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LAB V656N52 549771   LAB V656N52 549771

（一）偏角掃查
        為了一次性檢查較大范圍軌頭內(nèi)、外側(cè)傷損，采用70°探頭置軌面與鋼軌縱向呈一定的偏角掃查，使入射鋼軌中的橫波經(jīng)軌顎反射來(lái)擴(kuò)大掃查范圍。

1．一次波  探頭發(fā)射的超聲波在未被軌頭下顎反射之前，由傷損或軌端斷面反射的回波，圖1聲束0~1段。

2．二次波  超聲波經(jīng)軌頭下顎反射后，尚未被軌頂面反射之前，由傷損或軌端斷面反射的回波，圖1聲束1~2段。

為了有效檢測(cè)軌頭中心區(qū)域的橫向裂紋，采用70°探頭置軌面中心，聲束方向與鋼軌縱向平行，入射鋼軌中的聲波由軌面向軌頭三角區(qū)傳播（圖2），有利于發(fā)現(xiàn)鋼軌軌頭中心區(qū)域橫向裂紋。

二、軌端回波顯示
（一）A型顯示的偏角掃查
 當(dāng)70°探頭入射點(diǎn)距軌端（60kg/m軌）216mm左右（圖3a），熒光屏刻度9.2左右（儀器標(biāo)定為橫波聲程1：2.5），將顯示軌端頂角反射波；

隨著探頭向軌端移動(dòng)，由位置0移至位置1，回波由刻度9.2向5.0移動(dòng)（圖3b），這時(shí)二次波由軌端頂角向軌顎方向移動(dòng)，同時(shí)，在熒光屏刻度4.8處顯示軌顎底角波（圖3c），探頭位置距軌端108mm左右，繼續(xù)前移，二次回波波幅下降，一次回波波幅上升（圖3d），并隨著探頭從位置1移向位置2，一次回波由刻度4.6向1.0處移動(dòng)（圖3e）。

 已知：60 kg/m軌、軌顎面中心距軌頂面約為39.5mm、折射角70°、標(biāo)定比例1:2.5，二次波：F=（39.5÷cos70°）×2÷25＝9.24，聲稱調(diào)節(jié)儀器。

  1．上述是70°探頭發(fā)射方向和探頭移動(dòng)方向相同的顯示過(guò)程，由于鋼軌探傷儀上還裝有向后發(fā)射的70°探頭，即探頭移動(dòng)方向與發(fā)射方向相反，因此，該探頭軌端斷面回波顯示正好與上述過(guò)程相反，回波從刻度值小向刻度值大的方向移動(dòng)，先顯示一次回波，再顯示二次回波。

 2．鋼軌探傷儀為提高二次波探傷靈敏度，接70°探頭的通道，接收放大電路中采取遠(yuǎn)距離補(bǔ)償方式，加上二次波是經(jīng)軌顎反射，受聲束擴(kuò)散、軌頭側(cè)面和頂面的影響，二次波在軌頭內(nèi)的反射較復(fù)雜，呈多支波交替顯示現(xiàn)象；

 另外，為防止近區(qū)雜波而產(chǎn)生頻繁報(bào)警，在接收電路中又采取近區(qū)抑制方式，使一次回波移不到0刻度。這些均屬于正常現(xiàn)象，切勿為追求一次回波位移到0刻度或二次回波單支波顯示，而采取提高或降低探傷靈敏度，這樣不利于鋼軌探傷。

 （二）A型顯示的無(wú)偏角掃查
當(dāng)無(wú)偏角70°探頭入射點(diǎn)距軌端（60kg/m軌）140mm左右（圖4a），熒光屏刻度10.0（儀器標(biāo)定為橫波聲程1：1.5），顯示軌端反射波；隨著探頭向軌端移動(dòng)，探頭距軌端距離越來(lái)越小，回波由刻度大向刻度小移動(dòng)（圖4b），它的顯示特點(diǎn)與偏角70°探頭端面回波顯示不同，只有一次波，無(wú)二次波。

 （三）B型顯示
B型顯示與A型顯示不同，某處反射回波，在屏幕上只以一個(gè)點(diǎn)表示回波的空間位置。當(dāng)70°探頭入射點(diǎn)距軌端（60kg/m軌）216mm左右，熒光屏軌顎線下開(kāi)始出現(xiàn)回波反射點(diǎn)（圖5a），由于二次回波反射，聲程大于一次波，折算出的深度大于軌顎厚度，因此顯示回波的“點(diǎn)”出現(xiàn)在軌顎線下部；

