DF4B、DF5、DF7C、DF7D型机车车轴超声波探伤作业指导书

作业指导书
DF4B、DF5、DF7C、DF7D型机车车轴超声
波探伤
作业前准备及要求
适用机型数字式超声波探伤仪适用修程内燃机车轮对段修岗位名称探伤组作业时间50分钟项目明细图示项目要求图示
作业材料序
号
名称
型号
规格
数量
人员资格
必须取得铁路岗位《无损检
测人员技术资格证书》和《职
业资格证书》持双证上岗
1 棉丝 1
2 砂布 1
3 毛刷 1
4 钢直尺 1
5 函数计算
器
1
6 油桶 1
作业工具1
数字式超
声波探伤
仪
1
劳动防护
1.正确齐全穿戴劳保用品。

2.检查所需工具齐全，良好。

3.作业所需耗材准备齐全。

4.携带记录本，作好各种测
量记录
2
CS-1-5、
CSK-1A试
块
1
3 探头连线 1
4 笔记本 1
5 记录笔 1
6
直探头、
K1、K2斜
探头、
6°、8°、
10°小角
度探头
1
备注应在独立的工作场地进行，场地应整洁明亮，通风良好，室内温度应保持在 5℃～40℃范围内。

磁粉检测与超声波检测的工作场地，应保持适当的距离，以保证磁粉检测作业不对超声波检测作业产生干扰。

2
3
DF4B 、DF5、DF7C 、DF7D 轮对车轴超声波探伤流程图
探伤前准备 （5分钟）
灵敏度校验 （5分钟）
探伤检测 （30分钟） 探后处理 （5分钟）
探伤记录与报告 （5分钟）
1.探伤前准备仪器、试块、工具外观检
查
检查项点：
1.检查仪器名称、型号、编号、外接导线、插头、
插座。

2.用棉丝清除车轴实物对比试块端面的油污、锈蚀。

3.用油桶装好耦合剂，耦合剂采用抱轴油。

4.车轴实物对比试块端面均匀抹好耦合剂。

5.检定有效期。

质量要求：
1．外观
1.1 机壳表面应平整光洁、不应有影响仪器准确度
的外观损伤。

1.2 开关调节旋钮(或螺丝)应齐全，使用方便、可
靠、准确。

1.3 外接导线及插头、插座应安全牢固、连接可靠、
无松动现象。

接口可靠正常。

2．铭牌、标志和使用说明书
2.1 超声探伤仪应具有以下清晰而耐久的标志:
2.1.1 制造商的名称;
2.1.2 产品的型号和出厂编号;
2.1.3 采用国际标准或国家标准的标准代码和年代
号;
2.1.4标志。

2.2 非供操作者使用的部件，应采用密封或标记的
方法加以保护，以免影响探伤仪的准确度。

2.3 每台超声探伤仪应附有使用说明书，包括所有
附件的资料。

3.透声性能良好的耦合剂。

安全风险：设
备摆放安全防
止掉落。

正确
使用电气设备，
防止触电。

质量风险：设
备正常可靠，透
声性能良好的
耦合剂。

屏幕显示正
常
按键
灵敏
正常
旋钮
转动
正常
4
2. 灵敏度试验测试探伤仪超声波灵敏度
轴向透声探伤灵敏度：
开机，仪器自检后，选择探伤方式为纵波探伤（直
探头）；设置探测范围为2500mm；
1车轴无顶针孔时，将直探头置于TS-1或TS-IW试
块B面（车轴为50号车轴钢时用TS-1W）上，调整
第十次底面反射波为荧光屏满幅度的90%，再增益
6dB，耦合补偿4～6dB作为透声检查灵敏度；
2车轴有顶针孔时，在1.基础上再增益3dB作为透
声检查灵敏度；
3车轴有螺栓孔时，在1.的基础上在增益6dB，作为
有透声检查灵敏度。

4设置报警闸门，使第十次底面回波处于闸门内（失
波报警），闸门高度设置为90%。

轴向探伤灵敏度：
将2.或3.中透声检验灵敏度的基础上再增益3dB，
作为车轴轴向缺陷的定量灵敏度。

贯透性有害缺陷探伤灵敏度：
1开机，仪器自检后，选择探伤方式为纵波探伤；
2设置探测范围为1200mm；
3将2.5P20直探头置于车轴实物试块轴端探测面
上，移动探头，找出距端面800mm处人工缺陷（7mm
锯口）最高反射回波，固定探头；
4调节仪器的增益量，使该反射回波为垂直刻度的
80% ；
5设置报警闸门，闸门高度设置为80%；
镶入部横波探伤灵敏度
落轮检修或在车小角度探伤发现疑似缺陷复核时
安全风险：设
备摆放安全防
止掉落。

质量风险：正
确使用仪器检
测设备参数。

轴向透声
检验灵敏
度
5
2.灵敏度试验测试探伤仪超声波灵敏度
1开机，仪器自检后，选择探伤方式为横波探伤（斜
探头）。

2探头选取：齿轮端距离轴端 640mm 处镶入部内侧
使用K1 探头，距离轴端 380mm 处车轴镶入部外侧
使用 K2 探头；非齿端车轴镶入部内外侧530mm、
380mm 选用 K1 探头。

