钢轨探伤
钢轨探伤
一、探伤灵敏度
(一).探伤灵敏度的选择：
探伤灵敏度对于钢轨探伤仪的重要性，相当于准星对于枪的重要性。灵敏度可分为三层：
一层是以各种试块上校验的灵敏度，如GTS-60、GTS-60C加长试块，它是全路广泛使用的用于确定探伤灵敏度的一种方法。我们一般用轨头Φ4平底孔最高波的80%波高+6dB做为70°探头的探伤灵敏度；用轨腰螺孔和3mm向上裂纹等高双波80%波高+3dB做为37°探头的探伤灵敏度；用GTS-60C试块底波80%波高+6dB或5mm水平裂纹和螺孔等高双波的80%波高+3dB做为0°探头的探伤灵敏度（前者用于探测钢轨纵向裂纹，后者用于探测钢轨水平裂纹，根据探测要求不同分别使用。例如：新轨地段主要使用前者探测轨腰纵向裂纹，老杂轨地段主要用后者探侧水平裂纹）
第二层是在不熟悉仪器使用性能和无缝线路地段使用的一种灵敏度。钢轨探伤小车抑制“关”，推行几步，待仪器草状波稳定下来以后进行调节，70°探头草状波最高点达到满幅度的15~20%，37°和0°探头草状波最高点达到满幅度的10~15%，调整完毕后抑制放到“开”上，探伤灵敏度即定好了。
第三层是在普轨地段找一状态良好的钢轨接头（不能使用绝缘接头，叉趾叉跟接头，异型接头和轨面状态不良的接头）对设定不合适的探伤灵敏度进行修正，一般要求70°探头接头上一、二次波报全；37°探头孔波的80%提高20~25dB，做为37°探头现场探伤灵敏度；0°探头利用钢轨底面回波调节现场探伤灵敏度，轨底回波高80%，提高8~10dB，做为0°探头现场探伤灵敏度。
(二)、影响探伤灵敏度的因素
1.调整探伤灵敏度的时机很重要，我们通常调整灵敏度都放在钢轨探伤仪保养之后进行，这样有几点不好：一是错过了钢轨探伤仪最佳调整状态。仪器在线路上推行了一个月，各个探头保护膜都已经磨得很薄，有的探头架甚至发生了移位，许多部件都已松动，我们这时候调整仪器状态校验灵敏度并记录，得出仪器的各项数据都比较准确。相反，如果我们先保养仪器，后调整灵敏度，一方面探头加的油层普遍过厚，增加了耦合差，使探伤灵敏度下降；第二新保护膜未磨开，又增加了保护膜衰减值和表面接触不良补偿值，也会造成探伤灵敏度的下降。这个时候在试块上调整灵敏度，得出的探伤灵敏度往往偏高，现场无法使用。
2.探头架压力不够，造成探伤仪推行时探头接触不良，过接头或线路不平顺时探头反复跳动。原因
①是探头架弹簧扭力不够；
②是前37°探头架上安装的新水刷毛太硬太密，向上托顶前翻板头；
③是探头架受过撞击，发生变形或翻板螺栓脱落造成探头倾斜移位，翻板上翘压力减小。
这些原因都会造成探头耦合不良，进而影响到探伤灵敏度。
3.水路阻塞。
下水不畅造成探头耦合不良，造成探伤灵敏度偏低。
4. .探头和保护膜之间耦合层太厚或有气泡，造成探头回波中夹有迟到波，声波中有声影区和大量声能被损耗而未进入工件，使灵敏度偏低。
5.人为因素对探伤灵敏度的影响：
①探伤中不注意对探伤灵敏度的调整，未根据探伤地段和时间段的不同修正灵敏度；
②是仪器带病上道，造成仪器灵敏度偏低；
③是小半径曲线地段，探头位置发生变化，造成仪器灵敏度偏低，值机人员未进行及时调整；
④是各种轨面状态不良地段，例如轨面鱼鳞伤、波磨、碎裂地段，显示屏出波杂乱，值机者为消除杂波，盲目降低灵敏度；
⑤小半径曲线轨面上涂有润滑脂，造成探头耦合不良，灵敏度下降，值机人员未及时调整。
6.气温对探伤灵敏度的影响：
气温的升降变化，容易造成探伤灵敏度的降低。轨面高温使保护膜内耦合层融化，在探头架压力作用下被挤出保护膜，探头和保护膜之间形成气泡，造成超声能量的衰减，灵敏度下降；低温也可以引起探伤灵敏度的下降，冬季钢轨轨温低，耦合水遇轨面结冰，使探伤仪推行困难，.探头耦合不良，造成探伤灵敏度的降低。此外探伤仪电压高低，试件的表面粗糙度等都对探伤灵敏度的定量有影响。
