钢轨焊接接头超声探伤缺陷分析

□ 方延安 □ 黎 伟

中国铁路武汉局集团有限公司武汉工务大修段 武汉 430070

1 钢轨焊接接头探伤概述

无缝线路是高铁线路基础的重要组成部分。随着我国高铁建设的日益发展,截止到2019年年底,我国高铁总运营里程已达3.5万km,累计钢轨焊接接头达66万个,居世界第一。目前,无缝线路钢轨焊接主要有闪光焊、气压焊、铝热焊三种不同的焊缝形式。由于焊接设备、工艺、钢轨材质等多种因素的影响,钢轨焊缝内部会出现危害性缺陷。如果缺陷未及时检出并铺设到高铁线路上,可能造成钢轨折断,引发重大铁路交通事故。统计表明,全路接近2/3的钢轨折断发生在钢轨接头区域,钢轨接头焊缝是无缝线路最薄弱的环节,加强钢轨焊接接头的探伤检测是确保铁道线路和高铁运营安全的最有效方法。

目前,我国无缝线路钢轨焊接接头探伤的方式主要有磁粉探伤、涡流探伤、超声探伤等,钢轨固定式闪光焊接接头一般使用超声探伤。按超声探伤设备与扫查方式的不同,超声探伤分为人工手持超声探伤仪探伤、相控阵探伤、自动扫查架探伤、探伤机探伤等。

2 超声探伤原理和方法

钢轨焊接接头超声探伤包括焊缝及焊缝热影响区探伤。超声探伤基于声波在异质界面上的反射原理和在介质中传播时的衰减原理进行探伤。声波在钢轨中传播时,若遇有缺陷或界面,会产生反射,反射波带有钢轨内部的信息,由此可以判断钢轨焊接接头缺陷的位置和大小等。……