处的磁阻就会增大，利用漏磁来发现缺陷。电磁探伤的不足之处：对于金属内部较深的裂纹与缺陷，采用电磁探伤是不大容易被发现的。第一节钢轨功用、类型及探伤概述2、超声波探伤超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。第一节钢轨功用、类型及探伤概述超声波探伤的工作原理：超声波在不同材料中传播声速和波长不同，当超声波由一种介质倾斜入射到另外一种介质上时，如果两种介质不同，则在界面上发生不同的反射、折射和透射。当超声波射入钢轨核伤、裂纹或其他损伤时，在钢与空气的界面上受阻，产生反射波，经过电子仪器的接受并显示，就能发现钢轨内部存在的伤痕，还可以根据超声波发射与反射的时间间隔及其在钢轨内的传播速度，判断伤痕的深度。第一节钢轨功用、类型及探伤概述超声波探伤法的主要优点：①穿透能力强，探测深度可达数米；②灵敏度高，可发现与直径约十分之几毫米的空气隙反射能力相当的反射体；③在确定内部反射体的位向、大小、形状及性质等方面较为准确；④仅须从一面接近被检验的物体；⑤可立即提供缺陷检验结果;⑥操作安全,设备轻便。第一节钢轨功用、类型及探伤概述超声波探伤法的主要缺点：①要由有经验的人员谨慎操作；②对粗糙、形状不规则、小、薄或非均质材料难以检查；③对所发现缺陷作十分准确的定性、定量表征仍有困难。④对缺陷的显示不直观，探伤技术难度大，容易受到主、客观因素的影响，以及探伤结果不便保存等，使超声波探伤也有其局限性第一节钢轨功用、类型及探伤概述探伤元件：超声波探头探头是一个能量转换装置，它可以将电能转换为声能，也可以把声能转换为电能。在每一探头盒内装有两片压电换能器，一片发射超声波，一片接受。探头有各种角度的发射晶片，不同的探伤仪使用不同声波角度的探头，一般有0°、30°、35°、50°、70°探头角度。第一节钢轨功用、类型及探伤概述线路上的探头设备有手推式探伤小车和大型探伤车。钢轨探伤小车钢轨探伤小车由车架、仪器、水箱及其他一些附件组成。水箱是给轨面刷水，使得探头与轨面接触良好，减少杂波的产生。缺点：探伤小车的效率较低，工人劳动强度大。第一节钢轨功用、类型及探伤概述大型钢轨探伤车大型钢轨探伤车通常是指能同时对两股钢轨进行快速探伤测，并能实时分析、处理和记录探测结果的钢轨探伤设备。钢轨探伤车主要由动力、供电、车辆行走、制动等系统以及钢轨探伤检测系统和生活设施等部分组成。第一节钢轨功用、类型及探伤概述钢轨大型探伤车

第二节钢轨手工检查一、手工检查概述

钢轨检查工作必须贯彻全面检查与重点检查相结合、定期检查与不定期检查相结合、仪器检查与手工检查相结合的原则，以便及时发现线路上的伤损钢轨。

1、钢轨探伤五道防线五道防线：钢轨探伤、手工检查、巡道工监控、线路工长检查、车间干部检查

根据路局要求和我段冬季气温情况，为了防止“三折”事故的发生，手工检查钢轨的周期定为当年11月1日～次年3月31日，在此期间成立钢轨手工检查组，对管内设备进行检查。2、手工检查钢轨的期限

手工检查的组织及相关规定

“三折”即钢轨、夹板、岔心折断3、伤损标记方法：现场伤损用白铅油在钢轨轨腰处作标记，伤损位置处用箭头作明显标记，伤损标记打在距伤损400mm处，以避免利用臌包夹板加固时遮挡。

伤损标记符号：伤损种类伤损范围及标记说明连续伤损一点伤损轻伤|←△→|↑△用白铅油作标记轻伤有发展|←△△→|↑△△用白铅油作标记重伤|←△△△→|↑△△△用白铅油作标记辙叉心伤损部位描述：二、钢轨手工检查方法

1、手工检查携带的工具：

手工检查时应携带以下主要工具备品：

（1）、检查小锤2个(柄长以不超250mm为宜)

（2）、反光放大镜2个

（3）、钢卷尺1把

（4）、扳手1把

（5）、手工检查记录本1本

（6）、其它必需的工具备品如手电筒、撬棍、白油漆等。手工检查方法

2、检查方法：看、敲、照、卸。

看时姿势随意，可半蹲、可站立，可骑着钢轨也可站在钢轨的一侧。在你可看清的距离内（5～20米）聚精会神的向前观看，主要掌握以下6点：

手工检查方法

看：手工检查方法

（1）看轨面“白光”有无扩大。

（2）看“白光”中有无暗光或黑线。

（3）看轨头是否肥大。

（4）看轨头是否下垂。

（5）看轨头侧面有无锈线。

（6）看腹部有无鼓包和变形。手工检查方法

（1）看轨面“白光”有无扩大；

轨头踏面被车轮磨亮的光面俗称“白光”，正常钢轨“白光”平、直、齐形成一道白亮的痕迹。钢轨的内部有伤时，轨面“白光”向外扩大。白光扩大的长度与内部裂纹的长度大致相同，因此若发现“白光”扩大须进一步分析有无其他特征，如“白光”扩大处有颚部下垂，颚下透锈等现象可判为伤轨。手工检查方法

（2）看“白光”中有无暗光或黑线；

轨头内部有垂直纵向裂纹时，在扩大的“白光”中出现一道“暗光”这时因为内部出现裂纹以后轨面受车轮压力不匀，车轮碾压不到，原来亮光消失的缘故。暗光的形状一般是中间宽、窄一致，两头尖小，内部裂纹越宽时越靠近轨面，它的暗光越粗越明显，裂纹发展轨面时暗光变成黑线。