3设置探测范围为500～650mm。

4将选定K1探头置于车轴实物试块探测面上，移动
探头，找出距离轴端640mm处人工缺陷最高反射回
波，固定探头。

5调节仪器的增益量，使该反射回波为垂直刻度的
80%；
6设置报警闸门，并使人工缺陷回波处于闸门内，闸
门高度设置为80%；
7更换选定K2探头置于车轴实物试块探测面上，移
动探头，找出距离齿轮侧轴端380mm处人工缺陷最
高反射回波，固定探头。

8调节仪器的增益量，使该反射回波为垂直刻度的
80%；
9设置报警闸门，并使人工缺陷回波处于闸门内，闸
门高度设置为80%；
镶入部纵波小角度探伤灵敏度校验
1开机，仪器自检后，选择探伤方式为纵波探伤（小
角度）；
2探头选取：齿轮端距离轴端640mm 处人工缺陷用
6°探头，距离轴端380mm处人工缺陷用10°探头，
距离轴端530mm 处人工缺陷用8°探头。

以上探头
角度为入射角，如探伤仪器角度为折射角时，应进
行换算并在仪器上进行设置。

3校准6°探头声速、零点及K 值；
4设置探测范围为1000mm；
安全风险：设
备摆放安全防
止掉落。

质量风险：正
确使用仪器检
测设备参数。

镶入部横波探伤灵敏度
径向透声探伤灵敏度、镶
入部纵波小角度探伤灵
敏度校验
6
2.灵敏度试验测试探伤仪超声波灵敏度
5将6°探头置于车轴实物试块齿端侧面探测面上，
移动探头，找出640mm 处人工缺陷的最高反射回波，
固定探头；
6调节仪器的增益量，使该反射回波为垂直刻度的
80%；
7设置报警闸门，并使人工缺陷回波处于闸门内，闸
门高度设置为80%；
8设置文件名并存盘；
9更换8°探头，校准8°探头声速、零点及K 值；
10设置探测范围为1000mm；
11将8°探头置于车轴实物试块非齿端侧面探测面
上，移动探头，找出530mm 处人工缺陷的最高反射
回波，固定探头；
12调节仪器的增益量，使该反射回波为垂直刻度的
80%；
13设置报警闸门，并使人工缺陷回波处于闸门内，
闸门高度设置为80%；
14更换10°探头，校准10°探头声速、零点及K 值；
15设置探测范围为1000mm；
16将10°探头置于车轴实物试块侧面探测面上，移
动探头，找出380mm 处人工缺陷的最高反射回波，
固定探头；
17调节仪器的增益量，使该反射回波为垂直刻度的
80%；
18设置报警闸门，并使人工缺陷回波处于闸门内，
闸门高度设置为80%；
安全风险：设
备摆放安全防
止掉落。

质量风险：正
确使用仪器检
测设备参数。

7
3.探伤检测探伤前部件处理
处理范围：
车轴端面、车轴外圆表面（需要时）。

质量标准：
1.清除表面油垢、毛刺、铁锈、氧化皮及非导磁覆
盖层（如油漆、腻子等），露出基础金属表面，未达
到要求时严禁探伤作业。

车轴端面表面粗糙度Ra≤
6.3um，车轴外圆表面粗糙度满足探伤要求。

2.耦合剂均匀涂抹。

安全风险：正
确使用设备防
止设备掉落造
成人身伤害。

质量风险：将
部件表面处理
干净露出基础
金属表面
3. 探伤检测部件探伤检测
检查方法：
轴向透声检测:
1在车轴端面上均匀地涂上耦合剂；
2调出透声检查灵敏度文件。

3在车轴透声检查探伤灵敏度的基础上再增益6dB
作为扫查灵敏度；
4透声检查以车轴端面全部区域为探侧面，探头作锯
齿形移动，移动速度不大于50mm/s；
5在车轴端面中心至1/2R区域外作透声检查时，移
动探头，其底面回波变化应有规律性，如发现异常
现象（如车轴横截面的变化，表层材质不正常或其
他因素引起的底面回波大幅变化），应用其他探伤方
法验证；
6在车轴另一端面上重复上述操作过程；
7记录底波回波高度。

轴向探伤：
1轴向探伤以车轴端面全部区域为探测面，调出轴向
探伤灵敏度工艺文件、在车轴轴向探伤灵敏度的基
础上再增益6dB作为扫查灵敏度，
2将探头置于车轴端面上，按校对灵敏度时的压力匀
安全风险：正
确使用设备防
止设备掉落造
成人身伤害。