 隨著探頭向軌端移動(dòng)，探頭由位置0接近位置1，回波聲程越來(lái)越小，B型顯示回波點(diǎn)向上延伸接近軌顎線（圖5b）；探頭移過(guò)位置1時(shí)，回波顯示圖會(huì)出現(xiàn)繼續(xù)向上延伸和在軌顎線上同時(shí)出現(xiàn)回波顯示點(diǎn)，這是一、二次波交替中出現(xiàn)的現(xiàn)象（圖5c）；當(dāng)探頭移至軌端上，回波顯示點(diǎn)接近軌面線（圖5e）。

 三、聲束覆蓋范圍
了解和掌握聲束覆蓋范圍，對(duì)實(shí)際探傷中波形分析有很大幫助。目前，鋼軌探傷儀的探傷工藝一般都采用70°探頭在軌面偏角和無(wú)偏角兩種掃查方式，偏角掃查是利用軌顎反射作用，擴(kuò)展掃查范圍；無(wú)偏角掃查是為彌補(bǔ)偏角掃查未檢測(cè)的區(qū)域。

 一）偏角掃查聲束覆蓋范圍
1．一次波聲束覆蓋范圍約占軌頭總面積約20%（圖6a），實(shí)際掃查面積大小與探頭偏角、位置和探傷靈敏度等有關(guān)。
2．二次波聲束覆蓋范圍約占軌頭總面積約45%（圖6b）。
3．同時(shí)用兩個(gè)70°探頭，一個(gè)檢查軌頭內(nèi)側(cè)，另一個(gè)檢查軌頭外側(cè)，由于探頭偏角的因素，在軌頭中下部仍存在一個(gè)“盲區(qū)”（圖6c）。

 聲束覆蓋范圍的檢驗(yàn)方法是在軌端不同位置上向內(nèi)縱向鉆平底孔（圖7），模擬不同位置的核傷，按正常探傷方法對(duì)每一個(gè)平底孔進(jìn)行探測(cè)，并記錄回波位移情況（表1）。

 （二）無(wú)偏角掃查聲束覆蓋范圍
根據(jù)晶片寬度和聲束擴(kuò)散特性，無(wú)偏角70°探頭的聲束覆蓋范圍約為軌頭總面積的20%（圖8），從圖中可知對(duì)，主要探測(cè)軌頭中部

 根據(jù)兩個(gè)偏角70°探頭聲束覆蓋范圍（圖9a），再增加一個(gè)無(wú)偏角70°探頭探測(cè)，三個(gè)70°探頭同時(shí)使用，聲束可覆蓋整個(gè)軌頭范圍，滿足軌頭全面掃查的目的（圖9b）。

 四、核傷回波顯示
70°探頭屬反射式探傷法，探傷中無(wú)傷損存在時(shí)，一般不會(huì)有回波顯示，當(dāng)遇有傷損，且反射回波能被探頭接收時(shí)，熒光屏顯示傷波并報(bào)警，探傷人員可根據(jù)回波顯示特點(diǎn)，大約確認(rèn)傷損存在的位置和大小。

 （一）規(guī)則核傷的顯示
規(guī)則核傷是指核傷反射面與鋼軌縱向基本垂直。
 1．偏角檢測(cè)核傷回波顯示
⑴核傷位于軌顎附近  由于傷損存在于一、二次波掃查區(qū)，且接近軌顎，因此，A型顯示在熒光屏刻度5.0左右，一、二次回波連續(xù)顯示（圖10a）；B型顯示有軌顎線附近，且傷波圖形較長(zhǎng)。

 ⑵核傷位于軌頭上方  一、二次波掃查區(qū)，A型顯示回波在熒光屏掃描線上分兩次顯示，兩次顯示越靠近掃描線兩端，則核傷距軌面越近（圖10 b）；B型顯示在軌面線附近和離軌顎線較遠(yuǎn)的下方。
⑶核傷位于軌頭一側(cè)上角  處于二次波掃查區(qū)內(nèi)，A型顯示回波顯示于熒光屏刻度5.0以后，回波位置刻度越大，核傷距軌面越近（圖10c）；B型顯示傷損圖形在軌顎線下方，離軌顎線距離越大，核傷越靠近軌面。

 規(guī)則核傷回波顯示規(guī)律一般具有傷損垂直高度越大，A型顯示回波位移越大、B型顯示傷損圖形越長(zhǎng)的特點(diǎn)；傷損位于一、二次重疊掃查區(qū)時(shí)，則A型顯示一、二次波都有，B型顯示在同一垂線附近出現(xiàn)兩個(gè)傷損圖形；若核傷處于一次波掃查范圍之外，則A型顯示僅有二次波顯示，B型顯示在軌顎線下方僅有一個(gè)傷損圖形；如果核傷直徑已經(jīng)很大，則A型顯示傷波近似與軌端回波，B型顯示較長(zhǎng)的傷損圖形從軌顎線下方至軌面線附近。