手工检查方法

曲线上的钢轨由于受车轮偏压磨损，后经整修或改铺在直线上时会出现假暗光或假黑线；相互式接头曲线的大腰处，轨面“白光”向外扩大，但无暗光或黑线。有的油渍杂物经列车碾压，会出现假暗光或假黑线。在长大坡道常撒砂制动地段，不易看清“白光”时，可以从轨面砂粒压成粉末的情况加以判断：如轨面砂粒较厚或较粗处应与“白光”中出现的暗光、黑线的现象同等看待。手工检查方法

（3）轨头肥大轨头部如发生裂纹，则该处轨头必然比良好的轨头肥大。轨头肥大几毫米，它的裂纹也宽几毫米。如发现有轨头肥大，而该处轨面又有扩大现象或颚下有锈时可判为伤轨。手工检查方法

（4）看轨头是否下垂轨头垂直纵向裂纹、水平纵向裂纹，下颚纵向水平裂纹等伤损发展到严重时，都会出现颚部下垂。可用小镜照下颚轨棱，使镜面与与轨棱成45度角照射很容易发现轨颚下垂。也可趴在钢轨上用眼穿轨头下颚轨棱是否平直，如有下垂也易看出。手工检查方法

（5）看轨头侧面有无锈线根据锈线的有无来判断钢轨是否有内伤，最为准确判断钢轨有内伤，是由于车轮压力集中，引起局部的金属变形。这样会在相应部位的表面出现连续的表面剥离现象，不久在剥落地方盖上一层淡褐色铁锈，并逐步形成一道锈线。到后来，由褐色变为红色最后变为暗红色。如果轨面有“白光”扩大，“白光”中又有暗光，这时应该详细检查该处两侧面，如有锈线就是伤轨。“白光”向外扩大，锈线出现在内侧。“白光”向内侧扩大，锈线出现在外侧。手工检查方法

（6）看腹部有无鼓包和变形趴伏在钢轨上，用眼穿钢轨腹部，若发现有不平直处，用手摸有鼓包出现时，可用小重锤敲击该处。如锤向外弹，证明腹部确有竖裂内伤。哪一面鼓出伤损就靠近哪一面，两面鼓出伤在中间。一面鼓出，一面凹进是腹部扭曲伤损，该伤损易引起钢轨横向折断应特别注意。用锤敲击鼓包处时若铁皮剥落，鼓包消失则是重皮，是假鼓包不是内伤。手工检查方法

（1）敲的要领是：面向钢轨蹲稳、小锤端平持稳、锤头高出轨约50—80mm落锤处应在钢轨踏面上。手持锤把拇指与食指握紧，其余三指扶持，松紧自如，手腕一松锤自由落下，平敲钢轨踏面，每次敲打起锤高度一致敲：手工检查方法

如小锤落下只能跳2～3次，跳起高度不过2～3mm甚至不跳动，手中锤把也很稳，没有向外晃动的倾向，就好象被钢轨吸住似的，同时发音破浊不清，回音不长或突然终止，手中锤柄震动无力是有伤钢轨，可根据小锤跳动情况、声音变化及手内感觉判断伤损长度范围。手工检查方法

（2）敲的方法是：

要领：眼看、耳听，手触法。

敲击时要精神集中，注意眼看小锤跳动，耳听小锤声音，体会手中锤柄感觉来判断钢轨好坏。

小锤落下能连跳起4～6次，第一次跳起20～25mm发音清脆，无浊音最后一下的回音也较长，握锤的手感觉震动有力是良好的钢轨。手工检查方法

砂粒实验法

如果在检查中遇到不易判断的伤损可用干燥粗砂粒、玻璃碎片、金属硬币等。放在踏面上如果是好钢轨，用锤敲击时能跳动4～6次，而砂粒、碎玻璃、硬币等粘着不动，如果是伤轨砂粒跳起、硬币翻转掉落。

手工检查方法

手指感觉法

当发现可疑钢轨用小锤敲打难以判断时，可用一只手的中指和食指轻轻触摸钢轨踏面，另一只手持锤平敲手指附近踏面如感觉到有像人脉搏跳动一样的震动且手指感觉发麻时是有伤钢轨。

照是利用小镜及放大镜进行检查手工检查方法

（1）照轨头侧面下颚、轨腹及焊缝，从镜内察看有无裂纹锈线或其它伤损特征。照

（2）将小镜伸入轨底，从轨缝处向上反光；或从上面反射光线射入轨缝内；在阴天或隧道内则以手电灯光照镜面反射入轨缝内照轨缝内的轨端有无裂纹。

（3）卸下一个螺栓，用双面螺栓小镜插入螺栓孔内转动，照螺栓孔周围有无裂纹。手工检查方法

（4）、当发现有极细小裂纹或锈线，用眼光不能判断真假时，可用放大镜放大细看；如有锈时可涂以煤油去垢去锈，待煤油干后以小锤敲击几下后再放大鉴别。

利用小镜检查：

对于不能鉴别伤损而

有可疑者，应以白铅油打

上符号，通知线路工区加

以监控，观察其变化状态。

手工检查方法

用看、敲、照等方法检查后，仍不能判断接头处钢轨确属良好时，应卸下螺栓，甚至卸下鱼尾板进行检查（卸夹板必须申请临时天窗或共用其它天窗）。

拆卸检查：

对于不能鉴别伤损而有可疑者，应以白铅油打上符号，通知线路工区加以监控，观察其变化状态。第三节超声检测技术的特点及发展情况国内外钢轨伤损检测均运用超声波检测技术。超声波是一种看不见、摸不着、听不到的弹性波，具有指向性好、穿透能力强和同一材质中传播速度几乎不变的特点。依据超声波在结构中的传播及其在内部伤损处的反射波，可对结构内部伤损进行检测与判识。优点

