基于相控阵超声技术的重载铁路钢轨焊缝检测方法

针对采用传统超声波对重载铁路钢轨焊缝检测时效率低且易漏检的问题,提出了利用相控阵超声技术对钢轨焊缝进行检测.通过仿真模拟确定了扫描角度和探头位置等检测工艺,并选取GHT-5和YN-1试块进行试验验证.结果表明:采用相控阵超声技术进行焊缝检测可以实现多角度扫查,探头小范围移动即可完成全覆盖扫查,操作简单,效率高,检测效果...     

钢轨焊缝超声相控阵检测系统

文章介绍了一种钢轨焊缝超声相控阵检测系统。利用超声相控阵技术,制定了一种适合钢轨焊缝检测的工艺,特制了自动扫查装置,并研制了专用检测终端。系统采用多个相控阵探头和常规超声探头,自动扫查一次,即可完成整个钢轨焊缝的全覆盖检测。     

钢轨超声相控阵检测中的信号去噪研究

针对钢轨缺陷超声相控阵法检测应用中所存在的信噪比不高的问题,选用db4小波和阈值法对噪声图像进行小波变换,得到小波系数矩阵,再通过阈值化对小波系数矩阵做逆变换,抑制噪声对检测效果的不利影响,并重构钢轨缺陷的全聚焦图像。选用含人工缺陷的60钢轨试块开展超声相控阵检测实验,对比去噪前后的PSNR和MSE验证本方法的去噪性能,为钢轨缺陷相控阵C扫描成像提供有效保障。     

钢轨焊缝无损检测扫查研究

钢轨焊接后须对焊缝进行超声波探伤,体积状缺陷较易检出,一般普通单探头就可以完成。平面状缺陷十分危险,它不仅减少了钢轨的有效截面,而且还可以造成应力集中,甚至导致焊缝拉开或钢轨断裂。平面状缺陷一般垂直于钢轨踏面,除少数靠近界面的平面状缺陷外,一般需要使用双探头扫查,采用双探头进行扫查探伤能够及早将平面状缺陷检出。     

钢轨轨头内缺陷的超声相控阵DAC定量方法

为改善钢轨现行超声检测方法效率低和定量评价难度大的不足,将传统单探头DAC曲线定量方法引入超声相控阵检测领域,研究一种基于超声相控阵全矩阵数据的轨头内部缺陷定量评价方法。对轨头检测断面进行网格划分,模拟各网格节点处缺陷尺寸。利用超声相控阵测量模型,求得各网格节点处的DAC曲线。基于Kriging插值方法,构建轨头缺陷DAC定量评价模型,实现对检测断面内任意位置缺陷的定量评价。通过搭建钢轨超声相控阵检测试验系统,对钢轨人工缺陷试块进行检测试验。研究结果表明:相比工业中常用的-6 d B缺陷定量方法,本文方法在轨头内部缺陷检测精度和效率上均有明显优势。     

涡流检测技术在钢轨焊缝探伤中的应用

钢轨焊缝是无缝线路的重要组成部分,是确保钢轨连续性、平顺性的关键环节。由于受自身技术条件限制,焊缝成为钢轨轨条的薄弱处所,是钢轨伤损频发的重灾区和断轨的高发区。通过对焊缝断轨情况及既有焊缝探伤技术的分析,探讨将涡流检测技术应用于焊缝探伤中的可行性,并对试块检验和现场实际应用进行论述。     

车轴近表面缺陷相控阵检测技术及自动化应用

文章设计了用于车轴近表面缺陷检测的相控阵自动检测装备,通过大角度相控阵和0°相控阵结合S扫描,对车轴近表面缺陷检测进行了试验。试验发现,该检测技术可以有效检出距表面1.5 mm处?1 mm横孔当量的缺陷,并表现出良好的分辨力。     

道岔轨面涡流检测技术研究

由于轮轨滚动接触,钢轨轨头工作边容易形成鱼鳞纹,若不及时维修处理,将进一步发展形成重伤或剥离掉块,影响行车安全。根据钢轨及道岔的型面,设计一种轨面涡流检测系统,研究辅助机械扫查装置及适形阵列涡流探头等,并在实验室和现场进行了试验。由检测人员在钢轨上推行完成轨头踏面工作边处表面裂纹检测,获得轨头踏面有无缺陷及缺陷深度的定量评估数据。试验及现场应用研究表明,采用该系统检测钢轨试块,对0.5 mm,1 mm,2 mm,3 mm深的人工斜裂纹均能有效检出并显示深度;采用该系统检测在线钢轨鱼鳞纹,能够显示鱼鳞纹的深度评估数据,为钢轨打磨维修提供参考。     

