钢轨焊接接头探伤
钢轨接触焊接头超声波探伤方法
钢轨接触焊接头超声波探伤方法摘要：我国铁路已经进入了高速铁路时代，速度快、交通量大，对线路的维护和检测提出了更高的要求。
钢轨探伤技术由于无损伤、灵敏度高、响应快等优点，在线路维修检测领域得到广泛应用。
无损检测是钢轨现场焊接中最重要的检测方法。
如何准确地确定焊接损伤，不仅关系到焊接质量的控制，而且关系到生产成本的控制和项目效益的提高。
关键词：接触焊接头；超声波探伤；仪器调试；探头选择；探伤方式一、钢轨现场焊接头缺陷的形成机理钢轨现场焊接分为闪光焊、气压焊、铝热焊三种，两种不同的焊接方法，各具有其独特的优点。
但由于焊接工艺、材料、机械设备、工人操作及环境气候等因素的影响，经常会出现一些焊接缺陷，而三种焊接方法形成缺陷的机理又各有不同。
二、设备选择和调试1.探头选择。
①无双峰和波形抖动现象；②探头前沿长度应能满足探伤扫查范围的需要；③回波频率≥４MHZ、回波频率误差≤10％；④折射角度误差：在37°～45°时，误差≤1.5°，折射角≥60°时，误差≤２°；⑤横波探头分辨率≥22dB、横波单探头始脉冲宽度≤20ｍｍ；⑥相对灵敏度，纵波直探头≥55dB、横波探头≥60dB（Ｒ100圆弧面）；⑦组合或陈列探头：各子探头入射点相对偏差≤２ｍｍ，各子探头分段扫查相对偏差≤４dB。
2.仪器调试。
仪器调试必须做到100％的准确，尤其是关键指标，如水平线性、角度、测距、垂直线性等。
常用的钢轨焊缝单探头探伤的角度有Ｋ０.５、Ｋ0.8、Ｋ１、Ｋ２．５、Ｋ３、０°，双探头探伤的有双Ｋ１、双Ｋ０.8。
仪器调试使用探头必需与探伤使用探头一致，否则会造成伤损计量上的错判漏判。
（１）轨头及轨底用≥Ｋ２的斜探头，深度调节为60ｍｍ；（２）轨腰轨底用Ｋ１、Ｋ０.８及０°探头，深度调节为２００ｍｍ；（３）灵敏度参照ＴＢ／Ｔ2658.21－2007标准设置，并把每一组的探头对应探伤仪的灵敏度＋６dB后存档并标上相应的记点，以利现场探伤工作时随时提取进行准确的探伤扫查和伤损判定。
钢轨探伤整改措施
钢轨探伤整改措施引言钢轨作为铁路交通系统的重要组成部分，需要经常进行探伤检查，以确保其安全性和可靠性。
然而，在探伤过程中可能会发现一些问题，这就需要及时采取整改措施，以排除隐患并保证铁路的正常运行。
本文将介绍钢轨探伤中常见的问题和对应的整改措施。
问题一：轨头裂纹轨头裂纹是钢轨常见的一种缺陷，容易引发重大事故。
发现轨头裂纹后，应立即采取以下措施进行整改：1.确定裂纹的程度和位置，在可能的情况下进行紧急停运，防止事故发生。
2.进行裂纹的修复，可以采用焊接或其他方法将裂纹修复，并确保修复后的轨头能够承受列车的荷载。
3.进行轨头的定期维护和检查，发现裂纹及时处理，防止裂纹进一步扩展。
问题二：焊接接头质量问题焊接接头是钢轨连接的重要部分，如果焊接接头质量不合格，会导致断轨、脱轨等严重后果。
针对焊接接头质量问题，应采取以下措施：1.对焊接接头进行全面的质量检查，包括焊缝的质量、焊接材料的使用等。
2.对发现的质量问题进行整改，可以采用重新焊接、加固等方法，确保焊接接头的质量符合要求。
3.定期进行焊接接头的维护和检查，发现问题及时处理，防止质量问题导致事故发生。
问题三：轨面磨损严重轨面磨损严重会导致列车行驶不稳定，影响铁路的运行效率和安全。
针对这一问题，应采取以下整改措施：1.根据轨面磨损的情况，合理安排轨道维修计划，及时进行必要的维修和更换工作。
2.对轨道进行轨面磨损的检测和评估，及时采取磨削和修复等措施，恢复轨道的平整度和减少磨损。
3.加强轨道的定期检查和维护，及时发现轨面磨损问题，防止问题进一步恶化。
问题四：轨道错台轨道错台是指钢轨在使用过程中由于受到外力作用而发生错台的情况，会导致列车行驶不稳定，严重时可能引发脱轨事故。
