大型养路机械车轴超声波探伤工艺
浅析大型养路机械车轴超声波探伤工艺
摘要 轴是大型养路机械的关键部件，实际运用中普遍采用超声波无损擦伤技术进行探伤。本文着重分析了超声波探伤技术在大型养路机械中的运用。
关键词 大型养路机械车轴； 超声波；探伤
中图分类号u216 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）41-0122-02
1 无损检测的意义及大型养路机械车轴探伤的发展概况
1.1 无损检测的意义
在不损害材料或构件的情况下，采用某种技术，对被检对象内部与表面进行探测，从接收信号中提取出需要的信息，或者判断材料或构件的完整性，或者获得材料或构件的某些性质。而无损检测的最常用方法有超声波探伤（ut），适用于工件内部和表面缺陷的检测；磁粉探伤（mt），适用于铁磁性材料及表面和近表面缺陷的检测；渗透探伤（pt），适用于表面开口缺陷；涡流探伤（et），适用于导体及表面和近表面缺陷的检测；射线探伤（rt），适用于内部缺陷的检测。其中超声波探伤适用范围较为广。
1.2 车轴超声波探伤的发展简介
我国车轴无损检测技术和设备的研究始于1952年，主要研究车辆车轴的手工探伤。采用的方法是用纵波反射法检测较大缺陷；1960年后使用斜入射横波检测轮座部位；1973年开展了斜入射纵
波不解体探伤方法的研究1978年用于生产；1989年研发了机车车辆车轴自动化探伤设备；1998年北京铁路局开展了大型养路机械车轴探伤技术和六通道超声波探伤仪及专用组合探头的研究，首创了大型养路机械车轴超声波探伤新方法，这种方法可以检测出车轴轴颈≧1mm、轮座≧2mm、齿轮座≧5mm和轴身≧ф10平底孔当量缺陷及车轴透声性能。于2000年通过鉴定并用于生产；2001年北京铁路局开展了提速机车（df11、ss9)车轴超声波成像技术的研究，2004年通过鉴定。
1.3 大型养路机械车轴探伤设备及方法
以往铁路用各种走行轴的超声波探伤都是采用”a型”显示的模拟机，它有对探伤参数、探伤结果不能存储和打印等缺点，探伤时操作者根据波形判断伤损，探伤结果受检测人员技术水平和责任心的影响因素较大，容易造成误判和漏探现象。目前，在六通道模拟机的基础上，应用计算机技术开发了智能化车轴超声波检测系统，实现大型养路机械车轴超声波探伤的图像化和自动按车轴质量标准评定探伤结果的新一代智能超声波探伤仪器。该系统采用a显和b显两种方式，能够更准确误地发现车轴各个部位的疲劳缺陷。 大型养路机械车轴超声波探伤主要有两种方法，一种使用单通道超声波探伤仪和单探头分别检测车轴各个部位；另一种方法是在不解体的情况下（打开轴箱盖），使用六通道超声波探伤仪和专用组合探头一次检测全轴各个应力区的超声波探伤方法。
2 大型养路机械车轴的结构及常产生缺陷的原因：
车轴是各种大型养路机械的重要部件，对各种大型养路机械车轴实施超声波探伤是保证铁路运输和作业安全、防止发生断裂事故的重要环节。大型养路机械车轴在运行和作业中承受着拉压、扭曲和冲击等交变应力，对大型养路机车轴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。
大型养路机械车轴的基本结构包括轴颈、轴肩、车轮座、齿轮座和轴身等，其中齿轮座安装从动齿轮，接受来自动力源的牵引力，驱动车轴旋转。其常出现的缺陷原因包括：
1）车轴加工制作时由于原材料内部缺陷导致的缩孔（热加工）、缩松、疏松、夹杂，铸造裂纹、模锻裂纹等及热处理产生的热裂纹、晶粒粗大；
2）车轴在冷加工后完成后产生的车轴晶粒粗大、锻造裂纹等缺陷；
3） 在役车轴在使用过程中产生的疲劳裂纹缺陷。
3 在役大型养路机械车轴疲劳裂纹产生的应力集中区
大型养路机械车轴在运行和作业中，极易在轴颈、轮座内外侧、齿轮做内外侧、轴身部位产生疲劳裂纹，这些疲劳裂纹的一旦产生便会迅速扩展，继而导致车轴断裂事故，给铁路运输带来很大隐患。统计表明，近几年我国铁路用各种走行轴均有冷切事件发生。而大
型养路机械的裂纹轴的发生率也有上升趋势，这不仅限制了铁路行车速度的提高，而且给人民生命财产造成极大的威胁。
4 大型养路机械车轴超声波探伤分类及方法