①穿透能力强②检出缺陷的灵敏度高④超声波在异质界面上可产生反射、折射和波形转换，可以检出各种取向的缺陷③指向性好方便对缺陷定位⑤检测速度快，费用低，即使手工操作，超声波检测的速度也高于其他方法⑥超声波探伤仪小巧轻便，方便携带局限

①探伤结果受主观因素影响大②探测表面要求制备④探伤受材料晶粒和组织不均匀性限制，对粗大晶粒材料探伤困难③探伤受结构的形状限制⑤探伤的定量精度较差第三节超声检测技术的特点及发展情况利用超声波来研究物体内部的结构和缺陷，最早是由前苏联的Coxorob萨哈诺夫)于1929年提出来的。1936年他首次完成了试验研究工作。当时采用的是连续波穿透法，由于分辨力差而未能用于工程实际。1933年4月美国Sperrg(斯佩雷)公司创立，开始研制超声波探伤仪，至今美国仍是生产超声波探伤仪的主要国家。——国外超声检测技术第三节超声检测技术的特点及发展情况纵观世界各先进国家的总体发展水平美国仍然处于世界领先地位，美国特别重视教育和前沿研究，全国有100多所大学设置了无损检测专业或开设无损检测与评价技术课程。我国1992年进口的高速探伤车就是美国的产品。——国外超声检测技术第三节超声检测技术的特点及发展情况我国20世纪50年代开始引进超声波探伤技术，经过几十年来特别是近20多年来大量的研究开发，已具有较高的水平，主要反映在以下几个方面:

①在固体中的缺陷对超声波的散射理论研究上，我国学者于1980年首先采用光弹方法观察了透明固体中柱形空腔和裂纹尖端的散射、爬波的产生和绕行现象，同时发现伴有体波辐射存在。在粗晶粒材料的晶界多次散射理论研究上，我国学者也有新贡献。在压电超声换能器的瞬态行为研究上，我国也有独特见解。——我国超声检测技术的现状第三节超声检测技术的特点及发展情况②在电磁超声、高温检测、表面波、板波检测技术上，有了在国际上可以比拟的进展和成果。③在通用型、便携式、多通道和C扫描成像探伤仪的开发应用上，有较高的技术水平。④我国基本上完成了各种探伤标准的制定，使探伤工作逐渐趋于规范化。——我国超声检测技术的现状第三节超声检测技术的特点及发展情况我国与国际水平的差距，主要表现在高层技术上，特别是定量检测及用材料或产品的物理量测量来评价其质量和三维成像技术方面。我国钢轨超声波探伤的发展起步较早。在20世纪50年代末期和60年代初期，通用超声波探伤仪刚在我国应用，钢轨超声波探伤仪就已开始研制，并投入实际使用。钢轨超声波探伤仪大致经历了电子管——晶体管——集成化——数字化，即调频连续波——单通道脉冲波——多通道脉冲波一多通道微机控制这4个阶段目前可以说已发展到第四代产品。——我国超声检测技术的现状第四节超声波钢轨探伤仪情况早期钢轨探伤依靠人工使用小锤敲击来检测判断，可靠性难以把握。20世纪50年代我国开始使用仪器对钢轨进行探伤，1954年从瑞士引进了以声响指示的共振式探伤仪。随后国内陆续开发了各种类型的钢轨探伤仪。随着计算机、数字信号处理和人工智能等高新技术的飞速发展，钢轨探伤也在向高速度、自动化、智能化的方向发展。——概述第四节超声波钢轨探伤仪情况超声波探伤仪是超声波探伤的主体设备。它的作用是产生电震荡并加于探头晶片，激励晶片发射超声波；同时将探头接收到的电信号进行放大，通过一定的方式显示出来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷的位置和大小等信息。——原理及组成第四节超声波钢轨探伤仪情况一般在钢轨这种均匀的材料中，核伤或裂缝缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续会造成声阻抗的不一致。根据反射定理，超声波在两种不同声阻抗介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。——原理及组成第四节超声波钢轨探伤仪情况钢轨探伤仪按所处理的信号不同一般可分为模拟式、模拟数字混合式以及全数字式三种类。目前我国的钢轨探伤仪主要有GT-2、GT-1C、GCT-2、GCT-8等类型。根据超声波产生的特征，超声波探伤仪可分为：①脉冲波超声探伤仪；②连续波超声探伤仪；③调频超声探伤仪。——分类第四节超声波钢轨探伤仪情况钢轨探伤仪根据显示缺陷的方式，超声探伤仪又可分为：①A型显示；②B型显示；③C型显示；④其他显示方式。根据探伤仪的通道数目，可分为单通道和多通道超声探伤仪。——分类检查周期1、正线、到发线路和道岔的钢轨探伤周期：年通过总重（Mt）年探伤遍数75/Kg/m50Kg/m43Kg/m≥801050～80810

