60kgm钢轨焊缝探伤灵敏度的调试与修正

60kg/m钢轨焊缝探伤灵敏度的调试与修正

钢轨焊缝是无缝轨道结构中的重要组成部分，钢轨焊接也是实现列车高速和重载的主要环节，钢轨在焊接过程中，因焊接设备、焊接材料、气温条件和操作工艺等因素都会影响焊接质量，在焊缝内会产生各种各样的焊接缺陷；按钢轨焊接方式，接触焊缝内缺陷可分为灰斑、裂纹、烧伤和未焊合，气压焊缝内缺陷可分为光斑、过烧和未焊合，铝热焊缝内缺陷可分为夹渣、气孔、夹砂、缩孔、疏松、裂纹和未焊合，钢轨铺设后在载荷的不断作用下，焊缝内也会逐渐产生各种疲劳伤损，常规的探伤方法已不能满足探测的需要，而这些种类多又无规则的焊缝内缺陷，不但检测难度大，检测中也会受到焊筋轮廓及加强筋、锈蚀等回波的干扰，缺陷如不能及时检测判断和处理，会对行车安全构成了极大的威胁，目前我段管内和高铁的无缝线路，都是60Kg/m钢轨，由此可见，对60Kg/m钢轨焊缝实施全段面探伤的重要性和必要性。

钢轨全断面探伤操作工序多而繁琐，要求操作人员技术能力强，介于钢轨的形状，要实现钢轨全断面探伤，必须从不同的探测面上进行扫查，扫查灵敏度的确立，直接关系到操作人员的检测质量，试块上各探测面平整制备良好，其扫查灵敏度虽加以补

- 1 -

偿，但在实际作业中，新焊接焊缝的表面粗燥和线上焊缝的锈蚀、焊筋等客观条件影响，使各探测面制备不良，造成检测灵敏度低，形成漏检，所以扫查灵敏度有待于实际现场修正。

采用数字焊缝探伤仪对钢轨焊缝进行全断面的探伤。1．仪器：数字焊缝探伤仪。2．探头：①轨头部位：使用2.5MHzK2.5（13×13）或4 MHzK2.5（13×13）。② 轨底部位：使用2.5MHz K2.5(8×12)③ 轨腰部位：使用2.5MHz K0.8(8×16)或2.5MHz 2.5MHz K1（13×13）。④ 直探头：使用2.5MHz 0°φ20。 ⑤双探头法：使用双2.5MHz K1探头和2.5MHz K0.7～0.8探头。3．试块：①标准试块：CSK-IA和CS-l-5试块。②对比试块：GHT-1和GHT-5。4.手持探头扫查方式运用锯齿形移动轨迹或矩形移动轨迹，间距最小要重叠1/3,以确保检查区有足够的声束覆盖，手工检查速度应保持一致并不大于每秒20毫米。

在数字焊缝探伤仪各种参数输入准确，通道选择正确，仪器、探头、连线及各部连接使用良好，为满足检测的需求，根据探测位置不同，声程设定也不同，轨头部位的检测声程设定250mm，轨底部位的检测声程设定150mm ，轨腰部位的检测声程设定300mm，直探头必须对铝热焊缝轨面全宽度进行纵、横方向扫查，设定声程250 mm，为便于分析全波，仪器抑制零，进行测试。

- 2 -

一、焊缝轨头扫查灵敏度

(一)单探头扫查灵敏度的调试

1．轨头扫查灵敏度试块调节：将2.5MHzK2.5（13×13）或4 MHzK2.5（13×13）的探头放在GHT-5试块踏面上，探测GHT-5试块B区5号横孔，反射波波幅达到80%。根据探测面耦合状态进行补偿，一般2dB～6dB，作为单探头轨头扫查灵敏度。 孔深（mm） 10 孔的水平距25 离（mm） 距试块边距65 离（mm） 波峰最高位1 置(格) 探头扫查方式采用纵向移动扫查和偏角纵向移动扫查，其偏角是将2.5MHzK2.5（13×13）或4 MHzK2.5（13×13）探头置轨面中心线上，以15度偏角纵向移动探头。

2．在实际工作中，试块、线上钢轨焊缝和新焊缝的探测面，制备条件的不同，在以轨头扫查灵敏度试块调节的基础上，探头置轨面并垂直于轨面中心线上，横向移动探头，使轨头下颚二次反射波波幅达到80％，作为该焊缝单探头轨头扫查灵敏度。

2 3 4 6.2 90 115 140 180 20 50 30 75 40 100 60 140 - 3 -

(二) 双探头(双K1探头)K型扫查灵敏度的调试 1．K型轨头扫查灵敏度。将探头放在GHT-1b试块轨头两侧，能发现轨头2#平底孔，反射波波幅达到80%（图示），根据探测面耦合状态进行补偿，一般2dB～6dB，作为轨头K型扫查灵敏度。

