铁路车辆车轴超声横波检测的定位误差分析

针对铁路车辆车轴超声横波检测时的缺陷定位误差进行分析,试验对比了13 mm×13 mm和22 mm×25 mm 2种晶片尺寸的轴用横波斜探头,发现K值测量的偏差是造成超声横波检测车轴时缺陷定位误差较大的主要原因,为此改进了轴用横波斜探头零点校准和K值测试的方法,提高了缺陷定位精度,同时推荐选用晶片尺寸为18 mm×18 mm或22 mm×25 mm的轴用斜探头。     

动力车轴表面坑状缺陷分析

为研究动力车轴卸荷槽表面坑状缺陷成因及性质,采用光学显微镜初步检测车轴的微观组织和晶粒度;应用扫描电镜观察车轴内孔表面缺陷处的微观形貌特征;利用能谱分析仪测定车轴化学成分和车轴表面缺陷处的微观组织,确定缺陷处物质类型;通过微量水份测定仪等测定水含量和油脂成分。结果显示,腐蚀坑内含有P,S,K和Ca等元素,Fe的主要形式是Fe2O3。推断表面缺陷为电化学腐蚀造成,属于局部腐蚀,具体为溃疡腐蚀。     

含异物击打伤高速动车组车轴疲劳寿命预测

基于高速动车组EA4T车轴疲劳小试样,采用正方体状钨钢弹丸高速冲击其表面,以模拟车轴表面异物击打伤;采用旋转弯曲疲劳试验方法进行光滑和缺陷试样疲劳性能试验;采用Abaqus软件,模拟分析缺陷附近区域的残余应力;构建基于疲劳指示参数(Fatigue Indicator Parameter,FIP)的缺陷小试样和含击打伤实...     

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。     

机车车轴断裂失效分析

应用理化检测手段,对早期断裂失效的机车车轴进行了较为全面的金相分析、化学成分、力学性能检验、断口分析,结果表明车轴断裂性质属低应力弯曲疲劳断裂,即冷切;在车轴轴身中部,宽度约15 mm,深度约4 mm的表面环形层内,采用了非正常的补焊工艺,是造成车轴短期运行后发生早期疲劳断裂的主要原因;车轴中心区域存在严重的带状组织,对车轴抗疲劳扩展有不利影响,这种组织非均匀性同时反映出车轴冶金质量上的不足.     

车轴压装部相控阵超声波探伤的各向异性扩散去噪改进算法

为了在铁路车轴相控阵超声波自动探伤中有效去除车轴压装部轮轴接触界面回波的干扰,结合车轴压装部裂纹的周向连续性远高于轴向连续性这一固有特征,选取超声波声束沿周向扫查(B扫)方式对车轴压装部进行超声波检测,然后对原始超声波检测信号进行数字信号处理,得到车轴压装部的B扫图;基于B扫图中界面回波与缺陷回波不同的连续性及不同的聚集特征,提出使用局部区域对比度作为聚集特征的表征参数,并将该参数作为各向异性扩散函数的一个参量,对传统的各向异性扩散去噪算法进行改进,建立基于区域对比度的自适应各向异性扩散改进算法。试验和实车的验证结果表明:与传统算法相比,采用改进算法得到的峰值信噪比和对比噪声比分别提高5.2和7.8dB,在不漏判的情况下误判率下降了18%。     

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。     

车轴超声波探伤的波形分析

利用超声波探伤仪对铁路车轴内部的缺陷进行检测是目前较为普遍使用的方法。车轴内部的缺陷是威胁铁路运输安全的潜在隐患。在车轴探伤中,超声波探伤仪的波形是判定车轴内部(或表面)缺陷的重要依据。只要我们掌握了探伤中出现的几种主要的波形特征和判定方法,就能较准确地区别车轴内部的各种缺陷。众所周知,超声波探伤仪是通过电信号经换能器(即探头)产生出高频超声波,再经耦合剂(机油)与被探物体密贴,然后在钢性介质中传播并将各种超声波反馈给探头,再转换为电     

