一种钢轨超声波探伤轨底裂纹的检测方法

技术领域

本发明涉及一种钢轨超声波探伤轨底裂纹的检测方法，属于重轨超声波探伤方法技术领域。

背景技术

重轨超声波探伤工艺流程包括钢轨去毛刺→表面清理→尺寸平直度检测→表面质量检测→超声波探伤→精整等工序。国内外所有的钢轨标准，全部都强制要求出厂钢轨必须经过超声波探伤合格才能出厂，特别是我国铁路部门新版布的钢轨专用标准TB/T2344-2012要求对钢轨进行逐支全长超声波探伤检查。

某钢厂采用加拿大NDT公司的超声波探伤设备，外方人工缺陷轨底为45度斜孔，外方设计的探头为水浸纵波直探头进行探伤，此检测方法针对钢轨轨底脚45度斜孔，检测工艺符合美标要求。由于钢轨应用中国铁标与美标存在区别，中国铁路标准规定,轨底区域检测为轨底中心裂纹,样轨人工缺陷由轨底45度斜孔改为轨底中心刻槽(宽1mm\深1mm\长100mm)，人工缺陷的改变导致用原来设备设计的检测方法不能满足TB\T-2344-2012要求。钢轨生产急需一种对轨底刻槽人工缺陷进行检测的低成本检测方法。

发明内容

本发明目的是提供一种钢轨超声波探伤轨底裂纹的检测方法，在原有NDT探伤设备设计的检测方法基础上，采用用原有的探头及探头盒，进行简单改动，设置合适的频率、声程等参数，利用超声波本身的特性，波形转换及二次反射，改变轨底裂纹传统检测方式，不再采用斜探头接触式探伤，所用波形由纵波改为二次横波，对钢轨轨底裂纹人工缺陷采用横波探伤，实现轨底裂纹人工缺陷的准确检测，保证钢轨的内部质量，灵敏度更高，检测更为精确，避免了钢轨轨底轧疤及凹坑的干扰，降低了对检测前钢轨表面的要求，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种钢轨超声波探伤轨底裂纹的检测方法，包含以下步骤：

步骤一， 钢轨轨底进行自动清理，避免误报；

步骤二，选择合适的探头盒并进行调整，保证波形转换的声程；

步骤三，利用水浸法进行波形转换，将水中纵波转换为钢中横波；

步骤四，波形转换完成后，用二次横波信号对钢轨轨底进行扫查，找到缺陷波；

步骤五，确定伤波后，找到最高反射波，通过调整灵敏度增益，使得报警波高达到闸门高度80%，对正常生产钢轨进行在线检测，对比报伤处缺陷，进行判伤记录。

所述步骤二中，对正常钢轨调整原来探头盒水嘴长度，使得满足水浸探伤波形转换的要求，通过调整探头角度，使得超声波在水钢接触后进入钢中产生波形转换，完成从纵波到横波的转换过程。

所述步骤四中，选择声速为钢中横波声速3230，检测过程中选择闸门宽度为TB2344 3276要求30%，根据6db法完全符合要求。

本发明的有益效果是：在原有NDT探伤设备设计的检测方法基础上，采用用原有的探头及探头盒，进行简单改动，设置合适的频率、声程等参数，利用超声波本身的特性，波形转换及二次反射，改变轨底裂纹传统检测方式，不再采用斜探头接触式探伤，所用波形由纵波改为二次横波，对钢轨轨底裂纹人工缺陷采用横波探伤，实现轨底裂纹人工缺陷的准确检测，保证钢轨的内部质量，灵敏度更高，检测更为精确，避免了钢轨轨底轧疤及凹坑的干扰，降低了对检测前钢轨表面的要求。

附图说明

图1是背景技术声波传输路线图；

图2是本发明声波传输路线图。

具体实施方式

为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。

一种钢轨超声波探伤轨底裂纹的检测方法，包含以下步骤：

步骤一， 钢轨轨底进行自动清理，避免误报；

步骤二，选择合适的探头盒并进行调整，保证波形转换的声程；

步骤三，利用水浸法进行波形转换，将水中纵波转换为钢中横波；

步骤四，波形转换完成后，用二次横波信号对钢轨轨底进行扫查，找到缺陷波；

步骤五，确定伤波后，找到最高反射波，通过调整灵敏度增益，使得报警波高达到闸门高度80%，对正常生产钢轨进行在线检测，对比报伤处缺陷，进行判伤记录。

所述步骤二中，对正常钢轨调整原来探头盒水嘴长度，使得满足水浸探伤波形转换的要求，通过调整探头角度，使得超声波在水钢接触后进入钢中产生波形转换，完成从纵波到横波的转换过程。

所述步骤四中，选择声速为钢中横波声速3230，检测过程中选择闸门宽度为TB2344 3276要求30%，根据6db法完全符合要求。

在实际应用中，本发明包括探头选择、波形选择、探伤方式、人工样轨缺陷判定和缺陷伤波确认、样轨标定、生产轨检验。

1、制作样轨人工刻槽缺陷。

2、声波路线设计。

3、参数设置：

4、标定设备，对正常钢轨调整原来探头盒水嘴长度，使得满足水浸探伤波形转换的要求原来人工缺陷为45度斜孔，通过调整探头角度，使得超声波在水钢接触后进入钢中产生波形转换，即完成从纵波到横波的转换过程，利用二次横波信号对轨底人工刻槽进行扫查，找到缺陷波。

5、确定伤波后，找到最高反射波，通过调整灵敏度增益，使得报警波高达到闸门高度80%左右，对正常生产钢轨进行在线检测，对比报伤处缺陷，进行判伤记录。