大型养路机械超声波车轴探伤工艺
大型养路机械及轨道车辆车轴超声波探伤工艺规程(试行)
附件17：大型养路机械、轨道车辆车轴超声波探伤工艺规程（试行）1 总则1.1 车轴是各种大型养路机械、轨道车辆的重要部件。
对大型养路机械、轨道车辆车轴的轴颈、轮座、防尘板座及齿轮座等应力集中部位实行超声波探伤是发现各种车轴内部缺陷及疲劳裂纹，防止断裂事故、确保行车安全的可靠措施。
为了规范车轴的探伤工作，保证探伤质量，特制定本规程。
1.2 本规程适用于大型养路机械（包括D08-32型自动抄平起拨道捣固车、SRM80型全断面道碴清筛机、WD-320型动力稳定车和SPZ-200型双向道床配碴整形车）、轨道平车及160HP以上轨道车等走行轴的超声波探伤。
其它车辆车轴的超声波探伤可参照本规程。
1.3 大型养路机械、轨道车辆的车轴探伤应贯彻预防为主、质量第一的工作方针。
1.4 对大型养路机械、轨道车辆车轴实施探伤的过程中，探伤人员应根据具体的车轴型号，结合本规程中的相关参数及规定进行。
1.5 本规程未做规定者，按国家和铁道部有关规定执行。
1.6 本规程由北京铁路局起草，由铁道部运输局基础部提出并归—3—口。
2 探伤范围2.1 凡大型养路机械、轨道车辆车轴属于下列情况之一者，均需按本规程实行超声波探伤检查。
2.1.1 大型养路机械每年进行一次。
2.1.2 轨道车、轨道平车走行3000km～5000km或行驶满一年。
2.1.3 车辆颠覆或脱线。
2.1.4 车辆大修。
2.1.5 单独更换车轴或轮对。
2.2 判为轻伤的车轴，下次探伤时间缩短为正常周期的一半，并由司乘人员加强检查。
3 探伤人员3.1 大型养路机械、轨道车辆车轴超声波探伤人员，必须取得铁道部门无损检测资格鉴定考核委员会颁发的超声Ⅱ级或以上级别资格证书方可独立工作。
3.2 探伤人员应熟悉被探车轴的材质、制造工艺，以及易于产生缺陷的部位、性质、形状及分布情况和车轴几何尺寸。
3.3 探伤人员应熟知有关被探车轴的内部质量标准和有关技术条件。
3.4 探伤人员应了解大型养路机械和轨道车辆在运行中车轴应力集中的部位及范围。
浅析新制铁路车轴超声波探伤工艺
浅析新制铁路车轴超声波探伤工艺【摘要】对于新制铁路来说，车轴是十分重要的部件。
如果车轴出现故障，将严重的影响动车的速度和安全性。
超声波探伤工艺是比较先进和有效的探伤方法，本文通过介绍超声波探伤的各种方法，来对超声波的工艺参数进行选择。
【关键字】车轴；类型；新工艺；工艺参数的选择1 引言随着现代铁路线路的四通八达，人们越来越多的乘坐动车这种交通工具。
作为动车重要部件之一的车轴，起到了举足轻重的作用。
如果车轴不重视修理和保养，一旦断裂就会造成不可估量的损失。
无论是从财产还是从人员方面来看，都是不利的。
因此，要对车轴进行定期的保养和维护。
科学的探伤方法也是不可或缺的，超声波探伤工艺就是一种比较科学和有效的方法。
2 车轴的结构车轴一般是由轴颈、轴肩和轴身等组成的。
车轴是很容易产生疲劳裂纹的，因此对车轴的探伤显得很重要。
车轴可能由于制造车轴的材料不达标、车轴结构设计的不合理、选择的工艺参数和实际情况不符等原因而产生裂纹。
这些都是一些客观的因素，还有许多主观的因素也容易产生裂纹，比如动车的行程太长、工作人员操作的不合理、每次运输的货物都超重等。
车轴上的裂纹并不是一天就能产生，而是先从一个比较微小的裂纹开始，逐渐变的越来越严重。
3 超声波探伤方法在利用超声波进行探伤的时候，并不是每次都对整个动车的所有车轴都进行探伤。
这样不仅会浪费资源还会大大的延长保养和修理的时间，降低动车的使用率。
我们要抓主要问题率先来解决，就是对容易出现疲劳裂纹的地方重点的、多次的进行探伤。