25～507898--25678>8567下列情况,探伤周期应适当缩短1、冬季、桥梁上、隧道内、小半径曲线、大坡道及钢轨状态不良地段。2、伤损数量出现异常,连续两个探伤周期内都发现疲劳伤损（如核伤、鱼鳞伤、螺孔裂纹、水平裂纹等）的地段。3、无缝线路焊缝除按规定周期探伤外,还必须每半年至少一次用专用仪器进行焊缝全断面探伤。4、大修换轨初期（60Kg/m钢轨为累计通过总重50Mt.,50Kg/m钢轨为累计通过总重25Mt.Km/Km）和超大修周期地段。5、其它站线、专用线和道岔的钢轨探伤每半年不少于一次。6、隧道内、大型桥梁的钢轨探伤每月不少于一遍。设备1、探伤车间根据探伤周期和工作量配齐钢轨探伤仪，为保证仪器设备检测维修工作正常进行，还应配有相应的检修仪器、设备及工具。2、超声波钢轨探伤仪是精密电子仪器，必须加强维护保养。探伤仪应有计划的轮换使用,不能长期闲置。暂不使用的仪器,应每月进行一次开机和充电,并做好记录。3、上道作业的仪器要保证完整无缺、性能良好，无故障。严禁仪器带“病”工作。4、新购置的探头必须由各探伤维修管理组负责测试，各单位不得使用没有合格证的钢轨探伤仪专用探头。5、探伤仪必须符合TB/T2340《多通道A型显示钢轨超声波探伤仪技术条件》的规定。6、探头及保护膜必须符合TB/T2634《钢轨超声波探伤仪探头技术条件》的规定。7、通用探伤仪必须符合JB/T10061标准的规定。8、探伤车间应配齐检测仪器、探规定头综合性能的标准试块，并备有与线路上钢轨类型相同的各种伤损钢轨实物试块。9、探伤车间应配备WGT—3、GTS-50、GTS—60A(加长)、GTS－60B、IIW(CSK-1A)、GS-1-5、钢轨焊缝探伤试块等试块10、探伤工区除配有探伤仪（含一般附属工具外，还应配备下表所规定的备品）。名称单位数量用途附注无线对讲机台4防护联络活口扳手个2拆装夹板螺栓375mm手工检查锤个1手工检查敲击钢卷尺个1测量伤损位置30米白铅油罐1标注伤损符号容量视需要而定小油刷把1标注伤损符号探头套1校定及备用照明器具2隧道内检查用防护信号设备套1作业时防护按《修规》办电缆线套1备用其他视检查需要而备如钢丝刷、棉纱、砂布、工作日志、检查记录、重伤钢轨通知书、耦合剂、保护膜GCT-8C钢轨探伤仪人员要求1、探伤人员应树立高度的职业责任心，加强学习提高探伤技能。认真执行各种规章制度，严格按照标准作业程序操作，做到不漏探、不错判，安全生产。2、探伤人员应熟悉钢轨伤损的分类，轻、重伤钢轨的标准，了解管内钢轨的类型、焊头及运用情况和疲劳程度，易出现缺陷的部位，运用仪器对伤损进行综合判断分析，作出正确结论。3、探伤执机人员应符合TB/T2154.3规定，还须取得铁道部门无损检测考核委员会颁发的资格证书。4、探伤人员应了解本单位管辖范围内各种钢轨类型几何尺寸、钢轨轻、重伤的标准，伤损钢轨分类及其缺陷分布规律等基础知识。5、在线路上进行探伤作业，一个探伤工区配备二台钢轨探伤仪上道作业时，每个班组必须不少于8人，单台仪器作业（含焊缝探伤仪）不少于5人,了望条件较差地段必须增设防护联络员，人员不足时禁止上道作业。6、各探伤作业班组应设立安全值日一名,并距探伤小车前后各800米处设置专人防护，显示停车手信号，并随车移动，防护人员必须经过专门培训取得合格资格者担任，探伤作业时，要集中精力，随车人员要注意防护人员的信号。双线地段探伤仪推行方向应迎着来车方向，邻线来车时，要暂停检查。随机携带必备的防护用品和对讲机，隧道探伤时应配备照明器具。7、进入桥梁或长大隧道，探伤前应和巡守人员联系，掌握列车运行情况。大桥上探伤时，应沿步行板走行，避免踩空、冬季注意防滑。8、大修施工地段探伤，要注意施工车辆的来往和线路上散放的机具、配件，防止绊脚和碰坏仪器。9、焊接接头全断面探伤时，应设专人防护。担负打磨、铲渣、除锈人员应戴上防护镜。凡拆除的扣件、夹板应及时恢复，并按要求拧紧、锁定。10、为防止漏检，以仪器检查为主，手工检查为辅，但严禁用手工检查代替仪器检查。手工检查时，应按“一看、二敲、三照、四卸”的方法进行。11、探伤作业时应严格执行《铁路工务安全规则》第3.2.3条、第3.2.5条的规定下道避车。在隧道、桥梁避车时，人员、仪器同时进入避车洞、台。12、酷暑季节，应采取措施，预防中暑。冬季高寒地区要有防寒保暖措施。合理安排作业时间,若遇恶劣天气,停止作业。检查方式及内容