针对轨道错台问题，应采取以下整改措施：1.对发现的错台部位进行修复和整平，可以采用挤平、压平等方法，使钢轨恢复正常状态。
2.定期进行钢轨的维护和检查，发现错台问题及时处理，防止错台进一步扩大。
钢轨探伤作业标准
3）遇有小半径曲线，应根据上股侧磨、下股压宽的程度， 调整探头在轨面上的位置。注意波形分析。
4）严重侧磨的曲线上股，应擦掉夹板卡损部位的油污，仔 细观察以防卡损引起轨头横向裂纹漏检。
5）从曲线进入直线应清除尼龙轮沿、探头保护膜底部沾粘 的油污，调整探头位置。
置，确保第一孔裂纹的探测。 三看接头状态。遇有轨面不良、塌渣、空吊板及大轨
缝接头应仪器和手工结合检查。 2）重点注意轨端一米范围内的核伤探测。 3）异形接头探测应注意探测声程的调整和波形分析,
焊接异型接头应建立检测台帐。 4）绝缘、高低、打塌接头探测时应加大水量，确保
探头与轨面耦合良好，发现绝缘接头的尼龙片明显 高出轨面或接头高差严重时，应用０°探头复核， 必需将仪器调向复查。
2)两机作业间隔不得大于25米。复线区段应迎着列车方向 探伤。
3)执机人员应严格执行“接头站、小腰慢、大腰均匀探” 的作业要领。不违章、不简化、不聊闲话。
4)探伤仪保持水路畅通、水量充足。随时注意探头与轨面 的耦合和灵敏度修正，发现电压不足，应停止作业。
5)曲线、隧道、道口、桥梁和道岔等重点处所，应放慢仪 器推行速度，加大水量，调整增益探头位置，加强探 伤。
设备
1、探伤车间根据探伤周期和工作量配齐钢轨探伤仪， 为保证仪器设备检测维修工作正常进行，还应配有相 应的检修仪器、设备及工具。 2、超声波钢轨探伤仪是精密电子仪器，必须加强维护 保养。探伤仪应有计划的轮换使用,不能长期闲置。暂 不使用的仪器,应每月进行一次开机和充电,并做好记 录。 3、上道作业的仪器要保证完整无缺、性能良好，无故 障。严禁仪器带“病”工作。 4、新购置的探头必须由各探伤维修管理组负责测试， 各单位不得使用没有合格证的钢轨探伤仪专用探头。 5、探伤仪必须符合TB/T2340《多通道A型显示钢轨超 声波探伤仪技术条件》的规定。
钢轨焊缝探伤(报批稿)
4.2.1.3 轨底部位
将GHT-1a试块上5号平底孔反射波高调整到满幅度的80%，如图4所示，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿，一般2dB～6dB，作为轨底探伤灵敏度。
图4 轨底K型扫查探伤灵敏度校准
4.2.2 单探头探伤
4.2.2.1 轨头和轨腰部位
将GHT-5试块B区（或GHT-3试块,下同）8号横孔（K0.8～K1探头）反射波高调整到满幅度的80%，如图5.a所示，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿，一般2dB～6dB，作为K0.8～K1探头探测轨头和轨腰部位的探伤灵敏度。
3.3.3.2在役焊缝扫查装置应能对轨底部位进行K型扫查，对轨腰部位进行串列式扫查。
3.3.4 试块
除CS-1-5试块和CSK-1A试块外，钢轨焊缝探伤还应配置GHT-1和GHT-5对比试块（见附录A）。对比试块应经铁道部主管部门认可的机构测试，合格后方可使用。
3.3.4.1GHT-1双探头探伤试块
3.1.6在役焊缝探伤前应清除探测面上的油污和严重锈蚀等，扫查范围应以焊缝中心向两侧各延伸200mm。在役焊缝可使用阵列探头或组合探头进行分段探测。
3.2探伤人员
探伤人员应具有铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员会颁发的Ⅱ级或以上级别的技术资格证书，经专门的钢轨焊缝探伤技术培训，合格后方能独立承担钢轨焊缝探伤工作。
