一种检验钢轨超声波探伤缺陷的方法

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，尤其涉及一种检验钢轨超声波探伤缺陷的方法。

背景技术

由于铁路运输生产的作用、性质和特点，决定了铁路运输必须把安全放在第一位，为了避免铁路事故的发生，越来越多的研究人员开始把精力集中在钢轨缺陷检测技术上，各钢轨生产厂也严格加大厂内钢轨在线探伤检测。各钢厂主要使用A型脉冲超声波探伤显示法来检测钢轨内部(头部、轨腰、轨底及表面)缺陷(例如钢中的疏松、缩孔、白点、非金属夹杂物、裂纹、汽泡等缺陷以及表面缺陷等)，是通过其探头发射一定的超声波信号，这些信号进入到钢轨的内部之后，定向发射的超声波束在钢轨中传播遇到缺陷时被反射和衰减，利用反射回来的缺陷回波的高度来判断缺陷的大小。

受制于钢轨复杂断面和探伤检测设备现状原因，探伤出现超高和异常的内部具体缺陷还需理化检验分析，通过具体检验和分析明确钢轨内部缺陷，进一步指导后续生产作业。通常行业确定报警位置后进行取样检验，主要进行微观金相检验，但缺陷复杂和微小，加工锯切试样和金相制样过程中存在误差，会磨损掉缺陷和无法对应缺陷。因此，本发明方法是建立一种无损检测方法，不需加工制备，能够精准和高效的完成探伤异常缺陷的检测分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种检验钢轨超声波探伤缺陷的方法，检验方法简单高效，加工方便，生产成本很低。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种检验钢轨超声波探伤缺陷的方法，包括如下步骤：

1)对目前在线探伤报警钢轨锯切，以报警为中心，加工成20-40cm长度钢轨；

2)初步探伤确定钢轨在轨头、轨腰、轨底大致位置；锯切后钢轨在人工使用便携式探伤仪进行二次精准定位；

3)定位之前，清理钢轨表面氧化皮、油污及端部锯切毛刺，保证钢轨表面清洁，不影响探伤；通过便携仪探伤精准初步定为后，较精确确定报警异常在钢轨中的横、纵、深位置；

4)再进行锯切、铣磨加工成50mm×50mm×200mm试样块，报警位置大致在该样块中心；

5)利用力学快速顶锻试验机进行压断，压制过程受力点与报警位置垂直；压裂后，宏观观测试验断口颜色，深色为缺陷位置，进一步通过酒精清洗后，在扫描电镜高分辨率下进行深入检验和观测；一般探伤缺陷为大类型夹杂，宏观下就可以显著观测到。

进一步的，所述步骤1)中，加工成30cm长度钢轨。

进一步的，所述步骤3)，利用角磨机、砂纸、棉布清理钢轨表面氧化皮、油污及端部锯切毛刺等，保证钢轨表面清洁，不影响探伤。

进一步的，所述便携仪为手持探伤仪，CTS-9006型号。

进一步的，探伤用的探头为单晶斜探头，使用的探伤耦合剂为洗手液。

进一步的，利用力学YQ-2000型快速顶锻试验机进行压断。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明检测方法主要用到手持探伤仪、洗手液、棉布、力学快速顶锻机等设备，为企业力学加工过程中常见和用到的设备，不需要额外新增和改造设备。检验方法简单高效，加工方便，生产成本很低。

本发明检测方法通过手持探伤仪精准定位后，锯切加工成长方体块状样，利用力学设备快速压裂分析探伤报警缺陷原因，比加工锯切成金相试样具有无损破损方式，可精确和完整保留缺陷，避免加工锯切、金相磨样等过程对缺陷的干扰和损失。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1是人工精准定位钢轨探伤照片。

图2是力学YQ-2000型快速顶锻试验机照片；

图3是探伤预制样块压裂图；

图4是探伤预制样块断裂横截面图。

具体实施方式

一种检验钢轨超声波探伤缺陷的方法，对目前某企业钢轨在线探伤报警钢轨锯切，大致以报警为中心，加工成30cm长度钢轨。初步探伤确定钢轨在轨头、轨腰、轨底等大致位置。锯切后钢轨在人工使用便携式探伤仪进行二次精准定位。定位之前，需要利用角磨机、砂纸、棉布等清理钢轨表面氧化皮、油污及端部锯切毛刺等，保证钢轨表面清洁，不影响探伤。手持探伤仪为CTS-9006型号，探伤用的探头为单晶斜探头，使用的探伤耦合剂为洗手液等工业生产常见的物品，通过便携仪探伤精准初步定为后，较精确确定报警异常在钢轨中的横、纵、深位置。再进行锯切、铣磨加工成50mm×50mm×200mm试样块，报警位置大致在该样块中心。利用力学YQ-2000型快速顶锻试验机进行压断，压制过程受力点与报警位置垂直。压裂后，宏观观测试验断口颜色，深色为缺陷位置，进一步通过酒精清洗后，在扫描电镜高分辨率下进行深入检验和观测。一般探伤缺陷为大类型夹杂，宏观下就可以显著观测到。

实施例

结合附图进行说明。

该实施例以某企业生产的U71Mn热轧钢轨(超声波探伤缺陷回波高度超出TB/T2344-2020.1《43kg/m～75kg/m钢轨订货技术条件》中钢轨在线超声波探伤增益6dB进行超声波检测波高的50％，达到55％，对该U71Mn热轧钢轨进行取样人工进行手持探伤精准定位，如图1所示进行，探伤耦合剂为润滑性好的洗手液。按照图1所示精准确定探伤在钢轨内部分布横、纵、深位置。经过锯切和铣磨后，加工成50mm×50mm×200mm试样块。试样块中心为探伤报警位置，利用图2力学设备，缓慢垂直压裂试验块。图3为压制断裂后样块图。图4是断口形貌，可明显发现裂纹源为深灰色，为下步微观精准检验保留了完整形态。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。