1、使用路局探伤车；超声波钢轨探伤仪；手工检查等方式进行检查。2、普通钢轨探伤（含接头、道岔、曲线钢轨、隧道钢轨、道口钢轨、桥梁钢轨、站专线钢轨、再用轨钢轨、成段更换钢轨）。3、钢轨焊缝探伤。作业标准（一）日作业标准化1、探伤作业前:1）作业负责人应督促检查仪器状态，机具备品和台帐记录簿。对照作业卡片布置当天作业安排、作业要求，提出安全预想、薄弱地段预报。并将有关安排和要求填入《探伤工作日志》。2）检查仪器各部是否正常,调节仪器灵敏度。安全值班员应检查必备的防护用品，补充安全注意事项，了望条件差的地段另设专人防护，防护信号确认后，方能抬机上道。3)检查作业人员是否穿好防护服。2、探伤作业中:1)探伤作业应严格控制行进速度，以保证探伤质量，作业中按“小腰慢、接头站、大腰匀速探”的方法进行。在正常条件下，每公里探伤时间：无缝线路和普通线路不少于30分钟，站线不少于45分钟2)两机作业间隔不得大于25米。复线区段应迎着列车方向探伤。3)执机人员应严格执行“接头站、小腰慢、大腰均匀探”的作业要领。不违章、不简化、不聊闲话。4)探伤仪保持水路畅通、水量充足。随时注意探头与轨面的耦合和灵敏度修正，发现电压不足，应停止作业。5)曲线、隧道、道口、桥梁和道岔等重点处所，应放慢仪器推行速度，加大水量，调整增益探头位置，加强探伤。6)钢轨小腰、曲线、坡道、道岔曲基本轨和机车制动地段应重视对轨头核伤的探测。执行５０°探头隔季调向。7)对可疑波形和报警，认真分析，校对确认。发现伤损，作好记录，打上标记及时填写《伤损钢轨通知书》。对危及行车安全的重伤轨应作出妥善处理。8)现场存在的伤损，应复核记录，刷新标记，根据伤损发展情况填发《伤损钢轨通知书》。9)随机助听人员必须紧随仪器，细听报警，注意了望。10)邻线来车应及时下道,停机作业；本线来车及时下道避车.再上道作业时，必须后退3m重复探伤。3、探伤作业后:1）关闭电源，放掉余水，保养仪器，及时充电。2）当天工作小结，次日工作预报。及时向探伤车间汇报安全、任务及伤损情况。3）转移或返回，仪器应推稳、放平、锁定。以防受损。4）检查出的伤损钢轨，按《维规》第8.3.5条、第8.3.6条的规定办理，伤损钢轨应做标记（见下表），并及时填入钢轨检查记录簿；重伤钢轨应填写重伤钢轨通知书，立即通知线路工区更换（换下来的重伤轨由所属线路工区在距轨端100mm处锯3～5mm深的锯口以防再用），并向段调度报告。钢轨伤损标记伤损种类伤损范围及标记说明连续伤损一点伤损轻伤∣←△→∣↑△用白铅油作标记轻伤有发展∣←△△→∣↑△△用白铅油作标记重伤∣←△△△→∣↑△△△用白铅油作标记（二)、探伤要求1、普通钢轨接头探伤1）普通钢轨接头探伤应严格执行“三看”要求：一看波形显示，遇有波形及螺孔和轨端波形显示异常，应及时修正灵敏度，调整探头位置进行复探。二看探头位置，主要看前后３０°探头过轨缝时的位置，确保第一孔裂纹的探测。三看接头状态。遇有轨面不良、塌渣、空吊板及大轨缝接头应仪器和手工结合检查。2）重点注意轨端一米范围内的核伤探测。3）异形接头探测应注意探测声程的调整和波形分析,焊接异型接头应建立检测台帐。4）绝缘、高低、打塌接头探测时应加大水量，确保探头与轨面耦合良好，发现绝缘接头的尼龙片明显高出轨面或接头高差严重时，应用０°探头复核，必需将仪器调向复查。5）擦伤、掉块接头影响３０°探测或70°探头有回波显示，应分析会诊，校对复核，作好记录，打上标记。6）焊补接头探伤应注意０°探头的波形显示。注意7０°探头的探测，防止焊补层下较大伤损漏检。7）灰坑、水鹤等处，注意变形螺孔及螺孔裂纹回波的鉴别；注意轨腰、轨底部位异常波形的分析。8）复线地段应加强对迎端轨第一孔裂纹的探测。9）线路上插入的短轨应作为探伤的重点。凡发现乙炔气割或烧孔钢轨应立即通知养路工区更换。2、钢轨焊缝探伤1）钢轨焊缝除按规定周期探伤外，要用专用仪器进行全断面探伤。每半年不少于一次。2）线路上（包括线路外待铺钢轨）焊接接头，应在焊接后抓紧全断面（包括热影响区）的探伤检查，线路外焊接的接头应严格执行“先探伤，后上道，有伤不上道”的规定。3）在现场焊接的焊缝接头，焊接后应进行全断面（包括热影响区）的探伤,并有完整的焊缝探伤记录。上道前焊接的钢轨接头，严格执行“先探伤，后上道”的原则。对不符合TB/T1632-2005《钢轨焊接接头技术条件》所要求的焊接质量的焊缝必须重焊。4）线路换轨大修焊接的接头，办理移交时，工务机械段应向所属工务段移交完整的探伤资料。3、道岔部位探伤1）进入道岔前，作业负责人根据道岔各部位状态，提出探伤重点。大站场（或编组场）应明确各组道岔的探测范围。2）基本轨探测要慢走细看听报警，分清各探头回波和不同报警声，曲基本轨要保持探头与轨面的藕合良好，必要时进行反向探测。遇有尖轨高于基本轨，应随时注意探头与轨面的藕合情况。3）每年入冬前，各探伤工区应对薄弱地段的正线道岔曲基本轨进行校对探伤。探测范围：第三轨撑孔至第三连接杆。4）尖轨宽度大于５０ｍｍ为探测范围。5）探伤通过的高锰钢整铸撤叉，应手工检查。钢轨组合撤叉必须仪器和手工检查。6）岔后引轨接头探伤必须坚持双人复查制。4、曲线钢轨探伤1）探伤车间（工区）应提前通知探伤区段所属养路工区（或曲线涂油组），在探伤当天停止涂油。2）仪器进入曲线应随时清除残留油污，确保探头与轨面耦合良好。3）遇有小半径曲线，应根据上股侧磨、下股压宽的程度，调整探头在轨面上的位置。注意波形分析。4）严重侧磨的曲线上股，应擦掉夹板卡损部位的油污，仔细观察以防卡损引起轨头横向裂纹漏检。5）从曲线进入直线应清除尼龙轮沿、探头保护膜底部沾粘的油污，调整探头位置。5、隧道钢轨探伤1）隧道内钢轨应严格执行每月一遍的探伤周期。2）探伤前应清除轨面锈污，探测时应提高增益，加大水量，放慢速度。3）隧道内钢轨锈蚀严重，要注意０°探头底波显示的变化及３０°探头对轨底横向裂纹和垫板卡损的探测。发现可疑波形应用小锤敲、电筒（镜子）照，综合判伤。6、道口钢轨探伤1）道口轨面不洁，应执行“一扫、二冲、三探伤”的作业要领。2）遇有道口外两端短尺轨接头或大道口内接头均应仪器和手工结合检查。7、桥梁钢轨探伤1）进桥前应检查小车的机械部件、机具备品，以防松动坠落。2）桥上探伤，应加大水量，必要时应校正出水口。3）凡发现可疑波形,而又无法拆检的接头,应通知养路工区拆检。对未达到判伤标准的处所应作成记录，打上明显标记，以便监控复查。4）特大桥上的温度调节器，要注意３０°探头对轨撑孔及轨底横向裂纹的探测；注意５０°探头对轨底坡面上防爬孔的检测；要注意手工配合加强对伸缩轨刨切部位及轨脚的检查。8、站专线钢轨探伤1）站专线钢轨探伤应明确所探股道的起、迄位置（岔号）。驼峰地段应重视坡峰、坡谷地段钢轨的探测。2）根据轨型和钢轨状态变化应随时调整探测声程和探伤灵敏度。3）遇有泥沙、油污、煤喳等杂物应及时清除，加强对严重锈蚀轨的探测。4）确因轨面锈蚀严重，则用手工检查代替；若遇机车、车辆压道无法探伤，做成记录，报段线路技术科备案。9、再用轨钢轨探伤1）备用再用轨在上备用轨架前，必须进行钢轨全长范围内的探伤检查。经探伤确认无伤的再用轨应在轨面上表明“探伤时间”。确认有伤的再用轨，应在轨面两端用钢剁打上明显的“×××”标记。

