[實用新型]一種鋼軌焊縫探傷高溫探頭

有效

• 申請號: 202020729308.0
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN212134585U
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 凌文舉;鈕書寧
• 申請（專利權）人: 常州市武進南夏墅電子器件有限公司
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24;G01N29/04
• 代理公司: 江蘇昆成律師事務所 32281
• 代理人: 劉尚軻

為了解決在鋼軌焊縫焊接完成后需要2到3個小時才能到達50℃進行焊縫探傷檢測，由于冷卻時間長，影響作業員工作進度，同時浪費天窗時間的問題，本實用新型提出一種鋼軌焊縫探傷高溫探頭，包括探頭外殼1、斜楔2和Q9插座5，采用聚酰亞胺這種有機材料，可耐400℃高溫而基本不變形，將楔塊角度調小1～2°，將原來的耦合劑改成專用耐高溫耦合劑，從而實現高溫狀態下探傷的目標，可以有效利用有限的天窗作業時間，科學組織各工種，節省時間，及時完成焊接、探傷工作，有缺陷及時反饋和整改，從而最大程度保障列車行車安全。

技術領域

本實用新型涉及超聲波無損檢測技術領域，較為具體的，涉及到一種鋼軌焊縫探傷高溫探頭。

背景技術

基于我國鐵路業正處于大發展的時候，列車運行密度越來越大，留給各工務段檢修的天窗時間越來越緊，檢修工作稍有延遲，就會打亂整個線路的列車運行安排，在鋼軌焊縫焊接完成后大概1500℃，冷卻到300℃需要十幾分鐘，300℃冷卻到50℃以下需要2到3個小時，目前50℃才能進行焊縫探傷檢測，由于冷卻時間長，影響作業員工作進度，同時浪費天窗時間。

天窗作業，即指在鐵路24小時不間斷的運行圖內不鋪畫列車運行線或減少列車運行次數，為鐵路維修養護，施工預留的空閑的時間。

探頭楔塊選用的材質一般是有機玻璃，但有機玻璃在溫度90℃以上就會變軟，使探頭無法正常使用，且有機玻璃聲速受溫度影響變化極大，導致探頭K值不準確而且鋼軌一千多度時涂抹耦合劑容易造成焊縫急冷出現材質發生異變，當下需要解決的問題是研制出一種可以在200℃到300℃之間可以使用的探頭，從而節省等待的時間，縮短檢修時長，提高工作效率。

實用新型內容

有鑒于此，為了解決在鋼軌焊縫焊接完成后大概1500℃，冷卻到300℃需要十幾分鐘，300℃冷卻到50℃以下需要2到3個小時，目前50℃才能進行焊縫探傷檢測，由于冷卻時間長，影響作業員工作進度，同時浪費天窗時間的問題，本實用新型提出一種鋼軌焊縫探傷高溫探頭，通過改變探頭楔塊的材料，采用聚酰亞胺這種有機材料作為耐高溫探頭的楔塊材料，可耐400℃高溫而基本不變形，保證了入射角度的一致性，能夠滿足高溫探傷需求，且該材料受溫度變化聲速影響較小；由于高溫狀態下聲速在介質中變小，引起超聲波探頭折射角度變小，將楔塊角度調小1～2°，可以快速確定缺陷位置，由于在高溫狀態下進行檢測焊縫探傷，故需要將原來的耦合劑改成專用耐高溫耦合劑，從而實現高溫狀態下探傷的目標，可以有效利用有限的天窗作業時間，科學組織各工種，節省時間，及時完成焊接、探傷工作，有缺陷及時反饋和整改，從而最大程度保障列車行車安全。

一種鋼軌焊縫探傷高溫探頭，包括探頭外殼1、斜楔2和Q9插座5，探頭外殼1包括5個面，其分別為上端面、下端面、左端面、右端面和斜面，斜面兩端分別與右端面和上端面連接，斜面處設有Q9插座5，斜楔2位于探頭外殼1內部且斜楔2的底面與探頭外殼1的下端面在同一直線上，其特征在于：斜楔2的材料為聚酰亞胺，斜楔2為不規則形狀，由大梯形21和小梯形22一體成型組成，大梯形21靠近小梯形22的底腳為斜楔角度A，壓電晶片3固定在大梯形21的腰上，斜楔2與探頭外殼1內部空隙處設有填充材料4，通過填充材料4固定斜楔2，Q9插座5從上到下依次包括自鎖式公頭51、外導體52和插座地53，所述自鎖式公頭51、外導體52和插座地53一體成型，外導體52的下端面與探頭外殼1的斜面連接，插座地53位于斜楔2與探頭外殼1內部空隙處，Q9插座5中部貫穿整個Q9插座5內部設有插孔內導體54，插孔內導體54底部焊錫形成插座芯55，靠近插座芯55處設有線圈6，插座芯55、線圈6和壓電晶片3通過引線電性連接，自鎖式公頭51、外導體52、插座地53和插孔內導體54的間隙處設有絕緣體56。

進一步的，斜楔角度A的范圍為32°30′～45°，由于隨著鋼軌溫度升高，壓電晶片3產生的超聲波在鋼軌中速度變小，根據楔塊在200度至300度的實驗，斜楔角度A調小1～2°后才能滿足焊縫探傷檢測需求。

進一步的，壓電晶片3的下端與小梯形22的靠近大梯形21處的腰固定連接。