目前，大型养路机械车轴超声波探伤大体有三种方式，一种是在车轴不解体的情况下从轴端利用对车轴进行透声检查；二是在车轴不解体的情况下利用各种组合的小角度斜探头分别对轴颈、轮座内外侧、齿轮座内外侧、轴身及全轴透声进行纵波检测；三是在车轴解体的情况下利用k值斜探头对车轴轴身等裸露部位进行横波探伤。
1）车轴透声检查。该方法是利用0°直探头从车轴端面与车轴表面垂直的长度方面（轴向）射入纵波超声波的方法。该探伤的目的一是定性检查车轴晶粒是否粗大，测定超声波的衰减度以了解整个车轴的透声情况是否良好，二是检查车轴有无缺陷—大疲劳伤、弥散性夹杂，检测车轴在全长方向上是否有损伤；
2）利用小角度探头（一般为3°~14°）对车轴的主要应力集中区进行局部探伤。该方法是在车轴不解体的情况下，从车轴的端面用小角度探头斜向射入目标位置，该方法称之为纵波斜角探伤。它虽然具有与横波斜角探伤法相同的精度水平，但存在如下问题：在装有轴承的状态下，对车轴进行探伤时穿过轴承内圈产生的回波，与从裂纹来的回波难以识别，而不能保证检测精度；车轮更换时，在轴端打钢印的场合下会使探头与车轴接触不良，难以保证精度；
不能像垂直探伤那样探伤车轴全体，一次仅以局部探伤检查车轴时，要多个探伤，作业过程繁杂；
3）k值斜探头探伤。在车轴解体的情况下从有曲率的车轴表面斜方向射入指向目标位置的横波探伤方法。横波斜探头探伤比纵波小角度探伤更能检测出细小的伤痕，更能精确定位缺陷位置，但是为便于探伤，必须把车轴表面打磨干净。在对大型养路机械车轴探伤时，应先用纵波小解度进行初探，若发现疑似缺陷再用横波斜探头进行复探伤，就能大大降低维修成本和提高工作效率。
5 超声波探伤的工艺参数选择
5.1 车轴超声波探伤探头的确定
连接在超声波探伤仪上的超声波探头，是探伤仪的核心部分，其尺寸形状及相关参数选择得是否合理，直接影响到探伤的精确度。为确保探伤时探头检测面与被测部位的良好接触，增加接触面积，改善耦合条件，提高透声效果，一般应在探测前将轴端面打磨加工成平面。若采用k值斜探头横波探伤，其折射角的选择也将影响探伤的效果，应保证所选探头的声束能扫查到整个探伤面，能发现主要缺陷且有足够的探伤灵敏度。折射角选择过大或过小，都会影响超声波的声程，从而影响到探伤灵敏度，使车轴上疲劳裂纹的检出率降低。
衰减与探伤频率的选择。超声波探头的频率选择也是一个相当关键的参数。众所周知λ=с/f，从频率与波长关系式可以知道探
伤频率对波高的影响，超声波在介质中的散射的大小也与超声波的波长有关，波长越短散射越大，波长越长则由于绕射的增加散射越小也就是衰减小透声性能好。而介质中的波长由使用的探伤频率决定，使用的探伤频率越高则波长越短，探伤灵敏度越高；反之使用的频率低波长越大，则声波衰减越小，底波越高。在对大型养路机械车轴探伤时探头频率应保证在规定的最大距离上探测出要求发现的最小缺陷，而且能有效地阻止超声波能量的大幅衰减。因此若车轴的材质晶粒粗大或化学组成对超声衰减严重时，此时根据材质应合理选择低频、大直径的探头进行灵敏度标定。
5.2 耦合剂的选择
超声波在传播过程中，遇到不同介质时会发生反射和折射。为保证足够的折射率，排除探头和工件中的空气，超声波探伤需在介质的界面上涂耦合剂，实现探头与工件的声耦合，以尽量减少超声波能量的损失。耦合剂的种类很多，需要根据车轴材质和实际探伤状态恰当地选择，以保证良好的声耦合。一般耦合剂要求有以下性能：容易黏附，有足够的浸润性，对人体无害，对车轴无腐蚀性，易清除。因此，多选用各种型号的机油、齿轮油、润滑锂基脂及凡士林等。
5.3 超声波试块的选定
试块分为标准试块及对比试块（即实物试块），在对探头、仪器性能进行校验时一般用标准试块，为了确保超声波探伤具有足够的
灵敏度一般采用与实际车轴具有似材质及外形尺寸的半轴实物试块进行灵敏度标定。
6 结论
综上所述，大型养路机械车轴作为关系行车安全的关键部件，在交付使用前和在役使用过程中，都必须进行无损探伤检查，而超声波探伤则是大型养路机械无损探伤的重要手段。在超声波探伤时应根据材质及环境因素合理选择探头、耦合剂、试块3个工艺参数，综合使用直探、小角度纵波探伤、k值斜角横波探伤3种方法，对车轴进行伤损检查。
参考文献
[1]中国机械工程学会无损检测分会编.超声波检测[m].机械工业出版社，2003.
