淺談鋼軌超聲波探傷中B顯的應用及典型傷損圖譜的分析

任松斌

摘 要：隨著朔黃鐵路運量的加大及萬噸列車的增加，鋼軌磨耗嚴重，鋼軌傷損日益增加，提高重載鐵路鋼軌探傷質量已成為一項保證鐵路暢通運行的重要措施。本文通過對管內近一年來鋼軌探傷B顯的應用及傷損B顯圖譜的分析，歸納總結了一些需要重視的傷損B顯圖，以此提高在B顯回放過程中對傷損的準確分析判斷，減少傷損的漏檢，保障運輸安全。

關鍵詞：鋼軌探傷 B型顯示 傷損圖譜

中圖分類號：TG115 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0094-02

目前，朔黃鐵路肅寧分公司鋼軌探傷主要以探傷小車現場作業為主，結合手工檢查。作業完畢后再對現場探傷采集的作業數據以B型回放的行式進行二次分析的作業模式運行，通過一段時間的使用，積累了一定經驗。隨著運量增加，萬噸列車大量開行，傷損發展呈速度快、類型復雜、數量多的特點，因此這就需要現場探傷作業人員以高度的責任心完成探傷工作，數據回放分析人員不斷地提高傷損分析準確率，使其充分有效的發揮B型顯示的作用。

1 鋼軌超聲波探傷B顯的應用

B型顯示是一種能夠顯示被檢工件的橫截面圖像，指示反射體的大致尺寸及相對位置的超聲信息顯示方法，這種顯示方法是將熒光屏上橫坐標代表探頭移動距離，縱坐標代表聲波傳播時間或距離，基線隨探頭的移動和回波時間而變，可直觀了解探頭移動下方橫截面的缺陷分布和離探測面的深度，獲得在探頭掃查方向的斷面圖。

如探頭分布側視圖（圖1）。

圖1為目前鋼軌探傷GCT—8型儀器探頭分布圖，設置了A、B、C、D四個70°探頭，E、F倆個37°探頭，和一個0度G通道，七個通道分別設置了不同的顏色，用B型顯示以圖像畫的方式顯示出來，如圖2。

通過對排除正常波型如：端面螺孔倒打螺孔頂角焊筋等正常顯示與非正常顯示來判斷傷損的存在與否。

B顯式數據回放，作為一種查漏補缺的二次探傷，他可以在短時間內，對大量探傷數據進行一次全面分析，相對現場有檢查速度快的優點，可以及時發現一些，較為明顯的漏檢傷損，但也有一些不足之處，目前為止B型顯示以圖像畫的形式顯示，無法對雜波、干擾信號波的信號幅度進行衰減，所以對發現一些可疑傷損，仍需結合現場作業人員進行現場校對，以確認傷損是否屬實，這就需要我們數據作業人員不斷總結經驗，提高數據分析的準確度。

2 典型傷損圖譜的分析

2.1 焊縫軌腰傷損圖

分析：圖3為焊縫軌腰傷損，D通道為焊縫焊筋輪廓波，E通道為焊縫傷損，此傷損波出波刻度在2.9～4.0刻度，正常焊縫軌腰部位是沒有回波顯示的，這種傷波很容易誤認為是導線孔波，當有極個別的軌腰有導線孔時，出波刻度為4.0～6.0刻度之間，顯示的圖像和正常導線孔一樣，EFG三個通道都有回波，如圖2中正常導線孔圖形一樣，這就需要現場人員和數據分析認真對比分析傷波還是導線孔波。

2.2 軌頭下顎裂紋傷損圖

分析：圖4為軌頭下顎裂紋出波顯示，從右往左，C通道下顎部位的第一個為夾板墊片引起的回波，第二個波為正常的軌端面回波，第三個為有夾板墊片與軌鄂長期的受力在運行中形成的鄂部裂紋波，由于在夾板范圍內，下顎波不引起重視，對于此傷損當軌端面70°探頭回波出現類似的波形顯示時應作為重點進行校對和監控。雖然正常情況下，下顎裂紋發展相對緩慢，但也不能忽視，由其出現此圖情況，必須認真校對分析。

2.3 魚鱗傷下的軌頭核傷

分析：圖5為魚鱗傷下的軌頭核傷，B通道的顯示是核傷的一二次波，由于二次波的聲束比一次波的聲束寬，所以在現場作業中我們主要以二次波來發現傷損，用一次波來對傷損進行一定的定位定量，當魚鱗傷發展嚴重，只顯示二次波或一次波波幅穩定的位移時，我們要認真校對，當一、二次波同時顯示波幅穩定位移時，即可判定為核傷。在B型顯示的圖像中二次波的圖像粗于一次波的圖像，從核傷的出波規律當核傷與聲束入射方向垂直時傷損出一次波，當與入射方向平行時出二次波，由于實際傷損取向不規則，所以比正常軌端面的圖像略小，我們要認真對比分析。A通道為魚鱗傷損引起的密集回波，由于魚鱗傷回波報警密集而短促，很容易把一些一次回波誤認為雜波，所以在作業當中遇魚鱗傷嚴重地段，要慢走細檢，反復探測，認真校對。

2.4 焊縫軌頭灰斑

分析：圖6為焊縫軌頭灰斑，C通道為傷損圖像，D通道為焊筋輪廓波，由于焊縫接頭是通過一定的焊接方式對接的，理論上講已經是一種傷損了，在焊接的過程中，一些極小的雜質未析出在對接時被擠壓在接頭內，形成了面積型的缺陷，由于此傷損的厚度極簿，超聲波聲束的能量在傷損上反射能量極小而透射能量極大，且當傷損更大時透射則更大，屏幕上顯示的回波極小，所以當焊縫接頭軌頭部位出現波幅位移穩定位移量達到水平位移0.4 mm時要認真校對，而不能誤認為是雜波放松警惕，防止傷損發展而引起斷軌。

2.5 一孔向軌端水平斜裂紋

分析：圖7為一孔向軌端水平斜裂紋，當水平斜裂紋位于螺孔中心線上方時，會出現類似回波圖像，造成這種顯示圖像的原因是，裂紋與孔形成端角反射，由于裂紋位于中心線的上方，一孔的孔波無法顯示，只顯示傷損波，這種波很容易誤認以為是變形后的螺孔波，現場作業遇到此波形需認真分析，必要時進行手工拆檢校對。

3 結語

數據回放作為探傷工作的最后一道防線，責任重大，經過實踐應用，取得了良好的效果，但畢竟它是以圖像畫形式顯示，要想做好此項工作，需要數據回放分析人員不斷的積累經驗，作好傷損圖庫臺帳和可疑處所圖庫對比臺帳，提高分析的準確率，為保障鐵路的運輸安全做出應有的貢獻。endprint