鐵路貨車輪軸探傷存在的問題及建議

于白羽

摘 要：為了保證鐵路貨車的正常運行，快速解決鐵路貨車輪軸問題。該文筆者以鐵路貨車輪軸探傷問題為出發點，就探傷過程中發現的裂紋等問題提出了一些意見和建議，希望能夠幫助探傷人員準確掌握探傷關鍵，不斷提升探傷技能，為鐵路貨車運輸安全保駕護航。

關鍵詞：輪軸探傷 鐵路貨車 探傷工作

中圖分類號：U279 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0052-02

鐵路貨車輪軸探傷問題由來已久，且冷切軸事故的發生，造成了嚴重的人身財產安全的隱患。下面就貨車輪軸探傷進行闡述，并對冷切軸事故原因加以總結歸納，從而提升對貨車輪軸探傷情況的掌握，提高貨車的安全性能及使用壽命。

1 貨車輪軸探傷問題研究

自2002年起至今冷切軸事故已經發生8起之多，其事故原因判斷為輪座鑲入部裂紋，還有部分是因軸徑根部裂紋切軸，常見的裂紋均位于車軸軸端205～212 mm的范圍內，且會發生切軸事故的車軸都是使用時間在10年以上的。因此，可以得出軸徑卸荷槽部位裂紋是車軸冷切事故發生的主要原因，而該文所要研究的探傷工作要點。下面將冷切軸事故原因做如下介紹：

軸徑卸荷槽部位變為車軸變截面，也就是車軸直徑最小處、應力集中部位均易產生疲勞裂紋。探傷作業過程中受技術原因和其他原因所造成的漏探，導致疲勞裂紋被忽視，且易導致裂紋擴展，冷切現象就此發生。軸徑卸荷槽部位劃傷部位是最容易產生裂紋源的部位。防銹措施不到位、密封失效所導致的卸荷槽部位的腐蝕，產生疲勞裂紋。

同時，車軸材質和車輛超載，車輛使用過程中任何小沖擊振動都可能造成車軸性能的嚴重影響，超載使用就會造成疲勞裂紋。

2 超聲波探傷

2.1 超聲波探傷原理

根據超聲波反射原理，可以利用超聲波射入到工件內部異質界面反射，并進行超聲波儀器接受反射聲波大小來進行具體位置判斷，掌握缺陷的實際情況，準確判斷缺陷尺寸。

2.2 輪軸超聲波探傷情況

首先，探傷部位。按照超聲波反射原理進行輪軸探傷使用，利用探頭直接攤入到車軸當中進行材質和車軸大裂紋檢查，橫波紋探頭的使用能夠進行輪座鑲入部裂紋及缺陷檢查，小角度縱波紋探頭可以進行軸頸或卸荷槽部位檢查。輪軸探傷的要求就是保證探測部位1 mm深裂紋能夠不漏檢，內部缺陷或是材質不良部位不漏檢，做好關鍵部位檢查，制定嚴格的輪軸探傷質量標準。

2.3 微機控制超聲波自動探傷

微機控制超聲波探傷問題。難以確保探頭與工件長期的耦合狀態。所采用的自動探傷機主要依靠的是探頭自重和機械壓力，同時還要借助耦合劑作用完成車軸表面與探頭之間的密切聯系，更好完成超聲波的信息傳遞。由于探傷機系統壓力相對較為恒定，但出于實際工作情況的全面考量，車軸軸身和車軸端面所出現的情況越加復雜。例如：軸端面凹凸不平、鋼印并不明顯，軸端面耦合劑涂抹狀況、周端面軸身毛刺等。而采用手工探傷的情況下，就要先進行相關問題的處理，才能夠進行再次探傷檢查。微機自動探傷則要從始至終，一直堅持到結束，中間過程的問題得不到解決，就會影響輪軸探傷質量，進而造成漏探。

2.3.1 直探頭探傷問題解決辦法

直探頭需要進行整個軸端面的掃查，利用微機自動探傷機端面檢查，需要固定直探頭位置，這樣很難滿足基本工藝要求。許多自然裂紋并不是完全垂直與貨車輪軸表面，并有著一定角度要求，探傷工藝對端面小角度掃查應進行適當的偏轉，當時有些部位裂紋檢查是發現不到的。