2）更换再用轨，原则上先探伤，后上道。对未探伤已上道的再用轨，必须立即组织跟踪探伤。10、成段更换钢轨探伤1）成段更换钢轨或再用轨，在线路验交时，必须由工务段用探伤仪进行探伤,并在三个月内加强检查和监控。2）新钢轨在交验后三个月内因轨面光洁度不够无法检查时，必须书面报段线路技术科备案，并通知线路工区。新轨探伤时应加大水量，提高增益，注意对轨面剥落、重皮压痕、轨腰纵向及轨底划痕等缺陷的检测分析，避免发生因材质问题导致突发性裂纹。3）新钢轨在验交后三个月内若连续两个周期内发现同类型、同炉号的伤损轨，应及时报告段线路技术科，采取措施，加强防范。第五节钢轨探伤车工作原理教材介绍大型钢轨探伤车SYS-1000系统的各部分组成及其工作原理，尤其是计算机子系统，主要介绍系统控制计算机(SCC）、显示计算机、嵌人电子子系统、SYS-100系统性能及探测操作方法等。详见教材P61。——概述钢轨探伤车采用超声波探伤的方式含0°、37.5°、3x70°晶片的轮探头轮探头与钢轨接触最高检测速度80km/h连续检测里程500km工作温度：-20°~50°钢轨探伤车钢轨探伤车钢轨探伤车每根钢轨3个轮探头钢轨探伤车超声声束钢轨探伤车伤损回波钢轨探伤车实时的增益调整及B型图显示钢轨探伤车B型图钢轨探伤车螺孔裂纹钢轨探伤车轨头核伤陇海上行线1498.438左股轨端水平裂纹。2010年6月28日检查发现案例案例钢轨探伤B超伤损图谱定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间定西工务段检查监控车间第六节

高速铁路钢轨探伤技术及规则内容一.无损检测简介二.常用无损检测方法三.钢轨超声波探伤四.钢轨焊缝探伤五.高速铁路探伤规则一.无损探伤简介1.无损检测技术1.1无损检测与无损探伤无损检测：在不破坏被检测对象物理化学性能和几何完整性的情况下，对其表面和内部参数或性能等进行测量，称为无损检测。如果检测的目的是发现伤损，则称为无损探伤。在大多数情况下，如无特殊说明，无损检测实际上指的是无损探伤。1.2无损检测与检测无损检测：尤其是无损探伤，是对未知量的检测，即要检测的伤不一定存在，因而有很大的随机性、偶然性和不可知性。检测：往往是对一个“已知量”的检测，或对一个已存在量的检测，该量有一定的已知性，或可知性。

1.3缺陷与伤缺陷：用来说明材料性能的一个总的概念。介质中的非一致性、非均匀性、非连续性都可称为缺陷，严格讲晶体中的一个位错即为一个缺陷。伤：指金属材料几何上的连续性遭到破坏，实际上指的是宏观缺陷。“缺陷”的概念远比

