高速铁路钢轨焊缝核伤的探测方法
近年来，我国高速铁路事业发展取得了辉煌的成就，相对应地，对安全问题也提出了更高的要求。其中，钢轨焊缝处最容易形成缺陷“核伤”，严重地会造成断轨事故，造成重大的生命和财产损失。本文以高速铁路钢轨焊缝核伤为主要研究对象，讨论探测方法的实用性，并提出合理的操作建议。
标签：高速铁路；钢轨焊缝；核伤探测；探测方法
随着科学技术的发展，中国已经全面步入“高铁时代”。高速铁路的建设规模不仅在国内实现了普及，同时也积极地开拓国际市场，赢得了较大的社会经济效益。相对应地，高速铁路的建设在安全层面提出了更高的标准，相比一般铁路轨道建设，在焊缝施工、管理和探伤方面要求更加具体、严格。因此，积极开展高速铁路钢轨焊缝核伤的检测与维护是十分必要的。
1 高速铁路钢轨核伤概述
1.1 核伤形成原理狭义地说，钢轨核伤指的是轨头及焊缝处产生的横向金属疲劳裂纹，从内部开始产生，在量变未完成之前具有较强的隐秘性，钢轨表面几乎看不出任何异常。但在内部已经出现了严重的断裂问题，是钢轨应用中最危险的一种缺陷和故障；通过长期的观察发现，核伤分为“白核”与“黑核”两种，“白核”只存在于钢轨内部，而随着白核的逐渐增加积累，触及外部空气后发生氧化反应，逐渐形成“黑核”。
一般而言，高速铁路钢轨出现核伤是客观作用、不可避免，钢轨与车轮之间的接触会造成复杂的应力分布，重力作用在钢轨上，从表面向四周分散，形成横向裂纹；具体的形成原理要参考钢轨的内部构造，特别是在焊缝处的衔接本身就存在缺陷，如气泡、杂质和细小裂纹等。在轴重、速度、负载等影响因素逐渐加剧的状态下，钢轨所承受的力量并非单纯地向下重力，而是在钢轨内部最先出现变化。
首先，复杂的盈利组合会导致裂纹成核，然后向钢轨四周扩散，为了阻止核伤的作用，钢轨四周的钢料会产生抵抗作用，这种对抗作用分布极不均匀，随时会产生猝然断裂。其次，核伤的产生是不可避免的，除了运力影响之外，还有钢材质自身的作用。当温度低于二百摄氏度的时候，氢气被封闭在钢材气孔中，内部压力很高，而在钢轨发生摩擦作用时，氢气得以释放并膨胀出细小的裂纹。这种作用越来越明显，为了抵抗氢气膨胀作用就形成越来越大的“核”，最终核伤会以观察形态出现。
1.2 焊缝核伤探测的必要性随着科学技术的进步以及安全体制的完善，我国铁路运输行业中发生人为事故的概率越来越低，但相对应地，由于基础设备的故障导致的安全事故却呈现出上升局面。根据中国铁道年检数据显示，“十一五”期间我国发生“较大”铁路安全事故121起，其中三分之二与断轨事故相关，其中