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...     

SC325型可动心道岔尖轨的探伤方法

SC325型可动心道岔长心轨尖轨断面的变化,使普通探伤仪不能对该范围的钢轨进行全面探伤,利用GHCT 1型焊缝探伤仪的37°探头,K2.5单探头,通过对探头保护膜加工改进、设置仪器、扫查方法及伤损判定方法的介绍,以及现场判定后与实际重伤伤损对比,对可动心尖轨探伤问题进行解决,从而保证运输安全。     

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。     

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。     

钢轨探伤漏检误判的原因和解决办法

钢轨探伤是及时发现伤损钢轨，防止断轨事故发生，保证铁路运输安全的重要措施。在探伤过程中，由于人员业务水平和探伤经验，仪器存在探伤盲区，探头灵敏度，以及扫查的速度、力度和方向选择的不当，探头与轨面耦合不良等原因，容易造成漏检误判。通过原因分析，提出了相应解决办法。     

钢轨焊缝的相控阵超声定点扫查工艺研究

利用相控阵超声扇形扫描对钢轨焊缝进行快速扫查,通过计算超声波在楔块-工件界面的透射率,确定扇形扫描角度范围,进而研究钢轨焊缝的定点扫查工艺,设计专用位置标示尺。使用钢轨标准试块进行试验验证发现,相控阵扫描角度设置在30°~70°之间,位置标示尺标定10个位置即可实现试块的全面检测。本方法可以有效提高钢轨焊缝的检测效率,降低检测缺陷识别难度,同时可以将检测图像进行对比分析,具有可追溯性。     

钢轨超声波探伤仪灵敏度20%林状回波调节法

针对现场参照物调节法和对比试块调节法存在不能不断合理调节各通道灵敏度,以及探伤仪对小尺寸钢轨缺陷检出能力低的问题,分析、研究钢轨超声波探伤仪探伤质量影响因素,提出采用20%林状回波调节法调整钢轨超声波探伤仪灵敏度。介绍20%林状回波调节法调整钢轨超声波探伤仪灵敏度基本原理、操作方法和注意事项。经现场验证,该方法能够提升钢轨缺陷检出能力,符合TB/T 2340—2012《钢轨超声波探伤仪》中关于钢轨缺陷检出能力的规定,提高钢轨超声波探伤质量。     

焊缝超声波探伤铁道行业标准与国际标准的对比分析

针对铁路行业应用较多的焊缝超声波探伤的行业标准TB/T 1558.2—2010和国际标准ISO 17640:2013及ISO 11666:2010,从标准组成、探头参数、扫查面准备及母材的检测、灵敏度和时基线的校准、检测等级、质量评定等方面对比2种标准在钢焊缝超声波探伤中检测技术及质量分级方面的差异。通过试验对比说明采用2种标准对同一缺陷进行质量评定时,结果可能完全不同,为现场探伤工作人员工作提供参考。     

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。     

超声波交叉多发多收技术在钢轨探伤中的应用研究

超声波探伤在铁路工务钢轨检查和维护中应用极为广泛,主要有钢轨母材探伤和焊缝探伤,两者单独开展且各有优缺点,还不能实现对轨头和轨腰各类伤损快速、有效的全覆盖探测。阐述钢轨和焊缝探伤的现状,研究超声波多发多收技术在钢轨探伤中的应用,解决当前探伤方式对一些特定伤损检出效果不足的问题,也为后续钢轨探伤中进一步提高作业效率提供了研究方向。     

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...     

