钢轨探伤车对钢轨焊缝缺陷的检测能力

钢轨探伤车对钢轨焊缝缺陷的检测能力

李晶晶

中国铁路北京局集团有限公司秦皇岛工务段  河北省秦皇岛市  066000

摘要：现阶段，我国的铁路建设发展迅猛，为了确保行车安全，钢轨探伤检测车起着举足轻重的作用。钢轨探伤借助超声波等探伤技术，可以对钢轨焊缝缺陷进行全方位的检测，从而提升轨道运行的安全可靠性。随着相关技术水平的提高，钢轨探伤车的应用范围不断增加，新型设备与技术层出不穷，为铁路运行的稳定和安全起到了十分重要的保障作用。在此基础上，本文对钢轨探伤车及钢轨焊缝缺陷检测进行了探讨，以供参考。

关键词：钢轨探伤车；钢轨焊缝；检测

1钢轨焊缝种类及特征

按照焊接工艺来区分，轨道焊缝可划分为接触焊（也称闪光焊）、气压焊以及铝热焊等几种。其中，前两者属于一种锻造焊，也就是利用加热和压力，使钢轨母材熔化，同时以结晶的方式形成焊缝，其在性能方面与母材非常接近，具有很高的强度，并且具有很好的耐疲劳性，但是这两种焊接方式都需要专门的设备和技术人员，才能够保证工作的效果。铝热焊是一种利用铝热反应生成高温液体金属，并将其在轨道间隙内填充而成焊缝，相对来说其性能比母材要低，而且强度较差，容易出现铸造缺陷，但是具有操作简单、设备轻便等优点。

轨道焊缝具有结构复杂、材质均匀性不足等特征，在多种因素作用下极易出现问题。经常出现的焊缝缺陷包括以下几种：①裂纹：受到热应力，冲击载荷以及腐蚀等问题的影响，在焊接表面或焊接内部产生微小的裂缝，若是不够重视，会引起焊接部位的断裂。②脱层：受到气孔以及晶界脆化等问题的影响，在焊接内部或交界等部位，出现分层问题，严重时会出现剥离现象。③穿孔：受到气孔以及熔渣等问题影响，使焊接部位或表面出现圆形的孔洞，从而使焊接强度降低。④变形：受到热应力、冷却不均匀等问题的影响，会在焊缝的内部或表面产生凹凸或变形的现象，从而造成应力集中。

2钢轨探伤车检测原理与工艺

2.1检测原理

电磁探测的原理在于利用磁场以及铁磁体之间的相互作用。在铁路钢轨结构中，如果出现了缺陷，就会产生漏磁场。而通过相应的探测技术，对漏磁场的大小及分布情况进行探测，便可以判定轨道结构中的缺陷部位及严重程度。电磁检测具有快速的优势特点，适用于轨道表层及近表层缺陷检测。但其不足之处在于无法发现轨腰、接头等部位的问题，并且对轨面形态、轨面状况等有特殊要求，且易受外界环境影响。

超声波探测主要是通过对钢轨内部的超声反射、折射等来实现缺陷的检测。在超声作用下，当发现缺陷时，便会产生回波信号。然后通过专业的设备等对反射信号的强度、时间和形状进行分析，从而确定缺陷的位置、大小以及类型等情况。超声检测具有测量准确度高、对钢轨表面及内部缺陷的要求少等特点，并且很少会受到外部环境因素的影响。传统的超声检测方法存在着探测速度慢、需用到耦合介质等缺陷，且有一些“盲区”，无法有效保障探测效果。

2.2钢轨探伤车工艺流程

①根据钢轨种类、尺寸的不同，选取适当的型号与探头组合，设定适当的测试参数及标准。②在确保安全的情况下，驾驶探测车进入被探测区域，使探测头接近轨道。③开启检测系统，按照预先设定的路径进行测试，并对测试数据进行实时采集，处理与记录。④如果有可疑的或者明显的不合格的迹象，应暂停或者放慢探测速度，重新检查，定位，并做好相关报告。⑤测试结束后，驾驶探伤车离开测试区域，做好保存、上传等工作。

