司 健

(濟(jì)南鐵路局 濟(jì)南工務(wù)機(jī)械段，山東 濟(jì)南250022)

0 引言

隨著我國(guó)鐵路的迅速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸成為了我國(guó)運(yùn)輸行業(yè)中使用最為廣泛的交通工具。 那么為了保證運(yùn)輸?shù)陌踩?，線(xiàn)路的安全是重中之重的環(huán)節(jié)。 為了保證線(xiàn)路的安全暢通，我們作為探傷工應(yīng)該了解鋼軌產(chǎn)生的各種傷損及其對(duì)線(xiàn)路的影響。 同時(shí)還要找出，發(fā)現(xiàn)并且克制它的有效地方法及措施。

1 淬火軌的負(fù)面影響及有效地探測(cè)方法

1.1 淬火軌的作用與負(fù)面影響

鋼軌是承載列車(chē)安全運(yùn)行的鐵道線(xiàn)路中最為重要的環(huán)節(jié)之一，曲線(xiàn)上股鋪設(shè)的鋼軌，在使用一段時(shí)間后由于列車(chē)車(chē)輪的反復(fù)沖撞軌頭內(nèi)側(cè)會(huì)逐漸形成側(cè)面磨耗，側(cè)面磨耗達(dá)到一定程度就會(huì)直接影響列車(chē)的安全運(yùn)行，將會(huì)被視為重傷鋼軌。而不能再繼續(xù)使用。為了延長(zhǎng)鋼軌的使用壽命，首先就要增強(qiáng)鋼軌頭部的耐磨性能。

為了解決這一問(wèn)題，近幾年鋪設(shè)的無(wú)縫線(xiàn)路曲線(xiàn)上股基本都是經(jīng)過(guò)軌頭淬火的鋼軌。軌頭淬火后，鋼軌的硬度得到了提高，增強(qiáng)了耐磨性能， 但也帶來(lái)了許多不利因素， 軌頭淬火是從鋼軌踏面往下10～12mm 范圍之間，雖然鋼軌內(nèi)部化學(xué)成分經(jīng)淬火后沒(méi)有改變，但在淬火層與非淬火層之間的晶粒結(jié)構(gòu)卻發(fā)生了細(xì)微變化，一個(gè)金屬整體形成了兩種硬度。 鋼軌斷面的硬度不一樣使它的可焊性能受到了影響，同時(shí)隨著硬度的提高軌頭的韌性也隨之降低，韌性降低也就是說(shuō)鋼軌內(nèi)部晶粒與晶粒之間相互融合的拉力變小了，拉力小了鋼軌就比淬火前變得脆弱了。這種情況下如果鋼軌在制造過(guò)程中有白點(diǎn)、氣泡、偏析等疲勞源存在，鋼軌使用過(guò)程中疲勞源逐漸擴(kuò)大，極易造成鋼軌的突然折斷，給行車(chē)安全埋下了極大的隱患。

1.2 探傷方法及措施

作業(yè)中從事鋼軌探傷的人員都應(yīng)該知道鋼軌淬火后給探傷工作帶來(lái)的難度和一旦發(fā)生斷軌的后果是非常嚴(yán)重的，所以我們?cè)趶氖绿絺ぷ鲿r(shí)首先要加強(qiáng)自身的責(zé)任感，增強(qiáng)安全意識(shí)，加強(qiáng)業(yè)務(wù)技術(shù)的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)新技術(shù)，熟練掌握數(shù)字化探傷儀的正確使用方法，充分發(fā)揮數(shù)字化探傷儀的所有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 在傳統(tǒng)探傷工藝下，開(kāi)發(fā)創(chuàng)造新的探傷工藝，以適應(yīng)高速鐵路的發(fā)展。

2 魚(yú)鱗傷的產(chǎn)生及有效地探測(cè)方法

2.1 魚(yú)鱗傷的產(chǎn)生及影響

魚(yú)鱗傷是起源于軌頭表面一種近似魚(yú)鱗狀金屬碎裂的疲勞傷損裂紋始于軌頭內(nèi)側(cè)圓弧附近，順列車(chē)運(yùn)行方向向前延伸，裂紋附近常有黑影。 魚(yú)鱗裂紋和黑影沿軌頭橫向發(fā)展的寬度一般6mm-20mm，最深點(diǎn)在魚(yú)鱗裂紋的前內(nèi)角，最深可達(dá)20mm。

這些魚(yú)鱗紋隨著時(shí)間的推移會(huì)向軌頭橫向和深處發(fā)展，發(fā)展到深度5mm 以上就很危險(xiǎn)了， 因?yàn)殇撥壍臋M向裂紋是最容易造成鋼軌突然折斷的傷損。 細(xì)小的魚(yú)鱗裂紋是垂直于鋼軌踏面并伴有一定的傾斜角度，構(gòu)成了超聲波的角反射原理，探傷儀到此會(huì)連續(xù)發(fā)出嘟嘟的報(bào)警聲，并有上下跳動(dòng)或位移量很小的回波，由于這種現(xiàn)象的干擾會(huì)給探傷工準(zhǔn)確地判斷核傷帶來(lái)很大難度，經(jīng)驗(yàn)不足或?qū)麚p認(rèn)識(shí)不清的探傷工遇有魚(yú)鱗紋密集地段， 為減少這種干擾就會(huì)降低探傷靈敏度，以抑制這種雜波的出現(xiàn)，由于探傷靈敏度發(fā)生了變化其結(jié)果卻連真正的核傷也很難以檢測(cè)出來(lái)。