超声波探伤实质上是利用超声波进行传播后，根据反射回来的波的强弱和形状来判断在哪出现了裂纹、裂纹的损坏程度如何等。
超声波探伤实质上是利用了波的反射性原理，也就是当超声波在传播的过程中遇到像裂纹这种有缺陷的地方的时候，就不会有像其他完好无损的地方一样的波形。
超声波探伤技术相对于其他的探伤技术来说更加的科学和准确，往往不会出现检查不到的地方。
下面介绍几种新制铁路车轴超声波探伤的方法。
超声波探伤操作工艺规程
缺陷严重程度：根据探伤结果，判断缺陷的严重程度，如轻微、中等、严重等
探伤结果报告：根据探伤结果，编写探伤结果报告，包括探伤结果、缺陷类型、位置、大小、严重程度等信息
04
探头频率
探头频率的选择应根据被测工件的材质、厚度和缺陷类型等因素来确定。
探头频率越低，分辨率越低，但穿透力越强。
探头频率的选择应根据实际需要和现场条件进行综合考虑。
检测方法：采用超声波探伤技术，通过声波反射和折射原理进行检测
检测频率：根据设备材质、厚度、结构等因素选择合适的检测频率
06
人员安全
操作人员必须经过专业培训，具备相关资质
操作过程中如发现异常情况，应立即停止操作，并报告上级领导
操作过程中不得擅自调整设备参数，不得擅自更换设备部件
操作过程中必须穿戴防护服、护目镜等防护用品
超声波探伤操Βιβλιοθήκη 工艺规程CONTENTS目录
01.
超声波探伤原理
02.
超声波探伤设备
03.
超声波探伤操作流程
04.
超声波探伤工艺参数
05.
超声波探伤应用范围
06.
安全注意事项
01
超声波的性质
频率：高于20kHz的声波
散射：在传播过程中遇到障碍物时会发生散射
折射：在传播过程中遇到不同介质的界面时会发生折射
探头频率越高，分辨率越高，但穿透力越弱。
探头角度
探头角度的选择应根据被测工件的表面形状和缺陷类型来确定
探头角度的选择应考虑声波的传播方向和反射角度
探头角度的选择应考虑声波的衰减和散射
探头角度的选择应考虑声波的聚焦和分辨率
扫描速度与增益
扫描速度与增益的关系：扫描速度过快或过慢都会影响探伤效果，增益过大或过小也会影响探伤效果
大型养路机械在役车轴超声波探伤工艺规程
大型养路机械在役车轴超声波探伤工艺规程运基设备（2010）846号1 总则1.0.1 车轴是大型养路机械的重要部件。
定期对大型养路机械车轴的轴身、轴颈、轮座、防尘板座等应力集中部位实行超声波探伤，是发现车轴内部缺陷及疲劳裂纹、防止断裂事故、确保行车安全的有效保障。
为了规范大型养路机械在役车轴超声波探伤工作，保证探伤质量，特制定本规程。
1.0.2 本规程适用于在役大型养路机械车轴的超声波探伤。
本规程中未列入车型车轴的超声波探伤参数可参照本工艺规程补充。
1.0.3 在对大型养路机械车轴实施探伤过程中，探伤人员应根据具体的车轴信号，几何尺寸，结合本规程中的相关参数及规定进行。
1.0.4 大型养路机械车轴入厂大修时的探伤参照国家和铁道部有关规定执行。
1.0.5 本规程未做规定者，按国家和铁道部有关规定执行。
2探伤周期2.0.1 大型养路机械车轴探伤周期为每年至少一次。
2.0.2判为轻伤的车轴，下次探伤时间缩短为正常周期的一半。
2.0.3 凡大型养路机械属于下列情况之一者，均需按本规程实行探伤检查。
1颠覆或脱险。
2更换车轴或轮对。
3 探伤人员3.0.1 探伤人员须取得铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员会颁发的超声Ⅱ级及以上资格证书方可独立工作。
3.0.2 探伤人员应了解大型养路机械运用情况、运行里程和历次探伤情况等相关信息。
3.0.3 探伤人员应熟知被探车轴的材质、制造工艺、几何尺寸以及易于产生缺陷的部位。
3.0.4 探伤人员应熟知有关被探车轴的质量标准和技术条件。