“伤”大，缺陷包括了伤，或伤是缺陷的一部分。1.4无损检测的基本特点无损探伤的显著特点是不具破坏性，因而可实现检测对象的100%检验，即可实现对100%的检测对象及每个检测对象的100%部位进行探伤。无损探伤或无损检测，其检测结果往往不够“精细”，在大多数情况下，只能给出缺陷的有无，而无法准确给出缺陷的大小或性质。1.5无损检测与产品质量无损检测可用于产品生产过程中的各个阶段，从原材料的选取、生产工艺的监控，直到最后产品质量的验收，也可用于在使用过程中安全性能的监督和检查,是现代工业不可缺少的质量保证手段。现代工业需要：高参数设计、大规模集成、高速度运行、长寿命使用，每道工序、每个部件或部位都必须安全可靠，都需要监督或监控，只有无损检测才能做到这一点。日本曾有人说：现代工业是建立在无损检测技术基础之上的。1.6无损检测与安全安全（生产）是当今社会一个热门话题。直接关系到社会稳定的大局，关系到可持续发展战略的实施。安南曾指出，仅因工伤及职业病所造成的损失就相当于全球GDP的4%左右。我国是事故和灾害大国，2003年因生产事故造成损失2500亿，各种自然灾害损失1500亿，交通事故损失2000亿，卫生和传染病的损失500亿。合计6500亿人民币,约相当于损失GDP的6.5%。大连新港输油管道爆炸近年来，我国安全生产形势十分严峻，近几年经济损失甚至有逐年增长的趋势。随着社会经济和科学技术的发展，安全问题不仅不会自行消失，反而会更加突出。因而国内有些人提议：“安全”应提升为我国的一项基本国策，与人口、资源、环境一样受到广泛重视。要抓好安全，除其它因素之外，还必须有手段和措施，无损检测就是其中一种重要的监控手段或技术，因而越来越受到重视。

二.常用无损检测方法

------五大常规方法五大常规方法：(1).超声探伤法----UT(2).磁粉探伤法----MT(3).射线探伤法----RT(4).涡流探伤法----ET(5).渗透探伤法----PT

另为还有诸多非常规方法，如声发射、红外、热成像、激光超声、电磁超声等。2.1超声波探伤法基本原理：利用声波在介质中的传播特性、衰减特性和在界面上的反射特性、折射特性等。超声法适用于锻件、轧制件等晶粒较细的工件或材料的探伤。主要用于内部缺陷的探测，也可用于表面缺陷的探测。缺陷显示不够直观。

2.2磁粉探伤法基本原理：利用磁力或磁场与铁磁体的相互作用进行探伤。有缺陷时，一部分磁力线外露形成漏磁场，漏磁场吸附磁粉形成磁痕，给出缺陷的存在。只适于铁磁材料中非铁磁性缺陷的检测。由于趋肤效应，磁探法只能探测表面或近表面缺陷。缺陷显示直观。2.3射线探伤法基本原理：利用射线的穿透性、衰减性和胶片的光化学作用进行探伤。射线探伤适用于各种不同材质的探伤，但主要用于铸件和焊缝检测。射线探伤主要用于内部缺陷的探测。探伤结果显示直观，且可长期保存。需要严格防护，一般不能连续作业。目前已有了射线工业电视。2.4涡流探伤法基本原理：利用电磁感应原理。线圈在工件表面感应出一涡流，有缺陷时，涡流的幅度、相位和分布等要发生变化，相应地涡流辐射的电磁场也要发生变化，这一变化被接收线圈接收即可给出缺陷。涡流检测直接检测的实际上是工件表面阻抗的变化。或者说是通过测量阻抗的变化进行检测的。阻抗的变化，引起涡流的变化，进而引起涡流电磁场的变化2.5渗透探伤（着色探伤）基本原理：主要利用毛细现象。液体表面张力：来自内部分子的相互吸引力，即内聚力。接触角：毛细作用液面高度：

渗透探伤的基本操作步骤预清洗、渗透、去除、干燥、显像、观察1.预清洗2.渗透3.清洗4.显像5.观察

6.渗透检测工件实物示例三.钢轨超声波探伤钢轨探伤包括新制钢轨探伤和在役钢轨探伤两种情况：新钢轨探伤主要是检查钢轨中的材质缺陷和制造缺陷，如夹杂、疏松、气孔、白点和各种表面裂纹等。在役钢轨探伤则主要探测在使用中产生的各种疲劳缺陷，即疲劳裂纹。3.1新钢轨探伤钢轨内部缺陷使用超声波法进行探测，而表面和近表面缺陷则主要使用涡流法进行探测。3.1.1超声波法内部缺陷：4～5MHz的超声纵波，从钢轨侧面、踏面、底面进行扫查；轨底纵向裂纹：从轨底斜面上使用超声横波进行探测。

探伤灵敏度内部材质缺陷：约相当于Φ1.4平底孔。轨底纵向裂纹：1mm深人工裂纹当量。探伤范围钢轨长度方向:全长连续检查.

在横截面上，最小检查面积应达到：轨头部分：不小于轨头面积的70％；轨腰部分：不小于轨腰面积的60％轨底部分：与钢轨腰部下部等宽，对于60轨约25mm宽。4.1.2涡流探伤

探测表面缺陷，国内基本上没开展。3.2在役钢轨探伤情况简介3.2.1检测缺陷-----主要检查各种疲劳裂纹。其中最主要的：轨头核伤、螺孔裂纹和其他各种方向的裂纹及严重的纵向夹杂等。3.2.2发展过程

1950年:进口共振式探伤仪----我国超探开端。

60年代:自己生产钢轨探伤仪，

80年代:推出多通道探伤仪，带有前后翻板。

80年代后期:引进大型钢轨探伤车。近几年推出数字探伤仪，通道增多至

8～9个。3.2.3钢轨基本探伤方法3.2.4核伤探测3.2.4.1钢轨核伤------系轨头横向疲劳裂纹呈椭圆形，距踏面8～12mm、距内侧

5～15mm处。近年来，也有位于轨头中部的核伤。与轨头侧面近乎垂直，与踏面多呈10°～25°夹角（单行线上）或近乎垂直（复行线上）。核伤在未发展到外表面时肉眼不可见，称“白核”；已扩展到外表面时，因氧化变为黑色，称“黑核”。3.2.4.2核伤及其探测方法