2.2 探測(cè)方法

從鋼軌踏面上用傳統(tǒng)探傷工藝難以辨認(rèn)的可疑波型，增加了用通用探傷儀手執(zhí)K2.5 探頭從軌頭側(cè)面進(jìn)行檢測(cè)的手段， 這種方法可以有效地避開(kāi)魚(yú)鱗紋回波的干擾，并增加了從不同方向、不同位置對(duì)軌頭的檢測(cè)，雖然速度較慢，但對(duì)魚(yú)鱗紋密集地段出現(xiàn)的可疑波型或傷損數(shù)量異常地段，在沒(méi)有更科學(xué)、更先進(jìn)的探傷方法時(shí)，這種檢測(cè)手段效果很好。靈敏度校正好后在探傷作業(yè)中遇有魚(yú)鱗紋密集地段不得隨意降低靈敏度，特殊地段還應(yīng)適當(dāng)提高靈敏度1dB。 同時(shí)要求每個(gè)探傷周期調(diào)換探頭超聲波發(fā)射方向和角度以保證對(duì)軌頭的全斷面探測(cè)。遇有曲線(xiàn)先調(diào)整探頭位置，探頭如壓在魚(yú)鱗紋上或緊貼魚(yú)鱗紋對(duì)探傷效果都不好。然后再加強(qiáng)反向探測(cè)，嚴(yán)格執(zhí)行正、反、正方向的探測(cè)。探傷儀探頭的配置應(yīng)不少于三個(gè)70°探頭， 其中不少于一個(gè)用一次波掃查，兩個(gè)用一次波和二次波掃查。 盯住波型顯示，仔細(xì)校對(duì)出波、落波位置，波型的位移量，波幅的高低以及探頭的位置，70°探頭二次波的位移量超過(guò)一大格，波高滿(mǎn)幅且回波清晰穩(wěn)定，應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真校對(duì)。

3 軌頭傷損及有效的檢測(cè)方法

從目前所掌握的資料分析，鋼軌形成傷損后未被探傷工及時(shí)發(fā)現(xiàn)而造成斷軌的主要有兩種傷損：（1）軌頭傷損；（2）焊縫傷損。雖然螺孔裂紋傷損占傷損總量的比例很大，但基本都能探測(cè)出來(lái)，所以目前對(duì)軌頭和焊縫探傷的工藝可能存在一定的問(wèn)題需要加以改進(jìn)。

隨著無(wú)縫線(xiàn)路的延長(zhǎng)，鋁熱焊縫的數(shù)量也隨之增加，但我們使用的焊縫探傷儀卻做不到對(duì)焊縫的全斷面探測(cè)。軌腰與軌底連接的圓弧處就無(wú)法探測(cè)。 用矩陣探頭探測(cè)軌底，這一區(qū)域雖然有可能掃查到但卻無(wú)法接收回來(lái)。 用k2.5 或k2 探頭在軌底上部探測(cè)，由于鋁熱焊縫焊道寬，焊筋肥大，焊筋反射波強(qiáng)烈，而且焊筋的外觀(guān)也不盡相同，焊筋反射波的出波位置亦不固定。所以焊筋與傷損的反射波根本無(wú)法區(qū)分。

鋼軌焊補(bǔ)由于焊接工藝等等原因，大多數(shù)焊補(bǔ)層與鋼軌母材金屬晶粒組織不連續(xù)， 由于兩者之間的不連續(xù)這一區(qū)域最易造成傷損，也是由于不連續(xù)超聲波是無(wú)法射及到的。

現(xiàn)在延用的70°探頭偏斜20°角探測(cè)軌頭，對(duì)于60kg/m 鋼軌軌頭偏中核傷的探測(cè)不利，由于現(xiàn)場(chǎng)核傷傾斜角度不同雖然在聲束覆蓋范圍之內(nèi)，但它的反射方向卻發(fā)生了變化，使得探傷儀發(fā)現(xiàn)了傷損卻無(wú)法顯示，建議探測(cè)60kg/m 鋼軌時(shí)探頭偏斜16°或18°。

鋼軌探傷不同于超聲波對(duì)其它工件的探傷，它是室外作業(yè)，是被檢對(duì)象不動(dòng)，移動(dòng)探測(cè)儀器來(lái)進(jìn)行探傷作業(yè)的，所以在進(jìn)行鋼軌探傷時(shí)必須要遵循接頭、焊縫站；小腰慢；大腰勻速探的檢查原則。 慢走細(xì)檢，兼顧氣候變化對(duì)探傷儀靈敏度的影響，不放過(guò)任何一個(gè)可疑波型。我車(chē)間由于認(rèn)識(shí)到了淬火軌對(duì)探傷工作的負(fù)面影響，并及時(shí)采取了有效的檢測(cè)手段，探傷質(zhì)量得到了明顯提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)調(diào)研使我感受到了所學(xué)基本理論知識(shí)基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作的重要性。 有效的運(yùn)用理論知識(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作，達(dá)到理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的目的，鍛煉和提高了自己的業(yè)務(wù)素質(zhì)。 在工務(wù)部門(mén)的實(shí)際工作中，體會(huì)到了設(shè)備質(zhì)量與安全生產(chǎn)以及保證行車(chē)和人身安全是分不開(kāi)的。 由此可見(jiàn)，我們學(xué)習(xí)和掌握基本理論知識(shí)和技能專(zhuān)業(yè)知識(shí)是必不可少的。