3.0.5 探伤人员应熟练掌握大型养路机械车轴探伤技术，能够准确识别各种伤损及缺陷。
4 探伤设备4.1 大型养路机械专用六通道车轴超声波探伤仪4.1.1 探伤仪具备六通道及单通道A、B型显示功能，探伤仪与专用组合探头配合使用可以实现峰值搜索、数据采集和处理、数据储存、图像输出及报告等功能。
4.1.2 技术指标1. 每个通道灵敏度余量：≥56dB(2.5PØ20mm直探头CS-1-5标准试块Ø2mm平底孔)。
新制铁路车轴超声波探伤工艺解析
新制铁路车轴超声波探伤工艺解析摘要：在新版《铁路货车轮轴组装、检修及管理规则》（简称《轮规》）未使用之前，旧《轮规》中的轮轴超声波探伤旧工艺在探伤方法、设备、标准等方面存在一些不足，由此导致了铁路轮轴制造与检修技术文件中没有普遍推广应用轮轴超声波探伤旧工艺，例如轮轴超声波自动探伤B、C型的显示技术就未得到推广应用。
本文解析了新《轮规》中超声波探伤工艺的主要变化，便于轮轴探伤的相关工作人员能够深入了解铁路货车轮轴超声波探伤新工艺的作业执行。
关键词：轮规；超声波探伤工艺；变化分析在铁路货车运行中注重轮轴质量控制工作，分析轮轴质量影响因素，从轮轴结构设计、材料选择、承受重量、使用环境和使用条件等方面，采取措施提高轮轴质量。
其中，超声波探伤工艺属于一种无损检测技术，在轮轴损伤检测中有重要的应用价值，借助计算机技术信息技术完善超声波自动化探伤系统，为铁路货运车辆运行安全性提升奠定良好基础。
1、铁路货车轮轴损伤分析1.1 车轮磨损货车运行过程中，车轮与钢轨直接接触，在运行过程中产生较强的摩擦力，极易出现车轮磨损情况。
车轮磨损类别包括踏面磨损与轮缘磨损。
（1）踏面磨损。
货车在运行中的紧急制动，使踏面出现了凹槽，无法确保轮轴四周能正常运行。
制造材料质量不佳因素影响，会使货车运行过程中踏面出现“剥离”情况。
材料不同所造成的“剥离”裂纹程度也不同，均会加大车轮与钢轨的摩擦力，并有强大的冲击性[1]。
（2）轮缘磨损。
因多种力影响，轮缘内侧、外侧均受到不同程度的撞击，使货车在运输中无法直线行驶。
再加上车辆运行速度较快、行驶地势与地形较复杂，会使其边缘受到较强烈的冲击，所产生的磨损程度较严重。
同时，还增加货车运行过程中的阻力，严重时会使货车失衡而发生脱轨事故。
1.2 轮轴和车轮裂纹铁路货车轮轴车轮裂纹发生的部位较多，需根据裂纹产生情况详细探究裂纹类别，主要包括车轴裂纹、车轮踏面裂纹、防尘板座裂纹、轮缘根部裂纹等。
产生各种车轮裂纹的主要原因包括：车轴与制动拉杆组合不合理、受较强烈性的撞击，在外力影响下对其造成破坏。
车轴检测工艺
尺框带着踏面磨耗尺，在导板上左右移动到擦伤或凹陷最深处，来测量磨耗性踏面局部擦伤或凹陷深度尺寸。如在擦伤或凹陷处测量为3.5mm,在同一直径线上未擦伤或凹陷处测量为2mm,则擦伤或凹陷深度为1.5mm。
（3）车轮踏面剥离长度测量(0—75mm)
车轮踏面剥离长度尺寸，用轮辋厚度测尺（15）在踏面剥离处进行测量。
(4)轮对内侧距离三处差最大值1。
6.测量记录填写及保管
6．1凡经检测后的部件，都必须填写检测记录。
6．2检测记录应严格按规定格式填写，相关人员签字必须齐全。
6．3检测记录作为检修工作的原始凭据，内容填写要清晰、真实、及时、准确、完整，不得涂改。
6．4检测记录与报告应归类放置，并妥善保管，以便查阅。
1.3确认量具状态良好，检定不过期。
2.工艺装备及要求
2.1注意事项
(1)使用过程中，应防止对各部件的剧烈摔碰，以免损坏和变形。
(2)测量块是测量仪的关键部位，不得拆动，以免影响测量准确度。
(3)仪器使用后要涂机油，以防生锈。较长时间不用时，测头、测量块应擦上机油。
(4)相对运动部位应经常滴少量洁净润滑油。
4.测量作业
4.1测量车轮，如图1
