钢轨焊缝超声波探伤工艺

2020年3月21日20:23:14 2 206 2832字阅读9分26秒

1.主题内容和适用范围

本工艺规定了使用通用(焊缝)探伤仪对60kg/m钢轨接触焊缝、气压焊缝和各类铝焊焊缝的探测方法和判伤标准。本工艺适用于60kg/m钢轨接触焊、气压焊和各类铝热焊焊缝内部缺陷的检测。

2.探伤人员

按本工艺规程实施焊缝探伤作业的人员必须持有无损检测UTⅡ级及以上资格证书,并经钢轨探伤实作培训合格者(UTⅠ级人员必须在UTⅡ级及以上人员指导下,方可按本工艺规程实施焊缝探伤作业,但无判伤资格)。

3.探伤设备

(1)仪器:性能符合JB/T10061 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件、带直流电源的超声波探伤仪。

(2)探头:2.5P 13×13 K2.5斜探头,2.5P 13×13 K1斜探头,2.5P 20-D直探头,串列式扫查架(配2.5P 13×13 K0.75-K1探头,有定位刻度)。

(3)试块:CSK-1A标准试块、上海局60kg/m钢轨对比试块、GHT-1、GHT-5焊缝试块 。

(4)其它:300mm钢直尺、耦合机油、镜子等;

4.仪器标定

(1)仪器发射能量“强”,阻尼“400Ω”,检波方式“+-”,频带“窄”,抑制“20%”。

(2)标定斜探头的延迟、前沿长度、折射角(K值)。

(3)测灵敏度余量和始脉冲宽度:2.5P13×13 K2.5斜探头测CSK—1A试块R100圆弧,反射波高度为垂直刻度50%时的灵敏度余量≥68dB(数字仪器读数≤42dB),始脉冲宽度应≤20mm声程。

(4)设定声程范围。K2.5探头设≥250mm声程;K1探头设300mm声程;直探头设200mm声程;串列式探伤设300mm声程。

(5)探伤灵敏度调节。

K2.5和直探头探伤灵敏度在60kg/m钢轨对比试块上测定。单斜探头以发现轨头2#孔位Φ2平底孔,波高80%为基准。

将直探头置于钢轨踏面上,测得钢轨一次轨底回波波高80%,再释放22db为直探头基准灵敏度。

串列式扫查架探测距轨底面深度40mmφ3平底孔(GHT-1a试块4#孔),波高80%为基准。

K1探头检测GHT-5试块B区(或GHT-3试块,下同)8号横孔,反射波高调整到满幅度的80%为基准。

钢轨焊缝超声波探伤工艺

上图 轨头和轨腰单探头探伤灵敏度标定

各探头探伤灵敏度测定后予以保存,现场探伤应结合探测面条件,适当进行表面增益补偿。

5.探伤作业

(1)探测范围:焊缝及焊缝两侧各50mm范围。

(2)探测部位:将焊缝的全断面分为轨头、轨腰和轨底三个部位,其中轨底部位包括轨脚和轨底三角区,并将轨脚分为四档。

钢轨焊缝超声波探伤工艺

上图   轨底部位的探测

(3)轨头、轨脚用单斜探头采用锯齿形扫查方式(见图3),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20°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以及头腰结合部焊筋边缘缺陷的探测(见图4)。在焊缝本侧和轨底对侧用偏角二次波扫查方式加强对底腰结合部焊筋边缘上缺陷的探测(图5)。对头腰结合部焊筋边缘缺陷应加强本侧焊筋边缘部位的扫查(探头置于轨头中部,探头偏角不宜大,声束方向应指向头腰结合部位),可在轨头对侧侧面进行校对。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。轨头及轨脚4档扫查距离不小于250mm,轨脚其它部位扫查距离不小于150mm。