轨头K型扫查探伤灵敏度校准 孔深（mm） 里口探头水平距离（mm） 外口探头水平距离（mm） 出波位置(格) 1.8 1.8 1.8 60 35 10 12 10 36 35 60 60 2．在实践中，可以利用探头直达波这一固有的特性，根据各焊缝不同的探测面，准确确立该焊缝的扫查灵敏度，其方法是，在焊缝处测的直达波，波幅达到50％，即可作为该焊缝K型轨头的扫查灵敏度。

- 4 -

二．直探头扫查灵敏度的调试

(一) 试块调节 0°探头扫查灵敏度。将0°放在GHT-5试块踏面上，探测GHT-5试块A区（或GHT-2试块，下同）7#横孔反射波波幅达到80%。（如图7）所示，根据探测面耦合状态进行补偿，一般2dB～6dB，作为0°探头探伤灵敏度。

铝热焊0°探头探伤灵敏度校准 孔深（mm） 20 距轨端距离（mm） 出波位置(格) (二) 现场校准

在探伤作业中，将0°置于钢轨探测面上，调节增益，使钢轨地面回波波幅达到80%，

1、补偿2dB～6dB，作为0°探头检测闪光焊、气压焊和铝

0.8 1 1.5 3 4.6 6.4 60 30 89 40 120 80 145 120 172 160 200 - 5 -

热焊预热区200㎜范围的探伤灵敏度。

2、补偿16dB, 作为0°探头检测铝热焊焊缝的探伤灵敏度。

三．轨底探头扫查灵敏度的调试 (一)试块调节

1．轨底扫查灵敏度。将K2.5探头放在GHT-5试块轨底踏面上，探测GHT-5试块C区（或GHT-4试块，下同）2#竖孔上棱角的二次波，反射波波幅达到80%。图示，根据探测面耦合状态进行补偿，一般2～6dB，作为单探头轨底扫查灵敏度

轨底单探头探伤灵敏度校准

孔位 距竖孔水平距离(mm) 波峰最高位置2.6 3.4 5.4 7 1#下棱 35 2#下棱 51 1#上棱 88 2#上棱 97 - 6 -

(格) 2．轨底角灵敏度设定在轨底探伤灵敏度的基础上再提高6dB作为探测轨底角部位（约20mm范围）的扫查灵敏度。 (二)现场校准轨底扫查灵敏度

将探头置轨底探测面上并垂直于轨面中心线上，横向移动探头，探测轨底上棱角，使其波幅达到80％，在补偿2dB～6dB，作为探测轨底角部位（约20mm范围）的扫查灵敏度。 四．轨腰扫查灵敏度。

（一）单探头调试 将K1探头放在GHT-5试块踏面上，探测B区（或GHT-3试块,下同）8#横孔，反射波高达到80%。（图示），根据探测面耦合状态进行补偿，一般2～6dB，作为单探头轨腰扫查灵敏度。

(二) 串列式调试

串列式扫查。将扫查架放在GHT-1a试块上，能发现距轨底40mm的4#平底孔,反射波高达到80%（图示），根据探测面耦合状态进行补偿，一般2～6dB，作为轨腰串列式探伤灵敏度。

- 7 -

轨腰串列式扫查探伤灵敏度设定 孔深(mm) 前探头水平距离(mm) 后探头水平距离(mm) 出波位置(格) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 260 245 200 170 150 10 10 40 25 90 70 136 100 166 120 (三)现场调节

利用探头直达波这一固有的特性，根据不同的探测面，准确确立该焊缝的扫查灵敏度，其方法是，在焊缝处测的直达波，波幅达到50％，作为该焊缝轨腰串列式探伤灵敏度。

试块调节扫查灵敏度，探测面制备状态好，虽然加以补偿，但在现场实际工作中，会受到新焊缝谈侧面打么不平整、粗造和线上焊缝探测面锈蚀、鱼鳞起皮等因素的影响，造成扫查灵敏度偏底，已形成漏检，采用现场针对该焊缝的调节扫查灵敏度方法，拟补了因探测面不住的因素，有效提高了探伤作业质量。

- 8 -

在实际探伤工作中，会受到焊筋轮廓、棱台、锈蚀等现实条件的影响，而产生回波，使伤波难以判断，形成成错判和误判，所以在现场实际检测中，根据仪器出波位置，加以定位，然后采用手拍、尺量、镜照的作业要领，加以准确判断，杜绝错判和误判，提高检测质量。

计算法：当缺陷的声程大于3倍探头近场长度时，可以用计算法判定缺陷的当量直径：

对于平底孔：缺陷当量平底孔公式：df=da×(Xa÷Xf)×10 △／40 对于长横孔：横通孔公式：df=da×(Xa÷Xf)3×10 △／10

式中：

df——缺陷的当量直径，单位为毫米（mm）；

Xa——缺陷的声程，单位为毫米（mm）；

da——校正探伤灵敏度所用人工缺陷的直径，单位为毫米

（mm）；

Xf——校正探伤灵敏度所用人工缺陷的声程，单位为毫米

（mm）；

Δ——缺陷波比探伤灵敏度下基准波高高出的dB值。

- 9 -

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/d6th.html