 2．無(wú)偏角檢測(cè)核傷回波顯示
核傷的位置與回波顯示刻度相對(duì)應(yīng)（圖11），傷損越淺，A型顯示回波位置靠近起點(diǎn)，B型顯示靠近軌面線，反之，傷損越深，A型顯示回波位置靠近基線后端，B型顯示靠近軌顎線。

 （二）傾斜核傷的顯示
由于疲勞源的傾斜，以及雙線地段列車單向運(yùn)行或單線地段上、下行列車運(yùn)量懸殊，使核傷早期呈傾斜性發(fā)展，給核傷檢查帶來(lái)難度。由于核傷傾斜后，傷損回波途徑發(fā)生改變，傷損回波的顯示規(guī)律與規(guī)則性核傷不相同，認(rèn)識(shí)傾斜性核傷回波顯示規(guī)律，對(duì)波形分析、防止核傷漏檢有益。

 1．偏角檢測(cè)傾斜核傷回波特點(diǎn)
⑴核傷位于軌顎附近  雖然傷損存在于一、二次波掃查區(qū)，當(dāng)探頭接收不到二次波時(shí)（圖12a），A型顯示回波在5.0之前，B型顯示在軌顎線之上；當(dāng)探頭接收不到一次波時(shí)（圖12b），A型顯示回波在5.0之后，B型顯示在軌顎線之下。

 ⑵核傷位于軌頭上方  雖然在一、二次波掃查區(qū)內(nèi)，由于核傷傾斜后，使一次回波探頭無(wú)法接收到（圖13a），從波形顯示上會(huì)誤以為核傷位于內(nèi)側(cè)上角處；當(dāng)二次波探頭無(wú)法接收到（圖13b），會(huì)誤以為核傷位于軌頭中心處。

 ⑶核傷位于軌頭一側(cè)上角  雖然核傷在二次波掃查區(qū)內(nèi)，因核傷傾斜后，當(dāng)核傷反射面正好與二次波正交時(shí)（圖14a），會(huì)有回波顯示；當(dāng)核傷與二次波的入射角過(guò)大（圖14b），回波無(wú)法被探頭接收，會(huì)造成漏檢，這一漏檢往往在不知不覺(jué)中發(fā)生。為防止傾斜性核傷漏檢，有效的方法是增加探頭（圖14c），從另一側(cè)檢查，或定期調(diào)換70°探頭的發(fā)射方向，即原來(lái)一個(gè)探頭向前向內(nèi)，另一個(gè)探頭向后向外，調(diào)整為一個(gè)探頭向前向外，另一個(gè)探頭向后向內(nèi)，以便提高核傷檢出的可靠性。

 2．無(wú)偏角檢測(cè)傾斜核傷回波特點(diǎn)
當(dāng)傾斜核傷與聲束正交時(shí)（圖15a），在儀器顯示屏上會(huì)出現(xiàn)核傷波（A顯示）或圖（B顯示）；當(dāng)傾斜核傷與聲束不正交時(shí)（圖15b），雖然核傷處于聲波掃查范圍之內(nèi)，因核傷回波無(wú)法返回到探頭中，熒光屏上無(wú)傷波顯示，為防止傾斜性核傷漏檢，應(yīng)采取增加探頭或調(diào)向檢查的方式彌補(bǔ)（圖15C）

 五、非核傷回波識(shí)別
（一）剝離層多次反射波
鋼軌制造和淬火不良，產(chǎn)生軌頭表層剝離，形成不規(guī)則的薄層（圖16）。超聲波在薄層中多次反射后被探頭接收，A型顯示的熒光屏一次波范圍會(huì)出現(xiàn)單支或多支回波同時(shí)顯示的現(xiàn)象；B型顯示軌面線附近會(huì)有不規(guī)則的、密集分布的點(diǎn)，同時(shí)會(huì)在軌底線上顯示0°探頭的失波。

該類傷損可根據(jù)回波和探頭位置對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)進(jìn)行識(shí)別，如果探頭入射點(diǎn)在剝離層上或是回波定位正好在裂口上，則屬剝離層回波。但剝離層末端很容易產(chǎn)生核傷，如遇回波定位在剝離層末端，則很可能已經(jīng)形成核傷。

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