钢轨焊缝超声波探伤工艺 图1  锯齿形扫查  图2 轨头二次波扫查,轨脚偏内、偏外扫查  图3 本侧和对侧扫查

(4)直探头在焊缝部位的轨头踏面作纵向、横向移动扫查,确保对轨腰投影范围的全面探测。

(5)串列式探伤将串列式探头架侧面刻度尺零位分别对准焊缝中心及铝焊两侧焊筋边缘各扫查一遍。

(6)K1探头在新焊焊头跟踪探时使用。探头在焊缝轨头踏面作纵向扫查,扫查距离不少于200mm,确保对轨腰投影范围的全面探测。

(7)探伤前必须对仪器工作状态(包括电源电压)和探头线、接插件作认真检查。现场作业前应进行探伤系统灵敏度校验。校验方法为:K2.5探头横向放置在被探焊缝钢轨轨脚上(见图6),探头入射点距轨脚边10mm左右,找出对边轨脚边回波最大值,要求衰减器读数与该探伤系统在60kg/m钢轨对比试块上用同样方法校验时的衰减器读数误差在±4db以内。

钢轨焊缝超声波探伤工艺

(8)焊缝两侧轨头和轨底坡面应打磨除锈,除锈长度大于250mm,轨脚、轨底连接圆弧处的焊渣必须清除干净,以确保探头的耦合良好。

(9)其它要求。

①发现焊缝外观影响探伤和伤损判定时,应做好记录,并汇报车间,由车间协调处理。

②探伤时要拆除影响探测范围的扣件,对已上夹板的焊缝探伤时必须拆除夹板。

③探伤时耦合剂充足,探头按规定在探测面进行扫查,轨脚边探测时,铝焊接头轨脚一、二档应保证三次波探测,以减少探测盲区。要特别注意对轨底三、四档部位焊缝缺陷的检测。

④要重视对轨底热影响区的探测。

⑤必须重视直探头对焊缝的探测,灵敏度不可太高,以提高仪器发现焊缝粗晶等缺陷。

⑥对上次探测时发现的波形进行校对并记录,对新发现的波形采用眼看、手摸、尺量等方法排除假象波进行判伤。

⑦对现场加固接头必须通知线路工区拆检后进行探伤,做好记录,并根据伤损发展情况提出处理意见。

⑧探伤结束后必须擦除钢轨作用面耦合剂。

6.判伤方法

(1)非缺陷回波的识别。

①焊筋轮廓波:探头在探测轨头时,焊筋下颚前轮廓有较强的回波,探头后移时有时会显示后轮廓波。铝焊接头探测轨脚时,探头抵着焊筋边缘会出现轨脚焊筋上轮廓波,探头向后移动10mm左右,该回波最强。

②识别方法:为防止误判,应加强波形分析和了解波形显示规律及特征。同时必须用钢尺量,手指摸、镜子照的办法,确定回波信号真伪,以防轨头下颚和轨底热影响区缺陷的漏检。

(2)缺陷的定位。

根据仪器显示的定位数据,用钢尺直接测定缺陷的水平位置,并确定缺陷距探测面的深度。串列式探伤缺陷水平位置即标尺零位,标尺指针所指数值即缺陷的深度。

(3)判伤标准。

①直探头底波前有伤损回波显示,波幅>80%时,判重伤。一次底波波幅<100%时判重伤。

②串列式探伤发现伤损回波,波高>80%时,判重伤。

③K1探头发现伤波,波高≥Ф3长横孔当量判重伤。

④K2.5单斜探头

a.探测深度<30mm有伤损回波显示:衰减12db,波幅>80%时判重伤;探测深度≥30mm有伤损回波显示,波幅>80%时判重伤。

b.气压焊、接触焊轨脚三、四档范围内发现伤损回波,波幅>80%时判重伤,一、二档宽度范围内发现伤损回波,衰减6dB后,波幅>80%时判重伤。

c.有伤波显示,但达不到重伤波幅标准的,缺陷波幅3dB范围内横向或深度方向延伸度大于6mm的判重伤。

d.有伤损回波显示,但达不到重伤标准时,回波高度比重伤标准低6db及以内的判轻伤,并打上标记,作成记录,以便复查和监控。

7.探伤记录

凡发现伤损必须认真作成记录,按要求填报《钢轨伤损通知书》并上报。

8.试块

钢轨焊缝超声波探伤工艺

注:试块材料必须经超声波探伤无缺陷,其探测面(轨脚坡面和轨面)无锈蚀,粗糙度达到80μm。孔径为φ2平底孔,孔深均为20mm。

钢轨焊缝超声波探伤工艺

GHT-1a试块

钢轨焊缝超声波探伤工艺

GHT-5试块示意

 

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    • 刘德华 刘德华 1

      正缺素材呢,谢谢博主。

      • ceshi ceshi 1

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