用二次波探测核伤，轨颚反射面不与探测面平行，为研究缺陷的反射规律，需对声波在轨头中的传波路径进行研究。3.2.4.3核伤探测技术的改进与发展随着速度和载重量的提高，核伤类型和分布发生不少变化，轨底横向裂纹数量也有明显增加。相应的仪器通道和探头数量都有所增加，下图列举了其中一种新形探伤方式。3.2.5螺孔裂纹的探测螺孔裂纹是从螺孔周边开裂发展而成的疲劳缺陷，一般可与水平线呈0°～45°夹角。螺孔裂纹的探测方法如图所示。3.2.6在役钢轨探伤设备3.2.6.1大型钢轨探伤车

钢轨探伤车是指能在铁路上运行并在行进中对两根钢轨中的伤损同时进行探测的专用车辆。探伤车一般都自带动力，也可由其他车辆牵引独立编组运行，使用的检测方法主要是超声法，有些探伤车也使用电磁感应法。

钢轨探伤车最早可追溯到1928年，为美国的电磁感应式钢轨探伤车。

1956年德国研制出超声波钢轨探伤车，探伤速度仅有12km/h，后提高到18km/h。

1959年美国也研制出全超声钢轨探伤车。

钢轨探伤车是一种大型高科技探伤设备，集和了声学、机械、电子、自控和计算机等多种专业技术。除车辆自身外，其探测系统包括：超声探头（传感器）、模拟处理、数字处理、信息分析处理、系统控制、显示和存储系统以及机械伺服系统、辅助系统等。自动化程度高、技术难度大。探伤速度是重要技术指标，可反映出其技术高低。但不是一个完全独立的指标，还与许多其他因素有关，如线路状况、钢轨条件、探伤要求等，目前探伤车的探伤速度一般不超过40km/h，较好的已达到60km/h，可探出5mm当量以上的缺陷。我国使用的探伤车为美国制造，轮式探头，系统升级后，探伤速度可达60km/h。德、法、英等国的主要使用滑靴式探头。1989年：开始从国外引进，以加强钢轨探伤工作。第一台：1989年5月从澳大利亚引进，系Temper公司制造的RFD-140探伤车，由一节车厢组成，采用轮式探头，探伤速度40km/h。由于种种原因，该探伤车没有得到很好地应用。1993年开始：改从美国引进。第一批5台，为PJT（PandrolJacksonTechnologiesInc）公司制造，SYS-1000型钢轨探伤车。该探伤车：4只轮式探头，24个通道或24个声束，探伤速度40km/h。车辆：两台为美国制造，一节车厢；另三辆宝鸡工程机械厂制造，两节车厢。1998-2003年：共引进美国探伤车10台。2005-2007年：引进美国SPERRY公司新型FRONTIER探伤车9台，探伤速度60km/h，配备自动对中系统和GPS定位装置。目前已累计从美国引进29台。

最新引进的探伤车：

30各通道，3个轮探头，增加了70°探头的二次波探伤,探伤速度可达80km/h。对于Φ5mm的核伤和8mm的螺孔裂纹，检出率可达到80%以上，误报率不大于20%，实测值检出率可达到95%。与探伤小车相比，大探伤车的探伤灵敏度稍低些，检测核伤的可靠性较差，但对螺孔裂纹的检测效果比较好。轮式传感器SYS-1000型检测系统

FRONTIER型检测系统40km/h检测小车

B型显示---类似医学上的B超

标准螺栓孔的B型显示60km/h检测小车（起落架）SYS-1000型钢轨探伤车第一代钢轨探伤车第二代钢轨探伤车第三代钢轨探伤车3.2.6.2钢轨探伤小车------钢轨探伤仪

是指能在一股线路钢轨上推行并能对钢轨中的各种缺陷同时进行检测的小型超声波探伤设备。该探伤仪由仪器、探头和作为运载工具的小车（还起到扫查装置的作用）三部分组成，仪器一般有5～9个独立的通道，可携带5～9只探头同时工作，能够对一侧钢轨上不同部位不同类型的缺陷同时进行检测，具有高效率、低付出的特点，特别适于目前我国的国情。探伤小车具有十分明显的专用性和特殊性，既能在钢轨上推行，也能在陆地上推行。可利用列车行进的间隙上道作业，具有机动、灵活、方便、实用的特点。由于野外使用，主要靠报警声发现缺陷，因而报警功能十分完善，同时为适应现场作业，电路上做了许多特殊处理，如增大了阻塞和抑制，并带有很强的距离补偿等。探伤小车追求的不是通用指标，而是使用性能。钢轨探伤小车钢轨探伤小车钢轨探伤小车四.钢轨焊缝探伤4.1．钢轨焊缝及焊缝缺陷4.1.1钢轨焊缝

我国无缝线路延伸长度已近5万余公里，为列车大提速提供了重要的基础。钢轨焊接主要有接触焊﹑气压焊和铝热焊三种不同的焊接方法,相应地也有接触焊﹑气压焊和铝热焊三种不同的焊缝形式。目前三分之二以上断轨发生在接头部位，钢轨接头部位已成为线路最薄弱的环节。4.1.2焊缝缺陷

夹杂、疏松﹑缩孔﹑气孔、过烧等

-----体积状/点状缺陷。光斑、灰斑、裂纹、未焊透等

-----平面状缺陷。

疲劳缺陷：即疲劳裂纹。

平面状缺陷减小了有效截面，还可造成应力集中，是最危险的缺陷。4.2钢轨焊缝常用探伤方法体积状缺陷：

-----单探头法。平面状缺陷

-----单探头法，利用直角反