——为探头折射角度，单位为度（°）；
——为探头 值， 。
4.5.1.2 双探头探伤
测量探头距被探测部位（多数情况下为焊缝中心）的距离 ，串列扫查时测量靠近焊缝的探头距被探测部位的距离 ,则缺陷在该探头侧的埋藏深度 为：
TB
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T 2658.21－200X
钢轨焊接接头超声探伤缺陷分析
落锤试验是钢轨焊接接头断口质量验证常用的 方 法 ，按 照 TB/T 1632—2014《钢轨焊接》规定的落 锤试验标准进行试验。锤 质 量 为 1 〇〇〇kg,落锤高
装 备 机 械 2021 No.2
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质量•检测
Quality • Inspection
度 为 5.2 m,支 距 为 1 m。试 件 长 度 为 1.3 01，焊缝 居 中 ，试件温度为2 5 尤 落 锤 时 一 锤 击 断 ,落 锤 试 验 结 果 不 合 格 。落 锤 断 口 宏 观 形 貌 及 断 裂 起 源 分 别 如 图 4 、图 5 所示。
在 钢 轨 焊 接 过 程 屮 ，由 于 钢 轨 焊 接 端 面 被 氧 化 ， 形成了含有氧、硅 、锰等元素的非金属复合氧化物 非 金 属 复 合 氧 化 物 熔 点 高 ，在 焊 缝 组 织 冷 却 结 晶 过 程 中 ，非金属复合氧化物周围的基体组织冷却收缩, 在 非 金 属 复 合 氧 化 物 周 围 形 成 孔 洞 、微 裂 纹 等 缺 陷 ， 造成钢轨焊缝金属组织结构不连续钢轨焊接接头 的 孔 洞 、微裂纹缺陷使超声探伤产生缺陷回波，落锤 一锤击断。
探 头 进 行 扫 查 ，用 一 次 波 扫 查 钢 轨 底 脚 下 部 ，用二次 波扫查钢轨底脚上部。4 区 为 钢 轨 轨 头 部 分 ，可从 轨头两侧用尺=〇. 8 ~ 1 横 波 探 头 进 行 型 扫 查 ，从
斜探头\
钢轨
内部缺陷
图 2 值示意图
3 回波显示与缺陷定位
武汉焊轨基地焊接的攀钢U75V60N热轧钢轨焊 接接头,焊 机 为 瑞 士 产 GAAS80/580直流闪光焊机。 钢 轨 焊 接 接 头 经 粗 铣 、焊 后 热 处 理 、24 h 时效热处 理 、矫 直 、精铣后,进行超声探伤。探 伤 仪 器 为 CTS1010H T 型 手 工 探 伤 仪 ，通 过 手 工 扫 查 方 式 探 伤 。
钢轨现场焊接接头缺陷及探伤技术探讨
钢轨现场焊接接头缺陷及探伤技术探讨摘要：钢轨焊接接头的超声波检测是现场焊接的最终检测方法，而正确分析移动闪光焊和铝热焊两种钢轨焊接方法中各种缺陷的形成机理，准确确定焊接接头的缺陷和损伤，是保证焊接接头质量的关键。
与此同时，准确判定损伤，减少返工，是节约成本，获得良好效益的关键途径。
据此，本文主要对钢轨现场焊接接头缺陷及探伤技术进行了详细分析。
关键词：钢轨；现场焊接；接头缺陷；探伤技术一、钢轨现场焊接接头缺陷的形成机理（一）闪光焊闪光焊是国内外钢轨焊接的主要方法之一，也是目前铁道部大力推广的一种钢轨焊接方法。
在正常情况下与气压焊和铝热焊相比，钢轨的闪光焊接头强度较高，线路上断头率约为0.5/10000。
研究钢轨闪光焊接头的缺陷特征、产生机理，有助于排除探伤干扰和及时正确地发现焊接缺陷，而闪光焊接头中存在的缺陷一般有灰斑夹杂、裂纹、未焊合等。
1、灰斑夹杂在工艺参数调设过程中，以落锤次数和灰斑面积为研究重点，通过落锤试验检查焊接接头的断口，灰斑缺陷一般出现在钢轨底部，轨腰偶见，轨头极少。