[2]司万强，马兰童，余海军.机车车轴超声波探伤工艺.大同电力机车有限责任公司技术中心工艺开发部，2009.
DF4B、DF5、DF7C、DF7D型机车车轴超声波探伤作业指导书
作业指导书 DF4B、DF5、DF7C、DF7D型机车车轴超声波探伤
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 内燃机车轮对段修 岗位名称 探伤组 作业时间 50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《职业资格证书》持双证上岗 1 棉丝 1 2 砂布 1 3 毛刷 1 4 钢直尺 1 5 函数计算器 1 6 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
2 CS-1-5、 CSK-1A试块 1 3 探头连线 1 4 笔记本 1 5 记录笔 1 6 直探头、 K1、K2斜探头、6°、8°、10°小角度探头 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。
3 DF4B、DF5、DF7C、DF7D轮对车轴超声波探伤流程图 探伤前准备 （5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）
4 工序 工步 作业内容及标准 图 示 说 明 风险提示
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 外接导线及插头、插座应安全牢固、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。 2.2 非供操作者使用的部件，应采用密封或标记的方法加以保护，以免影响探伤仪的准确度。 2.3 每台超声探伤仪应附有使用说明书，包括所有附件的资料。 3.透声性能良好的耦合剂。
超声波探伤操作工艺规程
超声波探伤操作工艺规程
1. 主题内容与适用范围
1.1本规程规定了检测人员资格、仪器探头试块、检测范围、方法与质量分级等。
1.2 本规程使用A型脉冲反射型超声探伤仪器对钢板、锻件与焊缝进行检测。
1.3 本规程按JB4730.3-2005编制，符合《容规》与GB150-1998的要求。
1.4 检测工艺卡是本规程的补充，必要时由III级人员按合同要求编制，其检测参数规定的更具体。
2 引用标准
JB4730-2005《承压设备无损检测》
JB/T 7913-1995 《超声波检测用钢制对比试块的制作与校验方法》
JB/T 9214-1999《A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能 测试方法》
JB/T 10061-1999 《A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》
JB/T 10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》
JB/T 10063-1999《超声探伤用1号标准试块技术条件》 GB150-1998《刚制压力容器》
3 检测人员
3.1 从事承压设备的原材料、零部件与焊接接 头无损检测的人员，应按照
特种设备无 损检测人员考核与监督管理规则 的要求 取得相应无损检测资格。
3.2 无损检测人员资格级别分为 Ⅲ（高）级、 Ⅱ（中）级与 Ⅰ（初）级。取得不一致无损 检测方法各资格级别的人员，只能从事与 该方法与该资格级别相应的无损检测工作， 并负相应的技术责任。
1.4 仪器、探头与试块
1.4.1 仪器与探头
现使用仪器为汕头超声仪器厂生产的CTS-22与CTS-26型仪器与CTS-2000数字超声探伤仪与武汉科声超声仪器厂生产KS-1030数字超声探伤仪及探头。
a 仪器与探头的组合灵敏度：在达到所检工件最大声程时，其灵敏度余量应≥10dB。 b 衰减器精度：80 dB 以上连续可调，步进级每档 不大于2dB 精度为任意相邻 12 dB 误差在±1dB 以内，最大累计误差不大于 1dB。
牵引电机电枢轴超声波探伤规范要求
