[发明专利]一种钢轨超声波探伤缺陷精确定位方法

说明书

技术领域

本发明属于钢轨质量检测领域，具体涉及一种超声波探伤钢轨缺陷准确定位的方法。

背景技术

随着火车的不断提速和钢轨长度的逐步增加，对钢轨的内在质量要求也越来越高，因此要求钢轨探伤检测的精度亦必须与其适应和提高。目前，对钢轨内部缺陷的检测仍普遍采用的是超声波探伤的方式。然而，钢轨超声波在线探伤只能判定钢轨是否符合相应的检验标准，但不能精确定位钢轨探伤缺陷的准确位置。对于伤源位置的确定，检验伤轨缺陷的类型，需要下线用便携式超声探伤仪对伤轨的伤源位置进行定位。但由于探伤缺陷很小，便携式探伤仪仍然存在伤源定位精度差的问题，经常有下线复探找不到伤源的情况。特别是由于钢轨轨腰有一定弧度，并非是直线，因此超声波探头无法与被测钢轨完全吻合，加之轨头和轨底的形状结构复杂，造成探伤定位极不准确，并进而导致缺陷位置和类型确定偏差，影响探伤检测效果。

发明内容

本发明的目的就是针对上述缺陷，旨在提供一种简单易行，能精确确定伤轨缺陷位置，准确提供检验依据，提高检测效果，有效降低钢轨伤轨率的方法。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种钢轨超声波探伤缺陷精确定位方法，通过钢轨试样的合理加工、超声波探伤检验路径的科学设计和钢轨缺陷的准确解剖，实现对钢轨缺陷位置的精确定位和分析检测；其具体方法和步骤为：

1、试样加工：以轨腰最小厚度为基准，将被测钢轨加工成厚度与轨腰最小厚度相同的矩形平板试样；

2、探查检测：采用两轮方向相互垂直的探查路线，首先沿矩形平板试样的横向或纵向进行探查，当报警发生时沿双晶探头的中心线用铁笔划出横线或纵线作为标记线；然后再进行与标记线垂直方向的探查，即沿矩形平板试样的纵向或横向进行探查，报警发生时沿双晶探头的中心线用铁笔划出纵线或横线作为标记线；两条标记线的交点即为钢轨伤源的中心点；

3、切割分析：采用电火花数控线切割机床进行精细切割的方法，用0.16mm钼丝对伤源中心点进行切割加工，并对缺陷点进行检测分析。

所述的矩形平板试样的高度为被测钢轨高度(根据钢轨种类不同，高度为150～200mm)，长度为钢轨样长度200～300mm。

本发明的有益效果为：

由于本发明将钢轨试样加工成一个平板，使超声波探头可以与被测试样完全吻合，既便于检测，又可提高检测的准确性，精确定位伤源位置，有利于缺陷检验。采用合理的探查路线和交叉定位方法，极大提高定位伤源中心点的命中率和精确度，避免由于中心点偏移而造成的检测结果偏差。辅之以精准度较高的线切割方式，能精确地检测分析出伤源中心点数据与缺陷类型，从而为钢轨质量提供准确的检验依据，通过采取相应的控制措施，有效降低钢轨伤轨率，确保钢轨的内在质量。其方法设计合理，简单实用，便于掌握和操作。

附图说明

图1为本发明钢轨试样加工示意图。

图2为本发明钢轨试样伤源探查方式示意图。

图中：被测钢轨1、试样2、横向标记线3、纵向标记线4、探头5、伤源中心点6。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明作进一步说明。

本发明主要是通过钢轨试样形状、尺寸的合理选择和制备，使试样具备便于探测和精确定位的先决条件；依靠科学的超声波探查路线的设计和伤源中心点的确定，实现伤轨伤源的精确定位；同时，通过精细的钢轨缺陷解剖，完成对钢轨缺陷的准确加工和分析检测。其具体方法和步骤为：

试样加工。截取长300mm的一段钢轨，作为被测钢轨1。以轨腰最小厚度为基准，将被测钢轨1加工成厚度与轨腰最小厚度相同的矩形平板试样2。由附图1可见，本发明是顺着被测钢轨1的长度方向、以轨腰最小厚度为试样2的厚度、以被测钢轨(包括轨头、轨腰和轨底)高度作为试样2的高度，车削加工出一块矩形平板状的试样2。

探查检测。如图2所示，首先进行横向探查，则将探头5沿试样2的横向逐步进行扫描探测，当探查到缺陷时，超声波探测仪将发出报警提示，此时操作人员需沿着双晶探头的中心线用铁笔划出横向标记线3。然后，再进行与横向标记线3垂直方向的探查，即将探头5沿着试样2的纵向进行探查，报警发生时沿双晶探头的中心线用铁笔划出纵向标记线4。相互垂直的两条标记线必有一点相交，而这相交的交点即确定为钢轨伤源的中心点6。

切割分析。选用0.16mm钼丝的电火花数控线切割机床对试样2进行切割加工，即可切割到并露出伤源中心点6，然后按照常规金相检验方法对露出的伤源中心点6进行规定项目的检测分析，从而得出中心点6的真实数据和缺陷类型及性质，并采取相应对策及时加以解决。