钢轨探伤中的无损探伤技术应用

郑建锋，唐博，蒋继东，张海洋，许永国

摘要：随着科学技术的不断提升，无损检测技术由无损探伤技术发展为无损检测，到现在发展成为无损评价。其中，无损探伤就是通过无损技术探测和发现缺陷，而无损检测不仅是对待测物的缺陷进行检测，还会对待测物的结构、性质以及状态进行分析和识别。现今，无损评价就是在无损检测的基础上，检测准确性和精度有所提升，并且能够获取待测物更加全面的数据信息，通过图像技术、自动化技术以及数据分析技术将待测设备的状态和性能信息更加全面形象地给出检测评价和分析，并且检测人员能够直观地查看待测件的实际状态，有助于定位缺陷点和不良点，加快定位问题点，提升检测速度。

关键词：钢轨探伤；无损探伤技术；应用

引言

伴随着国内社会经济的高速增长，超声波等相关技术广泛应用于各个领域，能够有效地检测相关材料的内部损伤，工作相对简单明了。由于金属材料的性能即使在焊接过程中也会导致不同的速度和生产事故，因此在焊接过程中必须有效地使用超声波检测。

1超声波探伤技术概述

现代科技的发展，使得超声波探伤技术也得到了广泛的应用，其应用到特种设备检验中，能够进一步提升无损检测技术的科技含量。在超声波探伤技术的实际应用中，主要是利用超声波探头来发射超声波，让超声波在特种设备中进行传递，根据所产生的折射和反射现象，借助现代科学设备来收集超声波的变化信息，并将所收集到的信息反馈到计算机系统当中。而计算机系统就能够进行运算分析，结合相应的检测程序来加强对超声波变动信息的总结，并绘制相应的表格和图形，将数据更加直观的展现，从而实现对特种设备损伤情况的检验，在提升检验效果的同时，以有效提升特种设备检验的效率，保障特种设备的完整性，全面提升检测过程的安全性和稳定性。超声波能量大，损失消耗小，对设备进行检测能达到非常高的精准度，极为细小的问题都会被发现。除此之外，使用不同的介质产生的超声波速度也各不相同，利用这一特性对设备的内部进行检测，根据波形发生的变化情况可以非常精确地判断出设备内部产生问题的地方处在设备内部的具体位置和深度，从而使检测更加精确，提高了检测的质量，加强了特种设备的检测力度。

2超声波相控阵检测的优点

传统检测方法有外观检测、着色检测、磁粉检测。而外观检测只能凭肉眼观察被检工件表面，检测误差极大；着色检测虽然操作简单，但探伤灵敏度低，不易发现细微缺陷；磁粉检测对被检测件的表面光滑度要求高，对检测人员的技术和经验要求高，检测范围小检测速度慢。传统检测方法已无法满足当今的焊缝检测要求，因此需要找到一个更精准、更有效的检测方法。而超声波相控阵检测恰好满足焊缝检测要求，且具有以下优点：（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；可检测缺陷的大小通常可以认为是波长的１／２。（３）在确定内部反射体的位向、大小、形状及等方面较为准确。（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。

3钢轨探伤中的无损探伤技术应用

3.1金相组织及夹杂物检验分析技术

如果铁路组织出现问题，则会将轨道组织到异常位置，因为这会导致应力集中并导致应力。钢轨表面较不坚硬，碳排放太深，导致表面接触裂纹过早，可能导致接触疲劳损伤。在内部轨道达到最大剪切应力的位置，钢轨很容易形成厚、厚的复合材料垂直疲劳损伤，导致链中出现横截面裂纹和裂纹。

3.2无损检测技术的科学选择

由于检测技术的工作原理不同，其检测技术的适用范围和应用场景也存在着一定的差异，对于同一个承压类特种设备进行无损检测，不同的检测技术检测结果会存在一定的差异，检测结果的精度与操作人员的实际工作经验息息相关。另外，操作人员通过培训或者实践经验能够根据被测物的材质和结构特征，选取科学的无损检测技术，一方面减少测试时间和成本，另一方面，能够提升检测精度，输出真实可信的检测报告。例如，承压类特种设备中经常使用的钢板，在对其分层方向与板体平行缺陷检测时，应该选择超声波探伤技术，主要是因为超声波的穿透性强的特点，能够应对钢板厚的情况。

3.3声阻抗对检测灵敏度的影响

声阻抗对检测结果的影响也就是耦合剂的选择对检测灵敏度的影响。所谓耦合剂就是检测过程中探头与被检测工件间的一层用于排除空气、传导声波的一层介质。耦合剂的作用是使超声波顺利进入被检测工件，并确保超声波的折射率。耦合剂在检测过程中具有重要作用。如果耦合剂选取不当，可能污染被检工件，甚至腐蚀探头与被检测工件。改善措施:采用的耦合剂应具有良好的流动性，能够浸润被检工件表面及探头。具有适当的附着力及黏性，且便于清洗。耦合剂还应具有良好的稳定性，对探头及工件表面无腐蚀作用，且无毒无害，易于保存。最后，耦合剂还应该具有良好的声传导性。

3.4低倍组织检验分析技术

低检查是一种用眼睛或放大倍数小于10倍的方式组织铁路横断面的方法。钢轨由钢制成，钢在熔化和铸造过程中成分和组织不均匀，存在各种缺陷。低轨道控制更好地反映了整个轨道截面的质量，是评价轨道质量的常用方法。

3.5检测工件表面曲率、粗糙度和耦合对灵敏度的影响

声波由探针发出，通过吐出的介质进入工件，在工件中检测到故障，产生反射波，探针吸收反馈环，探针与工件曲率、工件表面粗糙度和耦合效应的匹配对灵敏度有重要影响。如果探针与工件表面的曲率不匹配，可能导致接触不良、声波偏转、偶联介质厚度增大以及声波减小。工件表面粗糙度增加耦合层的厚度和不等式，增加声波衰减，导致干扰故障信号的反馈严重混乱。改进建议:提高探针与工件表面曲率的一致性，去除工件表面粗糙度，并使其平滑，使探针与工件接触。选择均匀应用于工件表面的轧制良好的耦合，以确保声波的有效传输。

4超声无损相关检测技术注意事项

超声波法在金属白的实施中的有效应用需要关注检测产品的材料，而不仅仅是以下几个方面。第一，操作人员必须为焊接金属选择更智能、更智能的设计过程，以确保有明确、准确的检验方法证明检验活动是合理的。第二，金属材料在应用非破坏性依赖检测技术时，理论上需要充分研究，并研究其原始问题，以便有效处理。第三，必须提高探针本身的精度，便利仪器仪表，确保有关数据符合要求。最后，必须明确定义反射幅度，以确保信息的准确性和可靠性，从而提高日常生产力。

结束语

超声波探伤技术在很大程度上面向无损检测。为了优化超声波探伤技术的应用，需要对具体的设计应用方向进行准确的分析，以便最大限度地发挥其应用价值，实现财产损失的高效科学发现。

参考文献

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