用于铁路车辆转向架构架焊缝的相控阵超声波检测法

相控阵超声波检测法应用于检测铁道车辆转向架构架的焊缝。采用传统的超声波法有2个问题:一个是检测出所有的焊缝缺陷需要采用2种工艺;另一个是所用的检测时间较长(以防其中有障碍物,如侧梁内像管子样的卷筒)。为了克服这2个问题,可以将相控阵探头放置在侧梁的外表面上,然后用一次波和二次波技术来检测焊缝。理论上来说,使用相控阵超声波技术计算扇形扫描区,表明了其覆盖了转向架构架的整个焊缝区域。利用模拟焊接试样做试验,证实了开发出的超声波技术可在高灵敏度水平下检测出直径为1 mm的侧面钻孔。而对试验品进行的检测演示试验证实,开发出的超声波技术可以检出在焊接过程中允许出现的一些特定类型和尺寸的缺陷。事实证明,其检测能力相当于甚至优于传统的超声波检测法。因此,开发出的超声波方法是有效的,且非常适用于检测转向架构架的焊缝。使用这些方法有望近一步提高检测的可靠性。     

钢轨表面裂纹涡流检测定量评估方法

采用ANSYS软件,针对1块表面有长9.0 mm、宽0.2 mm、深度分别为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.0和5.0mm裂纹的钢板建立涡流检测模型,仿真计算表面裂纹深度与磁感应强度的关系,得到近似服从指数关系的拟合曲线。在实验室制作钢轨表面裂纹试块,钢轨表面垂直裂纹试块的裂纹深度分别为0.5,1.0,2.0和5.0mm,钢轨表面斜裂纹试块的等效垂直深度分别为1.0和2.0mm且倾角分别为15°,30°,45°和60°;按照指数关系对试块表面裂纹深度与涡流检测信号电压幅值的关系进行拟合,得到可靠度高的指数函数式。截取1段表面带有自然裂纹的钢轨进行涡流检测试验,再利用拟合得到的指数函数式计算钢轨表面裂纹的深度,并与实际测量结果进行对比。结果表明:利用拟合的指数函数式评估深度约为2mm以内的钢轨表面裂纹时,表面裂纹深度的计算误差不超过10%,但是随后误差越来越大,因此采用涡流检测方法能够对2mm以内深度的钢轨表面裂纹进行有效检测及定量评估。     

双轴肩搅拌摩擦焊缝相控阵超声检测方法

文章对首次运用到复兴号高速动车组铝合金中空型材双轴肩搅拌摩擦焊的焊缝,采用相控阵超声线性扫查方法的图像显示进行分析,说明识别缺陷和非缺陷显示的经验方法。     

集装箱转运动车构架下盖板不等厚对接焊缝超声波检测

集装箱转运动车构架下盖板是重要的承力部件,由不等厚的3块钢板材拼接而成,采用超声波检测控制其拼接焊缝质量。由于拼接钢板的不等厚且成一定角度,该结构限制了超声波探头扫查距离,给检测带来诸多不便,也因结构复杂,难于对检出缺陷进行定位,加大了消除危害性缺陷难度。针对这些不利因素,在分析其结构特点,多种工艺方案比较的基础上,选定合适超声波探头扫查区域,采用小晶片、短前沿及较高频率等探头工艺参数,较好地解决了缺陷检出问题,同时在检出缺陷定位方面,对斜面作反射面时不等厚板对接焊缝超声波检测结构进行简化,近似推导出其检测内部缺陷的定位计算方法,为消除危害性缺陷创造了条件。     

钢轨探伤车轨底闸门的灵敏度动态设置方法

为了解决钢轨探伤车37.5°超声波通道轨底闸门灵敏度动态设置问题,更精准地检出轨底横向伤损,通过分析37.5°超声波通道检测螺孔时得到的B显图谱特点,对螺孔下裂、轨底横向伤损的声压反射特点和检测增益值进行了理论计算和定量分析,提出了37.5°超声波通道灵敏度动态设置方法.该方法以不同检测速度和扫查间距下螺孔出现合理回波...     