铁道车辆空心车轴裂纹的超声波检测

本文在试验的基础上,研讨了孔径为30 mm空心车轴的超声波检测装置。为补偿因孔径太小而导致的探测灵敏度下降,设计了一种压电复合聚焦探头。业已表明,所研发的超声波技术,可检测出非配合中间部位深度为0.15 mm的人工裂纹以及轮座(配合部位)内深度为0.3 mm的裂纹。对装用这种空心车轴的车辆来说,车轴的检查精度符合新干线铁道车辆的要求。     

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。     

一种基于轴端耦合的实心车轴相控阵超声波探伤方法

目前既有铁路列车实心车轴探伤工艺存在检测效率低、超声覆盖不全、易漏检等劣势,针对这些问题,提出了一种采用先进成熟的相控阵超声探伤技术,基于轴端耦合的超声波探伤新方法。该探伤方法具有超声覆盖全,检测效率高,检测能力强,检测效果稳定等优势,可以代替既有实心车轴手工探伤工艺。     

铁道车辆车轴上的配合部件对缺陷检出概率的影响

在铁路车轴的超声波检测中,回波高度本质上存在偏差,对诸如轮座等配合部件的缺陷检测偏差会更大.研究了空心轴的缺陷回波高度与缺陷反射面积的关系.利用检测曲线的概率,比较了车轴体与轮座的关系.轮座90％置信度的下侧95％置信极限的缺陷检测区比车轴体的大两倍以上.     

亚临界淬火对LZ50钢车轴性能的影响

对LZ50钢车轴亚临界淬火前后的力学性能、晶粒度以及车轴表面残余应力的变化进行了试验,分析了亚临界淬火对LZ50钢车轴拉伸性能和表面质量的影响。试验表明,亚临界淬火对车轴拉伸性能无明显影响,然而车轴表面的残余应力变化很大,可由拉应力改变为压应力,而且通过优化加工工艺,表面压应力的增幅会更大,说明亚临界淬火能有效提高车轴的疲劳寿命。     

改善新干线车辆车轴常规检测

用实尺寸车轴进行断裂力学计算、疲劳试验，对目前超声波探伤的精度进行测定，以提高新干线车辆车轴常规检测的效率而又不降低其安全性。作为许可的裂纹，提议对车辆最重要的部位，齿轮侧轮座内端3mm深的裂纹，对可能在运动中损伤的车轴中间无配合部位2mm深的裂纹进行检测，发现只要运用应力和残余应力保持现有水平，就有可能省去新干线车辆的转向架磁粉检测。     

高速车轴车削加工表面残余应力的研究

在对25CrMo高速车轴合金材料车削试验和被加工表面残余应力测量的基础上,通过统计大量试验数据,分析不同车削参数、不同刀具类型对车轴表面残余应力值的影响.结果表明,高转速数控机床加工车轴合金材料时,车削参数及刀具类型对车轴表面残余应力值的影响十分显著.     

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。     

铁道车辆车轴的检查技术

本文介绍铁道车辆实心车轴和空心车轴的无损检查技术;采用磁粉探伤、超声波探伤以及应用相控阵探伤的实例。同时介绍了超声波探伤结果可视化的技术。     

车轴全尺寸实物疲劳试验研究

对RF_2型车轴进行了车轴全尺寸实物疲劳试验,对比分析了屈服强度、表面粗糙度、残余应力和尺寸结构对试验结果的影响。     

HX_D1C型机车车轴超声波探伤幻象波分析

文章针对部分HXD1C型机车车轴在超声检测中出现异常反射波的情况,对其产生原因进行试验分析,确认异常反射波为幻象波而非缺陷波,并在分析和试验的基础上提出了鉴别的方法和重复频率的适宜范围。