（1）车轮踏面圆周磨耗深度测量(-2—9mm)
磨耗性车轮踏面70mm处圆周磨耗的测量，推动螺钉（2）沿水平方向，将尺框（4）推至定位快（8）左侧然后由下向上带动轮缘厚度测尺推至导板（5）根部，再向右推动尺框至定位块挡住为止。然后将检查器置于检查车轮上，并将检查器同轮缘顶部和轮辋内侧面靠紧，再推下螺钉，使踏面磨耗尺（10）抵住踏面，即可在游标（16）读出分度值0.1mm的踏面磨耗值。
成都工务机械段
机车车轴大修超声波探伤作业指导书
作业指导书机车车轴大修超声波探伤目次作业前准备及要求 (2)车轴大修超声波探伤作业流程图 (3)作业内容及标准 (4)2作业前准备及要求适用机型数字式超声波探伤仪适用修程整体、分体轮对车轴大修岗位名称探伤组作业时间60分钟项目明细图示项目要求图示作业材料序号名称型号规格数量人员资格必须取得铁路岗位《无损检测人员技术资格证书》和《铁路岗位培训合格证书》持双证上岗1 棉丝 12 砂布 13 毛刷 14 钢直尺 15 函数计算器16 油桶 1作业工具1数字式超声波探伤仪1劳动防护1.正确齐全穿戴劳保用品。
2.检查所需工具齐全，良好。
3.作业所需耗材准备齐全。
4.携带记录本，作好各种测量记录2CSK-1A、TS-1、TS-2、车轴实物试块13 探头连线 14 笔记本 15 记录笔 16 直探头 1备注应在独立的工作场地进行，场地应整洁明亮，通风良好，室内温度应保持在 5℃～40℃范围内。
磁粉检测与超声波检测的工作场地，应保持适当的距离，以保证磁粉检测作业不对超声波检测作业产生干扰。
23车轴大修超声波探伤作业流程图探伤前准备 （15分钟）灵敏度校验（5分钟）探伤检测 （30分钟） 探后处理 （5分钟）探伤记录与报告 （5分钟）1.探伤前准备仪器、试块、工具外观检查检查项点：1.检查仪器名称、型号、编号、外接导线、插头、插座。
2.用棉丝清除车轴实物对比试块端面的油污、锈蚀。
3.用油桶装好耦合剂，耦合剂采用抱轴油。
4.车轴实物对比试块端面均匀抹好耦合剂。
5.检定有效期。
质量要求：1．外观1.1 机壳表面应平整光洁、不应有影响仪器准确度的外观损伤。
1.2 开关调节旋钮(或螺丝)应齐全，使用方便、可靠、准确。
1.3 外接导线及接线头应安全牢固、连接可靠、无松动现象。
接口可靠正常。
2．铭牌、标志和使用说明书2.1 超声探伤仪应具有以下清晰而耐久的标志:2.1.1 制造商的名称;2.1.2 产品的型号和出厂编号;2.1.3 采用国际标准或国家标准的标准代码和年代号;2.1.4标志。
车轴超声(横波)
机车车轴超声波探伤工艺（横波）1适用范围与主题内容1.1 适用范围本工艺适用内燃、电力机车轮对解体状态下车轴镶入部超声波探伤。
1.2 主题内容机车车轴在长期的运用过程中，受交变载荷（扭矩、拉力、剪切等）的作用，车轴应力集中部位会产生疲劳裂损.常见的疲劳裂损一般在车轴压装部、过渡圆弧部等处。
（图1中阴影部分）对车轴进行横波探伤，是及时发现车轴上述部位内部缺陷和车轴疲劳裂纹的有效方法。
图1 车轴横波探伤区域示意图1.3 工艺流程（见图2）图2 工艺流程图2 质量标准2.1 中修机车不允许存在深度大于或等于1mm人工缺陷当量值的裂纹。
2.2 小修机车不允许存在深度大于或等于2mm人工缺陷当量值的裂纹。
2.3 小修机车小于2mm人工缺陷当量的车轴裂纹，允许监测使用，周期为每次小修至少一次。
3 人员、设备、器材、环境3.1 人员：具有铁道无损检测超声Ⅱ级及以上资格。
3.2 仪器：符合《兰州铁路局机车零部件无损探伤细则》中技术标准规定的数字式或模拟式超声波探伤仪。
3.3 探头（换能器）3.3.1 符合《兰州铁路局机车零部件无损探伤细则》中技术标准规定的探头。
3.3.2 横波探伤的部位是车轴镶入部，可根据机车轴型及探测面选择横波探头。