牵引电机电枢轴超声波探伤规范要求
1、 工艺装备、工量具及材料
1.1 工艺装备：采用A型脉冲反射式数字化超声波探伤仪。
1.2 探头：2.5MHzΦ10-Φ20纵波直探头，回波频率为2.5MHz。
1.3 工量具：记号笔、钢板尺、卡尺、卷尺、毛刷、砂纸、藕合剂桶等。
1.4 材料：白布、耦合剂（机油、锂基脂或甘油）。
1.5 试块：DB-PZ20-2标准试块。如图1所示
1.6 牵引电动机转子轴实物对比试块，如图2所示。人工缺陷深度误差±0.1mm。在主动齿轮（镶装）颈与输出端轴承颈变径处，410型号牵引电动机（轴端带螺纹的）距轴端面H=150mm加工深度为3mm人工缺陷；410型号牵引电动机（轴端带4各螺纹孔的）距轴端面H=130mm加工深度为3mm人工缺陷；480型号牵引电动机（轴端带螺纹的）距轴端面H=150mm加工深度为3mm人工缺陷；480型号牵引电动机（轴端带4各螺纹孔的）距轴端面H=125mm加工深度为3mm人工缺陷；530型号牵引电动机（106型号转子）距轴端面H=125mm加工深度为3mm人工缺陷；530型号牵引电动机（109型号转子）距轴端面H=110mm加工深度为3mm人工缺陷；如图2所示
2、 探伤灵敏度
2.1 小角度纵波探头检验：3mm深人工缺陷，回波波高80%。
3、 探伤工艺流程
灵敏度和测距校准 探伤准备 探伤作业 探伤后处理
记录与报告
4、 工艺过程
4.1 灵敏度和测距校准
4.1.1 使仪器进入校准状态，调整仪器探测范围和校准零点，使探测范围大于等于纵波声程200mm。
4.1.2 将直探头放置在牵引电动机转子轴实物对比试块端面上探测3mm深人工缺陷，移动探头，使人工缺陷反射波达到最高，并调整到仪器荧光屏满幅度80%，作为扫查灵敏度。
4.2 探伤准备
4.2.1 检查探伤场地
4.2.1.1 无强烈磁场的干扰、无强烈机械振动、冲击。
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。货车运输承载量也会对车轮造成压迫，使车轮长期疲劳运行，既无法确保车辆运行安全，又降低货车车轮使用寿命。
轮对车轴手工超声波探伤作业指导书
重 庆 车 辆 段 作 业 标 准
CL-J.KD.03.试行版
轮对车轴手工超声波探伤作业指导书
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轮对车轴手工超声波探伤作业指导书重要质量标准作业要点作业流程操作人员需持证上岗并，工具材料状态良好，量具在有效期内作业者防护用品穿戴整齐,工具材料准备齐全第一步：工前准备各通道技术指标符合轮规要求要求方法、步骤正确第二步：性能校验不漏探，不误判探测范围需全面探测，探头速度20mm/s～50mm/s第三步：轮对探伤若系统探伤灵敏度降低≥4dB时，须对该班次所有探测轮轴、轮对或车轴重新检验全轴透声检查基准波高、半轴试块轮座内侧或制动盘座1mm人工缺陷基准波高进行复核第四步：完工效验做到工完料净场地清工作场地整洁，擦拭工具、设备并保养第五步：完工清理
安全风险提示
1. 行车经过时注意避让，小心高空坠物；
2. 注意前后轮动态，安放止轮器。
重庆车辆段
轮对及轴箱装置检修作业指导书 编号：CL-J.KD.03.试行版
版本：A0-2015
类别：A2修
系统：轮对及轴箱装置
部件：轮对
轮对车轴手工超声波探伤作业指导书
适用车型：22、25B、25G、19K 、25K
人员工种：探伤工 作业时间：8～10分钟/对
工装工具：1. NDC-1多通道手工超探仪、RD3A半轴实物试块
2. Q9-Q9探头线、2.0MHZΦ20mm直探头、2.5MHZ K1.0 K1.2、K1.7斜探头、2.5MHZ短前沿K1.3探头、专用转轮器
3. 计算器、钢直尺、卡尺、试电笔、签字笔、“TC”标记模板
4. TS-3试块、TZS-R80试块、工具小车、打印机 作业材料：机油、扁毛刷、小塑料桶粉笔、檫机布、白喷漆
作业场所：轮对探伤流水线
环境要求：远离潮湿、粉尘场所，通风良好，照度适中，室温10℃～30℃
超声波探伤操作工艺规程 2
超声波探伤操作工艺规程
第一篇：超声波探伤操作工艺规程