基于磨耗的自动分段补偿对中控制算法

基于激光轮廓测量原理的轮式探头(即探轮)自动对中系统的作用是确保探轮始终位于钢轨中心位置,使超声波能够正常扫查钢轨,保证探伤检测正常进行.为解决对中控制应用的难点,改进自动对中控制算法,提出基于钢轨轨头磨耗值对对中控制基准进行自动分段补偿的算法,解决了在轨头磨耗严重但对中系统控制偏差正常的情况下,仍然出现0.底波失波的...     

钢轨焊缝相控阵超声检测技术研究

沈阳南焊轨基地现使用的超声无损检测设备存在诸多不足,为提升对成品焊缝的检验质量及效率,结合现场铝热焊缝伤损实际,对焊轨基地厂焊焊缝探伤设备及工艺进行深入研究,应用相控阵超声检测技术提出可行的实施方案。通过利用相控阵技术,对现场铝热焊及闪光焊缝进行检测尝试,证明可以将相控阵技术引入焊轨基地应用,能提高焊轨基地厂焊焊缝探伤效率,并实现自动化探伤作业。     

牵引电机转子钎焊缺陷的超声相控阵检测工艺

铁路牵引电机转子钎焊缺陷的存在对电机运行安全有较大影响,文章介绍了电机转子超声相控阵检测时的探头设计和扫查技术参数选择,并对设计结果进行了仿真分析和实际验证。     

高速轮式钢轨探伤变距式超声波发射模式的设计与应用

与传统的人工检测方法相比,探伤车具有检测速度快、可靠性高、重复性好的特点,对保障铁路运输安全起到了重要作用。目前国内大型钢轨探伤车最高检测速度可达80 km/h。本文基于高速轮式超声波探伤作业系统的研究开发,结合超声波在探轮和钢轨内传播的特点,对钢轨探伤车检测速度、扫查间距、超声波重复频率之间的关系进行了研究,比较了高速轮式探伤的3种超声波发射模式的优缺点,设计了适用于探伤作业系统的8个超声波发射模式。以XILINX公司的Virtex-ⅡXC2V3000型FPGA芯片为平台,进行了软硬件设计。采用变距式发射模式的超声波探伤作业系统在人工伤损线进行了标定试验和实际线路检测试验,试验结果证明变距式超声波发射模式可满足超声波探伤作业系统的检测能力需求,能够缩小超声波扫查间距,有助于提高探伤系统的伤损检出能力。     

万向轴焊缝超声波探伤

本文通过对万向轴焊缝进行的超声波探伤，在满足其设计要求情况下，设计制作了辆焊缝超声波探伤试块，在并在对比分析及解剖分析的基础上，制定了检测工艺及方法，提出了对缺陷的大小、位置及性质进行判定的依据，同时为改进轴的加工工艺、保证产品质量提供了可靠的数据。     

列车轮辋超声相控阵成像质量分析

为解决超声相控阵检测列车轮辋易出现的成像质量低和缺陷识别困难等问题,分析相控阵换能器声压特性,获取合适的缺陷检测深度,讨论轮辋界面及耦合情况对成像质量的影响,开展轮辋试块相控阵检测实验。以水平孔和管穿槽缺陷为例,研究不同深度缺陷的回波幅值变化特点及成像质量,并通过与平面试块对比分析,获得轮辋相控阵成像质量的主要影响因素和影响规律,为改进轮辋超声相控阵检测工艺和提高缺陷检测精度提供参考。     

大力发展长定尺钢轨满足客运专线建设需要

长定尺钢轨可以大大提高钢轨的整体平顺性,钢轨长尺化生产可以大大提高其成材率.由于探伤后再锯切,可保证钢轨端头的内部质量,增加定尺钢轨的长度,减少焊接接头的数量,提高轨道运行的平顺性及安全可靠性.介绍长定尺钢轨的长度,指出发展长定尺钢轨需要解决的问题,例如长定尺钢轨生产技术改造、运输、焊接及在我国铁路的实施步骤.