3.4 试块：3.4.1 车轴实物对比试块。
（各型车轴工艺尺寸、实物对比试块尺寸、横波探伤主声束示意图参考附录）。
3.4.2 综合对比试块。
3.4.3 标准试块：CSK—1A、TZS-R试块3.5 耦合剂：机油。
( 或满足需要的其他耦合剂)3.6 工具：函数计算器、2m钢卷尺、300mm钢板尺、外卡、螺丝刀、机油桶、刷子、棉丝。
3.7 环境：工作场地应避免外界磁场的干扰和机械震动及冲击的影响，避免过多的粉尘、有害气体及强光照射，场地不得有滴漏水现象。
4 灵敏度校准4.1 探头选择在选择探头时，应考虑整个镶入部的声束覆盖及声程衰减，尽可能选择较短的检测声程，以获得较高的探伤灵敏度和定位精度。
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成都工务机械段
大型养路机械超声波车轴探伤检查作业指导书编号：
大机检修车间
作业地点检修车间任职条件持有上岗证书和超声波探伤二级证书
环境要求
探伤工作场地应整洁明亮，照度适中，通风良好，环境温度应保持
在10℃～30℃范围内。
所用的电源，应与大型机械、动力电源线分开
并单独接线。
岗位人数
上道工序-----
工步作业内容及技术要求工装设备
及量具
作业图示
材料及
其它
2.探测规定2.1大型养路机械年检时须对车轴施行全轴穿透探伤检查。
2.2大型养路机械年检时须对对齿轮座、轴身、轮座内外侧、轴颈等部位施行小角度纵波探伤检查。
3.仪器及工艺装备3.1探头及探头线
3.1.1检查探伤用的各种探头应满足探伤要求，探头使用时间达到半
年或探测数量达到500条轮对时，应更换探头进行送检，对探头性
能指标进行一次检测，如不合格时应报废。
探头在测试或使用过程
中如出现双峰或多峰现象，应更换探头。
3.1.2每次更换探头时由探伤工、探伤工长、质检员、验收员共同对
探头测试进行确认。
探伤工应做好探头送检更换记录。
报废探头须
填写探头报废记录。
3.1.3选择探头
车轴探伤所用探头的频率、角度、探头类型见《大型养路机械在役
车轴超声波探伤工艺规程》。
3.1.4探头必须经过铁道部认证的专业厂家生产，并经检定测试合格
后方准使用。
图1、CSK-1(ⅡW)标准试块
图2、TZS-R标准试块：
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成都工务机械段
大型养路机械超声波车轴探伤检查作业指导书编号：
大机检修车间
作业地点检修车间任职条件持有上岗证书和超声波探伤二级证书
环境要求
探伤工作场地应整洁明亮，照度适中，通风良好，环境温度应保持
在10℃～30℃范围内。
所用的电源，应与大型机械、动力电源线分开
并单独接线。
岗位人数
上道工序-----
工步作业内容及技术要求工装设备
及量具
作业图示
材料及
其它
3.1.5每台超探仪开工前校验完毕后只准每个通道连接一种探头，不允许在工作中随意转换探头.
3.2耦合剂选择：耦合剂可选用机油，校验探伤灵敏度和探伤作业时，应使用相同耦合剂。
3.3试块
3.3.1标准试块：超声波探伤作业应配备下列标准试块。
图1、CSK-1(ⅡW)标准试块：图2、TZS-R标准试块：
图3、CS-1-5标准试块：图4、TS-1或TS-1W标准试块
3.3.2、实物试块：用于对比检验（图5）
车轴超声波探伤所使用的半轴实物试块应使用透声性能良好且各部位晶粒度基本一致。
实物试块必须经过局级及以上机构组织的鉴定方可投入使用。
图3、CS-1-5标准试块：
图4、TS-1标准试块
图5：大型养路机械半轴实物试块
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