解决办法：“定人、定车、定灵敏度”。“定人、定车”将探伤小车人员固定，操作者对使用的仪器性能、探头组合方式、探头位置等情况熟练掌握，操纵灵活；“定灵敏度”是将“GTS-60c、ZZTS-1、ZZTS-2”等试块上校验的灵敏度做为基准探伤灵敏度，现场推行不同地段时根据线路状况进行适当调整即可。二、伤损位置的确定
要做到钢轨伤损定位准确，首先要在CSK-1A 试块上测量出探头的入射点位置，并准确的标示在探头外壳或保护膜上。如果探伤仪能调整零点和探测范围，将各通道效正准确，43、50轨测距200mm,60、75轨测距250mm；如果探伤仪无法调整，则将各通道探测范围和标准测距误差，作为本通道的修正值。
70 °探头目前对核伤位置的探测主要采用四点法、基线法、和半波高度法。将探伤仪置于GTS-60加长试块或ZZTS试块上，运用四点法或基线法反复测试各通道探头探测ø4平底孔时，根据每个通道不同刻度值时单独显示水平数据和实际测试水平数据差值，精确调整探头在仪器上的位置，直到误差最小为止。
37°探头探测GTS-60试块轨底裂纹，采用前后探头探测位置对照，调向校对等方法确定试块轨底裂纹位置，根据仪器显示和裂纹实际位置误差适当调整探头位置。
调整探头位置可采用前后移动探头架在探伤仪上的位置，调整探头环在探头架左右位置，调整保护膜固定螺丝在探头环前后位置等方法。如无法调整时，记住该通道实测水平值和仪器B显水平测量误差值，对发现的伤损进行加减修正。也可在探头环上加装软尺等外挂测量用具或在仪器横梁外部标注误差量。
三、几种特殊伤损的判别：
1.贴近轨头下颚坡面部位小核伤的判别
70°探头扫查分为偏角扫查和无偏角扫查两种，本文只正对偏角扫查的方式做简略分析：70°探头在各种探伤培训教材、指导性文件中对其偏角都有明文规定，但对其在轨面上的位置却未做详细规定，大家约定俗成一般将其调整到轨头正中位置，有的探伤工出于追求核伤出波高峻挺拔杂波少的目的将其调整比较靠轨边，这种方式一次波出波的优势明显，但扫查范围相对变窄，容易漏掉轨鄂比较靠近中心的小核伤。（见图1）
图1 图2
为了有效监测这种靠近轨鄂中心部位的小核伤，一般将一只向内70°探头调整至离轨头外侧边1/3（晶片中心距轨头外侧约25mm）处，使超声波的声程增加。声束半扩散角变大，经轨头下颚反射后，二次波扫查面积增加，发现轨鄂部位核伤的能力增强。同理，在保证试块上4mm人造核伤不漏检的情况下，将一只向外70°探头调整至离轨头内侧边1/3处。（见图2）
2.轨底中心横向裂纹的判别
轨底中心横向裂纹是困扰钢轨探伤的难题之一。一是难发现，二是难确定。解决方法一是在ZZTS 试块轨底偏心25mm横向裂纹80%波高基础上提高3-6dB作为37°探头探伤灵敏度；二是要确定轨底横向裂纹，先要测准探头入射点位置，在保护膜上或探头架万向环上标志出来，37°探头发现轨底出波，计算探头入射点至缺陷的水平距离，并使用直尺在钢轨上标志出来。看前后37°探头探测位置是否重合，如出波位置不在轨枕上，可用小镜子观察轨底面，看是否存在划伤、小坑锈蚀、凹槽、凸棱、油脂等非缺陷波源（轨顶面一侧出波，另一侧无波，即前后37°探头只有一个出波时常见）如这些非伤因素都可排除，则基本可认为该轨底存在伤损。如出波位置在轨枕等处无法观察时，除利用前后37°出波位置重合法鉴定外，还可使用单70°探头从轨底上部进行探测。探测时必须去掉保护膜，使用方法同通用探伤仪k2.5探头，遇轨底中心横向裂纹时在荧光屏有明显位移伤波。