钢轨闪光焊接轨头焊缝缺陷分析

通过对钢轨闪光焊接头样品的超声波探伤检查和钢轨接头轨头受拉静弯试验,分析断口微观形貌和疲劳源区能谱、剖面显微组织和剖面形貌及能谱,提出钢轨接头焊缝未焊合缺陷构成疲劳裂纹源、疲劳裂纹扩展产生钢轨接头大面积核伤和钢轨闪光焊接头轨顶面下10～15mm附近容易出现焊缝未焊合缺陷等结论;提出铺设前对新焊接钢轨接头焊缝进行全断面超声波探伤检查、研究开发现场焊接接头热处理中频感应加热方式、优化焊接工艺参数和调整检验规则等建议。     

基于探头声场特性的钢轨超声检测研究

摘要：在分析钢轨主要缺陷分布规律的基础上,引入多元高斯声束模型,结合钢轨形状特征进行了圆形平面探头和矩形平面探头辐射入钢轨内声场的模拟。通过钢轨内部的声场分析模拟,确定各探头的有效检测区域,并对相应的钢轨超声检测工艺开展研究。针对钢轨内部不同位置缺陷进行了超声检测实验,实验结果的A波图显示：轨头内部、轨底及轨腰部的缺陷能够被有效检测,与超声探头声场模拟结果预期能够良好吻合。     

铁路客车车轮自动在线超声探伤技术研究

介绍机车车辆车轮的常见缺陷类型及常规探伤方法。针对车轮的周向和径向2大类缺陷,通过选择合理的探头位置和尺寸,进行客车车轮自动在线超声探伤方案设计。设计的客车车轮自动探伤系统,采用钢轨外偏置结构,设置超声探伤单元,开发了多通道超声探伤仪器及检测软件。系统解决了探伤时没有位置安装超声探头的问题,实现了多路超声探头的激发和回波接收,并且实现了探伤数据处理以及报表生成等功能。     

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。     

动车组空心轴相控阵超声波探伤研究

动车组空心车轴是高铁动车的关键承载部件，对高铁运营安全影响较大。因此，对空心车轴进行探伤，进而对其缺陷提前预判十分重要。传统的超声波探头架方式存在探头旋转螺距限制探伤速度、探头旋转需要导电滑环、接触式探伤对探头有磨损、探头进给不均匀等缺点。针对上述不足，设计2种空心轴相控阵探头架方案，最终根据理论计算和模型仿真选用内接四边形探头架方案。该设计在探头架扫查过程中无需转动，探头从起始端面移动至终止端面完成第1次检测，然后将探头架旋转45°，从终止端面往回移动至起始端面进行第2次检测，可实现缺陷全覆盖。方案提出了全新的空心轴相控阵探头架结构设计，并通过声束仿真证明其有效性。设计避免了由旋转电机带动探头架转动，取消了导电滑环，可减少故障率、提高检测效率。该研究可为动车组空心车轴探伤工作提供参考。     

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。     

机车车轴超声自动检测系统设计

针对机车车轴缺陷复杂,检测难度大,目前手工超声检测效率低、可靠性差的现状,设计一项机车车轴超声自动检测系统。该系统的设计基于对车轴结构和缺陷的分析,并从机械设计模块、超声探伤模块和控制及软件设计模块3方面进行研究。设计完成的系统采用螺旋轨迹扫查方式,由6组探头同时扫查车轴面,实现了缺陷的判定与显示、自动存储检测结果和生成检测报告等功能。与手工检测方式相比,该系统极大提高了车轴检测的效率和可靠性。     

机车车轮超声自动检测系统设计

机车车轮缺陷类型复杂,自动检测难度大,且手工超声检测效率低、可靠性差,基于该研究现状设计了一种机车车轮超声自动检测系统。针对该系统的机械模块、超声探伤工艺、运动控制与软件模块等几个方面进行研究。采用踏面、内侧面2个探头组共14个探头,实现对车轮缺陷的全面扫查。利用水浸法采集超声信号,通过车轮转动、探头相对固定的方式使系统能够快速、高效地检测车轮缺陷。相比于手工检测,该系统可显著提高车轮的检测效率和可靠性。     

对提高钢轨焊缝探伤效率的思考

分析了钢轨焊缝探伤的效率低下的原因，利用1：1直读法简化计算过程，改进工艺，提高探伤准确性；充分利用钢轨探伤仪的特性，提高了钢轨焊缝探伤效率，经实践证明，节省了大量的时间和费用。