虽然灰斑在超声波探伤中极难发现，但通过多年的落锤试验和断面分析证明，在工艺参数接近最佳时，灰斑往往是影响接头断裂的主要原因。
灰斑的形成机理现在比较统一的看法是，由于钢轨闪光焊对焊接金属高温熔化时，形成的氧化物或硅酸盐夹杂，因未完全从焊缝中挤掉而留在焊缝区域，形成沿熔合线方向分布的不规则块状夹杂物。
上述夹杂物分布于焊缝处，沿钢轨横截面方向分布，含有Mn、Si 等元素，属于焊接缺陷性质。
2、裂纹裂纹一般可能出现在钢轨焊接接头的个别部分，轨底出现的几率要大些。
裂纹缺陷的出现原因是多方面的，但主要是设备原因，工艺参数调设好以后，设备由于液压系统失常、焊接次级回路阻抗异常和电极打滑等原因，导致焊接末期的顶锻无力或加热不足冷顶现象，两个端面的焊缝金属未能充分融合而留有经打磨后肉眼可以看到一条缝隙。
3、未焊合未焊合缺陷，主要表现在从断面看，整个断面很平，撕裂状很不明显。
焊缝探伤作业标准
钢轨焊缝探伤工作业标准哈尔滨铁路局企业标准Q/HBT2030 —2007前言钢轨焊缝探伤工作是一项流动性大，技术性强，安全责任大的工作，实现钢轨焊缝探伤作业标准化是加强钢轨探伤工作，提高探伤质量，防止断轨事故，保障行车安全的重要措施之一。
随着列车速度、轴重和密度的提高，特别是随着我局线路设备及检测手段的变化，原局发企业标准Q/HBT1102—2002焊缝探伤工作业标准已不适应要求，特修订焊缝探伤作业标准。
本标准由哈尔滨铁路局工务处提出并负责解释。
本标准由哈尔滨铁路局总工程师室归口管理。
本标准起草人：侯士俊朱定波任书斌钢轨焊缝探伤工作业标准1 适用范围本标准规定了应用钢轨焊缝探伤仪利用列车间隔时间，对钢轨焊缝进行检查过程的班前准备、布置工作、伤轨处理、避车、班后整理、总结以及安全事项的基本要求。
本标准适用于在役焊缝探伤作业。
2 引用标准《铁路技术管理规程》《铁路线路修理规则》《铁路工务安全规则》《钢轨探伤管理规则》《钢轨超声波探伤作业》3 作业程序3.1 班前准备3.1.1 严格遵守劳动纪律班前要充分休息，提前20分钟到岗，衣帽穿戴整齐,防护员必须按标准着装。
3.1.2 探伤工区必须根据《钢轨探伤管理规则》的规定应配备超声波探伤标准试块、对比试块和钢轨焊缝探伤试块：GHT-1试块,GHT-5试块或等效的GHT-2、GHT-3、GHT-4试块等，并在每月、季对焊缝探伤仪进行性能检测。
3.1.3 在每个焊缝探伤周期前,由工长组织参加焊缝探伤人员重新学习探伤作业标准。
3.1.4 担任钢轨焊缝探伤执机人员，必须具备无损检测Ⅱ级及以上资质。
3.1.5 在探伤前，应采用钢轨焊缝探伤试块（焊缝实物试块），调整探伤灵敏度。
3.1.6 清点焊缝探伤防护信号备品及所需工具：对讲机，钢卷尺，白铅油，专用焊缝探头及联结线，手锤，钢丝刷，防油手套，防护镜，棉丝，火炬, 喇叭,响墩,信号旗，打磨设备等。
3.1.7 携带器材乘车凭证，焊缝探伤工作日志，探伤防护日志，重伤钢轨通知单，月探伤计划。
焊缝探伤作业标准
钢轨焊缝探伤工作业标准哈尔滨铁路局企业标准Q/HBT2030 —2007前言钢轨焊缝探伤工作是一项流动性大，技术性强，安全责任大的工作，实现钢轨焊缝探伤作业标准化是加强钢轨探伤工作，提高探伤质量，防止断轨事故，保障行车安全的重要措施之一。
随着列车速度、轴重和密度的提高，特别是随着我局线路设备及检测手段的变化，原局发企业标准Q/HBT1102—2002焊缝探伤工作业标准已不适应要求，特修订焊缝探伤作业标准。
本标准由哈尔滨铁路局工务处提出并负责解释。
本标准由哈尔滨铁路局总工程师室归口管理。
本标准起草人：侯士俊朱定波任书斌钢轨焊缝探伤工作业标准1 适用范围本标准规定了应用钢轨焊缝探伤仪利用列车间隔时间，对钢轨焊缝进行检查过程的班前准备、布置工作、伤轨处理、避车、班后整理、总结以及安全事项的基本要求。