軸身組合探頭探測范圍不合探傷工藝要求。根據鐵路貨車輪軸檢修、組裝和管理規則的相關規定，就必須要對鑲入不問探傷情況檢查。微機自動探傷機軸身組合探頭范圍有限，難以滿足探傷機軸探傷標準。

我們要對輪軸探傷問題的具體分析研究，將探頭至于輪軸內側部位，并進行45 ℃的橫波斜探頭輪座掃查，確定具體的掃查問題。

輪軸應放置在水平位置：根據軸身和輪座直徑確定探頭入射點距離，保證輪座掃射。微機自動探傷機的具體設定進行恰當的探頭位置移動，這樣就必須要將探頭移動到向外移動，并將主聲束橫波斜探頭掃查距離進行具體確定，但仍有一定的范圍不能掃查到。（如圖1）

應當結合實際探傷情況，確定輪座鑲入部外側部位長度確定，其中探頭主聲束雖然能夠進行大致位置的輪座鑲入部位檢查，但并不符合基本探傷工藝規程要求。軸身探傷問題改進意見：將橫波斜探頭K值變為1.45的橫波斜探頭，并檢查輪座全場全長。設定軸身探頭移動距離的合理化設定，這樣才能夠保證探頭對輪座全長的掃查。

2.3.2 多通道手工探傷問題

確定探傷的靈敏度。根據輪軸探傷工藝推動的靈敏度具體要求，進行橫波斜靈敏度設定。提高裂紋判斷的準確性。根據相關探傷技術工藝規定，鐵路貨車輪軸裂紋判斷需要進行靈敏度的調整，以保證靈敏值。但這種以性能校驗來確定靈敏度值的方法并不能夠達到預期合理的目標，影響裂紋判定的準確性。裂紋判斷一定要將靈敏度調整到實際探傷要求的靈敏度值，使之與實際更為接近。

3 鐵路貨車輪軸探傷相關意見和建議

綜合各個檢修車間和輪軸車間檢查，發現的各種裂紋情況進行綜合全面的分析研究，并做好探傷重點部位掌控，提高探傷技術工藝水平，全面提升貨車輪軸安全使用壽命，及時發現輪軸裂紋問題，做好相關問題的防范和解決。

3.1 輪軸探傷部位

我們應當進行卸荷槽部位或是軸徑根據超聲波探傷檢查，以便于及時發現貨車輪軸使用問題，合理選擇探傷方法判定。對于探傷過程中發現的軸徑卸荷槽部位銹蝕嚴重的一定要多加注意，并進行綜合全面的評價判定。通過輪軸車間故障情況了解到，裂紋主要產生在輪座內側，外側則相對較少。經過輪座內外側人工裂紋運行試驗發現，內側裂紋有主見擴散的趨勢，而外側裂紋并無太大變化，由此可以得出內側應力集中是裂紋產生擴大的主要原因。筆者建議應當進行該部位可疑波分析，并實施重點關注。

全軸穿透探傷檢查對發現車軸裂紋和軸材缺陷十分有效，而在大多數探傷作業中往往將軸頸根部和卸荷槽部位探傷作為工作重點，反倒忽視了全軸穿透探傷檢查。穿透探傷作業需注意底波變化。

3.2 全面提升探傷人員素質

由于探傷工作是一項技術要求較高的工作，其裂紋判斷的準確性極大程度上取決于探傷人員的業務技能水平，只有全面提升探傷工作人員整體素質，才能夠提升探傷工作的穩定性，提升裂紋波形判斷能力。應當積極參加探傷理論和操作技能活動當中，不斷提升自身探傷業務技能。

3.3 及時更新設備，提高設備性能

探傷設備性能直接影響探傷結果，若是探傷設備落后，就很難及時準確地發現問題所在，尤其是對于情況較為復雜的多通道探傷。目前，針對多通道裂紋探傷最常用的是多通道超聲波探傷儀，設備性能好壞影響著探傷結果。因此，設備檢驗時，要做好設備探傷靈敏度和抗干擾能力測試，保證設備性能。同時，還應從這兩方面入手，進行探傷科研事業的深入研究，不斷提升設備性能，增強設備的綜合能力和穩定性。

4 結語

綜上所述，鐵路貨車輪軸探傷技術的深入研究有利于及時發現輪軸裂紋，提升貨車運行安全。因此，應當從探傷問題中不斷發現自身的不足，提升探傷業務技術水平，更好滿足快速發展的鐵路運輸要求，為國民經濟的穩步發展貢獻力量。

參考文獻

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