3钢轨探伤车对焊缝缺陷的检测效果与难点

通过钢轨探伤车的应用，可以对铁路轨道进行全方位的探测，能有效地探测出轨道表面及内部的各类缺陷，从而保证轨道交通的安全及高效运行。在实际应用中，要对钢轨的焊缝进行重点关注，作为钢轨的薄弱环节，很容易出现裂纹、气孔等缺陷问题，从而对钢轨的强度和耐用性造成负面影响。一般来说，钢轨探伤车对焊缝缺陷的检测效果，取决于如下几方面因素：首先，探伤车的探测技术与设备。各种测试技术及仪器各有其优缺点，应根据焊缝类型、形状及尺寸等因素，选用适当的测试方法。比如，超声探伤技术虽然能够探测到焊缝的内部缺陷，但对表层和近表层的缺陷则存在着一定的干扰和漏检现象；而电磁波探测技术可以实现对表层和近表层的探测，但对深度较深、尺度较小的缺陷则不能进行有效的探测。其次，探伤车的速度及稳定度。为了确保探测信号的品质与精度，探伤车在行驶时必须保持一定的速度与稳定性。探伤车的速度太高或太低，或因外部因素的干扰，会使得探伤车产生抖动或偏移，从而影响探测结果。最后，探伤车数据处理与分析水平。在对铁路轨道进行检测时，为了对轨道进行实时采集与分析，对轨道质量进行精确判定，对轨道质量进行正确评估和建议，要求探伤车辆具有高效率的数据处理与分析功能，并具有智能化的辨识与判别算法，以降低人为干扰因素的影响。

值得强调的是，为了提升检测效果，还需要对检测焊缝检测难点进行分析，主要包括以下几方面：①焊缝缺陷具有多种多样且复杂的特点。焊缝缺陷类型繁多，形状、大小和位置各异，很难用统一的标准对其进行界定。此外，由于焊接工艺、环境等多种因素的影响，很难用单纯的固定模型对其进行准确的描述与预测。②隐蔽性和变化性特点。焊缝缺陷一般出现在轨道的内部或表面，用肉眼难以发现，具备隐蔽性的特点。同时，由于焊缝缺陷会随着时间、温度和应力的改变而改变，因此很难对其进行精确的检测。

4提升钢轨探伤车焊缝缺陷检测能力的对策

4.1提高工作人员的专业素质和业务能力

针对钢轨探伤车提升焊缝缺陷检测能力的问题，要从探伤人员的角度着手，提高工作人员的专业素质与业务能力，防止由于人为的原因而降低检测效果。为了避免因经验不足或技术生疏而导致的漏检与误判等情况，应对工作人员进行定期的专业培训。此外，还可以制定激励机制，提升工作人员的自主性与积极性，从根本上提升探伤人员的业务能力。

4.2加强对探伤车的维修与保养

对探伤车辆进行维护，是提高其检测质量的一个重要方面。若不及时维护保养，将导致焊缝缺陷检测性能的不稳定，从而降低检测效果。一般情况下，探伤车需进行定时定期的状态检测，对参数进行相应调整，以保证其在常规使用中的良好性能。在探伤车试验标定过程中，要重点提高钢轨伤损的检测精度。

4.3优化轨面条件，提升检测水平

轨道表面状况对钢轨损伤探测的影响主要表现在：由于线路不平引起的列车运行不稳，导致漏检概率增大，从而进一步影响钢轨焊缝的有效检测。因为钢轨磨损过大，所以需要及时更换，在保证线路质量的前提下，为探伤车提供足够良好的轨面状态，防止对焊缝缺陷检测造成不利影响。

结束语

综上所述，通过对钢轨探伤车的有效应用，能够对钢轨焊缝缺陷进行全面的检测与综合分析，在了解气孔、核伤以及裂纹等伤损具体危害情况的同时，判断伤损预警级别，从而可以有效地预防断轨问题的发生。不仅如此，也能对损伤的发生进行深层次的分析，以便于技术人员及时的将损伤的深层原因进行排除。相关部门及人员需要对钢轨探伤车进行更加深入的研究，充分提升钢轨焊缝缺陷检测能力，促进铁路事业的蓬勃发展。

参考文献：

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