本标准适用于在役焊缝探伤作业。
2 引用标准《铁路技术管理规程》《铁路线路修理规则》《铁路工务安全规则》《钢轨探伤管理规则》《钢轨超声波探伤作业》3 作业程序3.1 班前准备3.1.1 严格遵守劳动纪律班前要充分休息，提前20分钟到岗，衣帽穿戴整齐,防护员必须按标准着装。
3.1.2 探伤工区必须根据《钢轨探伤管理规则》的规定应配备超声波探伤标准试块、对比试块和钢轨焊缝探伤试块：GHT-1试块,GHT-5试块或等效的GHT-2、GHT-3、GHT-4试块等，并在每月、季对焊缝探伤仪进行性能检测。
3.1.3 在每个焊缝探伤周期前,由工长组织参加焊缝探伤人员重新学习探伤作业标准。
3.1.4 担任钢轨焊缝探伤执机人员，必须具备无损检测Ⅱ级及以上资质。
3.1.5 在探伤前，应采用钢轨焊缝探伤试块（焊缝实物试块），调整探伤灵敏度。
3.1.6 清点焊缝探伤防护信号备品及所需工具：对讲机，钢卷尺，白铅油，专用焊缝探头及联结线，手锤，钢丝刷，防油手套，防护镜，棉丝，火炬, 喇叭,响墩,信号旗，打磨设备等。
3.1.7 携带器材乘车凭证，焊缝探伤工作日志，探伤防护日志，重伤钢轨通知单，月探伤计划。
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钢轨焊接接头探伤
一、焊接接头的常规探伤：
1．必须“站停看波”；
2．探测中应加强对轨底三角区的热影响区范围内横向裂纹的探测，疲劳区段应重视轨头下腭水平裂纹及钻眼加固接头螺孔裂纹探测。
二、焊接接头的全断面探伤：
1．铝热焊、移动式气压焊接头的全断面探伤（包括轨头、轨腰、轨底及焊缝两侧各50mm 范围）每半年一遍；线路上（包括线路外待铺的钢轨）焊接接头，应在焊接后抓紧全断面（包括热影响区）的探测检查；线路外焊接的接头应严格执行“先探伤，后上道，有伤不上道”的规定。
2．探伤前的准备：
A、每一探伤周期前应由工长组织有关人员重新学习探伤工艺和安全防护条例；
B、校正仪器的时基线，并按要求测定各探头的探伤灵敏度；
C、检查工具备品、防护用品、伤损记录卡（簿）和通知书；
3．探伤中的要求：
A、探伤前应对焊缝两侧各200mm的探测面铲除锈污，拆除探测范围内的扣件，刚焊接的
接头应在焊缝处轨温冷却至50°以下时，方能探伤；
B、探伤用的耦合剂（机油）应充足，注油时防止机油渗入探头晶片，影响探伤灵敏度；
C、探头在探测面移动时，要平稳均匀。
前后移动的距离应保证二次回波的探测。
采用眼看、
手摸相结合的方法，排除因锈蚀、坑洼、塌陷引起的假象波；
D、用单探头探轨脚，应执行焊缝两侧四面探测的规定。
每一探测面均应按档次顺序扫查。
采用锯齿形与偏角扫查相组合方式，确保对轨脚各部位的探测；
E、轨底三角区探测必须采用双探头法。
探头移动距离大于150mm。
重视热影响区轨底横向
裂纹的探测；
F、轨头探测要掌握内、外侧焊筋波的不同显示规律。
必须用水平计算确认伤波和焊筋波；
G、铝热焊接头采用双35°探头探测，应注意轨底焊筋的底播显示；移动式气压焊接头采
用0°探头在轨面上探测，应沿着焊缝中心左右摆动，注意二次底波显示；发现异常，应复探确认；
H、执行复唱记录制；探测者应边报波形显示和探头位移量，记录者作好复唱记录，发现疑
问及时纠正，发现伤损，双人复探；
I、对未判为重伤的加固接头，必须拆除急救器进行复探；作好记录，根据伤损发展情况，
提出处理意见。
4．探伤后的处理：
A、发现伤损接头填发《现场伤损钢轨通知书》，一报巡检工班，二报工务中心、维调；
B、线路外焊接的接头，凡进行“两次挤压”、“打磨消除”的，必须复探，办理移交时，应
向所属的工务中心移交完整的探伤资料。