超声波探伤操作工艺规程 1.主题内容与适用范围
1.1本规程规定了检测人员资格、仪器探头试块、检测范围、方法和质量分级等。
1.2 本规程采用A型脉冲反射型超声探伤仪器对钢板、锻件和焊缝进行检测。
1.3 本规程按JB4730.3-2005编制，符合《容规》和GB150-1998的要求。
1.4 检测工艺卡是本规程的补充，必要时由III级人员按合同要求编制，其检测参数规定的更具体。引用标准
JB4730-2005《承压设备无损检测》
JB/T 7913-1995 《超声波检测用钢制对比试块的制作与校验方法》
JB/T 9214-1999《A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能 测试方法》
JB/T 10061-1999 《A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》
JB/T 10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》
JB/T 10063-1999《超声探伤用1号标准试块技术条件》 GB150-1998《刚制压力容器》检测人员
3.1 从事承压设备的原材料、零部件和焊接接 头无损检测的人员，应按照 特种设备无 损检测人员考核与监督管理规则 的要求 取得相应无损检测资格。
3.2 无损检测人员资格级别分为 Ⅲ（高）级、Ⅱ（中）级和 Ⅰ（初）级。取得不同无损 检测方法各资格级别的人员，只能从事与 该方法和该资格级别相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。
1.4 仪器、探头和试块
1.4.1 仪器和探头
现使用仪器为汕头超声仪器厂生产的CTS-22和CTS-26型仪器以及CTS-2000数字超声探伤仪和武汉科声超声仪器厂生产KS-1030数字超声探伤仪及探头。
a 仪器和探头的组合灵敏度：在达到所检工件最大声程时，其灵敏度余量应≥10dB。
b 衰减器精度：80 dB 以上连续可调，步进级每档 不大于2dB 精度为任意相邻 12 dB 误差在±1dB 以内，最大累计误差不大于 1dB。
车轴检查采用表面SH波的超声波探伤法
国外科技 铁道机车车辆工人第ｌ０期２００２年ｌ０月
车轴检查采用表面ＳＨ波的超声波探伤法
［日本］坂本博等
车轴上车轮压装部位的端部，在使用中有可能产生疲劳裂纹。因此，在
工厂里将该位置作为重要部位进行定期探伤检查。在不落轮的状态下，如
用以前的超声波探伤法检查车轴的该部位时，即使没有裂纹存在也将产生 称之为压入回波的噪声波，因而与裂纹的回波就很难区别，故不能检查出小 的裂纹。而且，在现场使其实用化还存在着很多问题，但如使用所谓的表面
ＳＨ波的超声波探伤法，由于噪声波很小，便能检查出压装部位的小裂纹。 另外，在对车轴探伤应用表面ＳＨ波进行课题研究时，使用含有人为缺
陷的车轴实物进行自动探伤试验（见图１）。其结果表明，在轮对组装状态 时，在齿轮侧的车轮压装部位检查出深０．４５ ｍｍ、长１．６ Ｉｎｉｎ的人为缺陷；而
在非齿轮侧的车轮压装部位检查出深０．１６ Ｉｎｉｎ、长１．１ ｍｍ的人为缺陷。
图１ 采用表面ＳＨ波的车轴超声波探伤法 译自日刊（ＲＲＲ）２００２．Ｎｏ５。３６姚懋许译金祥林校 收稿日期：２００２—０９—０４
征 订 启 事
《铁道机车车辆工人》以铁路机车车辆工业为主要报道内容，面向全路技术 人员和技术工人，介绍国内外新技术、新工艺和新材料，及时报道各制造工厂、路 局、段、所的各种实践经验，对广大工艺技术人员和一线工人具有很好的借鉴作 用。２００３年征订工作即将开始，敬请各单位和个人关注邮局订阅时间，及时到＂－３ 地邮局订阅。 《铁道机车车辆工人》为大３２开本。月刊，定价２．０ｏ元，全年订价２４．０ｏ元。 邮发代号为２８—１６８。 《铁道机车车辆工人》编辑部
一３ｌ
一 维普资讯
铁路车辆车轴压装部位超声波探伤
铁路车辆车轴压装部位超声波探伤
发布时间：2022-07-20T02:32:57.747Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷第3月5期 作者： 张静豫
