[發明專利]鐵路鋁熱焊焊筋探傷方法及鐵路鋁熱焊焊筋探傷裝置

在審

• 申請號: 202110980847.0
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113640387A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 馬文楷;尹段泉;高天驍
• 申請（專利權）人: 國能朔黃鐵路發展有限責任公司
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李丹

本發明涉及一種鐵路鋁熱焊焊筋探傷方法及鐵路鋁熱焊焊筋探傷裝置，鐵路鋁熱焊焊筋探傷方法包括如下步驟：在鋼軌試件的表面涂抹耦合劑；涂抹后，將超聲探頭置于軌頭的側面，并與耦合劑進行耦合；所述超聲探頭為斜探頭，且所述超聲探頭的K值的范圍為0.85K1；耦合后，沿鋼軌試件的高度方向移動超聲探頭進行掃查得到一次回波。上述鐵路鋁熱焊焊筋探傷方法，超聲波聲束沿超聲探頭的發射面斜向下傳播，通過缺陷回波的時間計算聲程和缺陷與入射點的高度差，測量踏面距超聲探頭入射點的距離和超聲探頭的探頭入射點與缺陷的水平距離之和，即為缺陷距鋼軌踏面深度，能夠有效測距踏面深80mm～120mm范圍內的鋁熱焊焊筋缺陷，有力排除傷損隱患，提高探傷質量。

技術領域

本發明涉及無損探傷技術領域，特別是涉及一種鐵路鋁熱焊焊筋探傷方法及鐵路鋁熱焊焊筋探傷裝置。

背景技術

隨著重載鐵路的運行頻次增加，軌道的消耗較大，對于鋼軌的檢修和維修的工作量也越來越多。鋼軌鋁熱焊接方法具有設備簡單、操作方便的特點，特別適合重載鐵路高密度、大運量運輸方式下，短時間的線路維修作業。

鋁熱焊屬鑄造焊范疇，焊接過程接受外界溫度、濕度等原因和操作工藝的影響，產生焊接缺陷的概率相對較高，焊縫和焊筋均有可能產生。傳統技術中，常用超聲波探傷的方式對焊縫和孔洞等缺陷進行檢測，超聲探頭激發出的超聲波能夠透入金屬材料的深處，當傳播介質發生改變時，超聲波會發生反射并被探頭接收，在熒光屏上形成脈沖波形。根據這些波形來判斷缺陷的位置和尺寸信息。

以現有焊縫探傷工藝及手段能夠完成鋼軌幾何尺寸內傷損的檢出；然而，對于鋁熱焊焊筋部位的缺陷，由于聲束角度、發射頻率和焊筋尺寸等問題無法有效檢出。

發明內容

基于此，有必要提供一種鐵路鋁熱焊焊筋探傷方法及鐵路鋁熱焊焊筋探傷裝置，工藝簡單，操作便捷，能夠有效檢測出鋁熱焊焊筋部位的缺陷，有利于排除傷損隱患，提高探傷質量。

一種鐵路鋁熱焊焊筋探傷方法，包括如下步驟：

在鋼軌試件的表面涂抹耦合劑；

涂抹后，將超聲探頭置于軌頭的側面，并與耦合劑進行耦合；其中，所述超聲探頭為斜探頭，且所述超聲探頭的K值的范圍為0.85K1；

耦合后，沿鋼軌試件的高度方向移動超聲探頭進行掃查，得到一次反射回波信號。

上述鐵路鋁熱焊焊筋探傷方法，在探傷過程中，首先，將鋼軌試件的表面涂抹耦合劑；然后，將超聲探頭放置在軌頭的側面，由于超聲探頭為斜探頭，且K值范圍為0.85K1，因此，超聲波聲束沿超聲探頭的發射面斜向下傳播，從而傳播到鋁熱焊焊筋損傷區域；接著，沿鋼軌試件的高度方向移動超聲探頭，觀察一次回波的峰值位置和衰減情況，通過缺陷回波的時間計算聲程和缺陷與入射點的高度差，測量踏面距超聲探頭入射點的距離d1和超聲探頭的探頭入射點與缺陷的水平距離d2之和，即為缺陷距鋼軌踏面深度。本鐵路鋁熱焊焊筋探傷方法能夠有效測距踏面深80mm～120mm范圍內的鋁熱焊焊筋缺陷，有力排除傷損隱患，提高探傷質量。

在其中一個實施例中，在鋼軌試件的表面涂抹耦合劑的步驟，包括：

打磨軌頭的側面，去除軌頭側面上的銹蝕；

打磨后，清理打磨區域，去除碎屑；

清理后，在軌頭的側面涂抹耦合劑。

在其中一個實施例中，所述耦合劑為機油或凡士林。

在其中一個實施例中，涂抹后，將超聲探頭置于軌頭的側面，并與耦合劑進行耦合；其中，所述超聲探頭為斜探頭，且所述超聲探頭的K值的范圍為0.85K1的步驟，包括：

涂抹后，將超聲探頭置于軌頭的側面，并將探頭的發射面與焊筋尖端相互垂直；