[导读] 在铁路运输中，影响铁路车辆安全的极为重要的因素在于车轴部件的质量，其直接决定着铁路车辆能否安全前进。
张静豫
中车太原机车车辆有限公司 山西 太原 030027
摘 要：在铁路运输中，影响铁路车辆安全的极为重要的因素在于车轴部件的质量，其直接决定着铁路车辆能否安全前进。在铁路车辆安全检查中，必须对车轴进行有针对性的安全检查，优化检查方法。只有这样才能保证车轴的质量，为列车运行的安全提供有效的保障。
特别是随着时代的发展和货运压力的不断增加，对车轴缺陷检测技术的要求越来越高。为了适应新时代的发展需要，将超声波探伤技术应
用于车轴压装部位探伤中，可以有效提高探伤质量。
关键词：铁路车辆；车轴压装部位；超声波探伤
自20世纪90年代中期起，超声波探伤技术已经应用在欧洲，美国和日本用于压力容器和压力管道熔化焊缝的质量检测，也用于一些重要机电设备如汽轮机叶片（根部）和涡轮圆盘等内部缺陷的检测。车轴在轨道车辆运行过程中承受着较大的复杂载荷。因此，车轴压装部
位出现疲劳裂纹的概率始终大于其他部位。相控阵超声探伤技术可靠性高，抗干扰能力强。解决了目前轮轴缺陷自动检测中耦合稳定性等
诸多问题，为推动轨道车辆轮轴压装部位缺陷检测技术创新做出了积极探索。车轴是锻件形成的，所以具有锻件的所有缺陷类型，如缩
孔、缩松、夹杂、白点、偏析、裂纹等，这些缺陷在车辆的交变载荷下可能扩展成有害缺陷。车辆制动引起的过热区、金属夹杂物的冶金
缺陷和尖角处的应力集中是导致车轮失效的主要原因。由于缺陷的存在，车轮在运行过程中容易发生应力集中，从而使应力集中区域的裂
纹扩大。在超声波径向检测中，经常可以看到胎面下方15-35mm范围内存在斑点缺陷，这部分是车轮受力最大的区域，尤其是胎面下方
2-手工超声车轴探伤规程-2012-03.01
1 铁路客车轮轴探伤工艺规程
铁路客车轮轴是车辆承载并保证高速、安全运行的关键部件，超声波、磁粉探伤是发现车轴、车轮、轴承及制动盘疲劳裂纹等危害性缺陷的重要无损检测手段。为保证客车检修质量和行车安全，统一客车轮轴超声波及磁粉探伤的方法和质量标准，特制定本工艺规程。
本工艺规程由铁道部运输局负责解释、修改。
一、 综合要求
1 本工艺规程参考的标准或文件
TB/T1010-2005 铁道车辆用轮对型式与基本尺寸
TB/T1618-2001 机车车辆车轴超声波检验
TB/T1987-2003 机车车辆轮对滚动轴承磁粉探伤方法
TB/T2047.1-2011 铁路用无损检测材料技术条件 第一部分：磁粉检测用材料
JB/T8290-1998 磁粉探伤机
JB/T9214-1999 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法
JB/T6065-2004 无损检测 磁粉检测用试片
GB/T9445-2008 无损检测 人员资格鉴定与认证
AAR M 101-2009 经热处理的碳素钢车轴标准
EN 13261-2003 铁路应用-轮对和转向架-车轴-产品要求
ISO 5948-1994 铁道车辆材料超声波验收检验
2 人员要求
2.1 从事客车轮轴超声波、磁粉探伤的人员，应具有高中及以上学历，视力 (或矫正视力)
应达到5.0及以上，非色盲；了解客车车辆构造，掌握客车轮轴基本知识。
2.2 从事客车轮轴超声波、磁粉探伤的人员，应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波、磁粉探伤技术资格证书。
2.3 独立从事探伤工作的探伤人员应持Ⅱ级及以上相关专业证书和上岗证。
2.4 I级探伤人员应在Ⅱ级及以上人员的指导下从事相关的探伤工作，指导人员须在探伤记录上确认签章。
2.5 各单位应保持探伤人员的相对稳定，I级人员调动应经过本单位主管领导批准，Ⅱ级 2 人员调动应经过本单位主管领导批准并报上级主管部门(铁路局、公司、铁路客车轮轴造修单位）备案，Ⅲ级人员调动应经过上级主管部门批准。
超声波探伤的工艺流程
超声波探伤的工艺流程
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一、探伤前准备阶段