质量风险：扫
查速度合适、覆
盖面全防止漏
探
轴向透声检
测
表面处理
8
速缓慢移动探头沿周向作锯齿形移动，同时观看仪器荧光屏上的波形。

发现疑似缺陷波形时，应及时进行波形数据储存和记录。

在车轴另一端面上重复上述操作过程。

有害缺陷和大裂纹探伤：
1调出贯透性有害缺陷检验灵敏度文件；
2在贯透性有害缺陷探伤灵敏度基础上增益6dB作为扫查灵敏度；
3轴向探伤以车轴端面全部区域为探侧面，探头作锯齿形移动，移动速度不大于50mm/s；
4对车轴压装部内部缺陷进行探伤时，探头应在车轴端面中心至1/2R区域内移动；
5对车轴压装部较大疲劳缺陷进行探伤时，探头可在车轴端面中心至1/2R区域外移动；
6在车轴另一端面上重复上述操作过程；
7记录缺陷波高、波形。

镶入部横波探伤
落轮检修或在车小角度探伤发现疑似缺陷复核时
1在车轴抱轴颈上均匀地涂上耦合剂；
2根据选定的探头，调出相应的灵敏度工艺文件(齿轮侧用K1和K2探头进行扫查，非齿轮侧用K1探头进行扫查)；
3在相应的探伤灵敏度下增益6dB，作为探伤扫查灵敏度；
4探头在车轴抱轴颈上沿圆周方向前后移动扫查，扫查时探头中心线应平行于车轴中心线。

探头移动速度不大于50mm/s；
5发现裂纹反射波后，应用不同角度的探头进行综合判伤；
6确认为裂纹波后，恢复探伤灵敏度，记录裂纹的位置、波高；
7在车轴另一端的抱轴颈上重复上述操作过程，保证镶入部小角度检测
9
车轴镶入部完全探伤完毕。

8若耦合良好且无缺陷，声波入射至压装部内侧时，应无反射波，压痕线附近有腐蚀点时，有草丛状回波，若耦合良好且无缺陷，声波入射至压装部注油槽时，有比较低的草丛状回波声波入射至压装部外侧时，有轮座肩部、轮毂外侧或外侧压痕线的反射波。

镶入部小角度纵波探伤
1在车轴轴端面上均匀地涂上耦合剂；
2根据选定的探头，调出相应的灵敏度工艺文件(齿轮侧用6°和10°探头进行扫查，非齿轮侧用8°和10°探头进行扫查)；
3在相应的探伤灵敏度下增益6dB，作为探伤扫查灵
敏度；
4以车轴端面1/2 R 为中心半径的环形区域为探测面，探头围绕顶锥孔作锯齿形移动时，应使探头中心线对准车轴顶锥孔；探头移动速度不大于50mm/s；5发现裂纹反射波后，应用不同角度的探头进行综合判伤；
6确认为裂纹波后，恢复探伤灵敏度，记录裂纹的位置、波高；
7在车轴另一端面重复上述操作过程，保证车轴镶入部完全探伤完毕。

8若耦合良好且无缺陷，压装部内侧应有车轴轮座肩部、齿轮座及压痕线固定反射回波；压装部接触不良时，齿轮座反射回波较小或没有反射回波，但有车轴轮座肩部的反射，小角度探伤时，裂纹反射波同固定反射波距离较近较难辨认，应注意分辨。

质量标准：
1.移动速度不大于 50mm/s，且声束覆盖面大于10％；扫查区域为整个探伤面。

2.探伤全过程执行初探、复探。

镶入部K值检测
10
工序工步作业内容及标准图示说明风险提示
3.探伤检测波形分析、质量判断
操作要点：
1进行探伤作业时，先以高于探伤灵敏度6dB的扫查
灵敏度进行探伤扫查；
如果发现缺陷，则应以探伤灵敏度进行定量。

2 发现疑似缺陷波形时，应及时进行波形数据储存
和记录。

3 纵波探伤如果波形分析困难，应用横波探伤验证、
确认。

4 如果杂波影响较大，可用 1.25MHz 探头进行定
性。

5 底面回波较低或无底面回波时，应排除仪器、探
头、探头线临时故障及耦合不良因素。

6 如发现底波过低或其它部位出现异常波时，应引
起特别注意，应采用其它方法确认，防止由于误判
造成大缺陷的漏检。

7 确认压装部疲劳裂纹长度用 6dB 测长法。

8 车轴探伤缺陷定位
8.1 车轴探伤缺陷定位以轴端面为基准，即缺陷至
轴端水平距离。

8.2 横波（斜探头）探伤以水平定位，即缺陷距离 X=
A+B+L-C（mm）。

其中：
A——轴端至压装部内侧距离；
B——探头前端至压装部内侧距离；
L——探头前沿距离；
C——仪器水平距离读数。

9 车轴探伤缺陷定量
9.1 横波（斜探头）及纵波小角度探伤时，以人工
缺陷深度（灵敏度）±dB值来评价车轴缺陷。

9.2 贯透性有害缺陷（车轴内部缺陷）探伤时，若
底面回波与基准回波相同时，然后测出缺陷回波相
对于基准波高的分贝差，根据缺陷至探伤面的距离，
安全风险：正
确使用设备防
止设备掉落造
成人身伤害。

防止电气设备
触电。

质量风险：正
确判定缺陷性
质，防止漏判、
错判
工序工步作业内容及标准图示说明风险提示
按验收曲线进行判断。

9.3 贯透性有害缺陷探伤时，若底面回波高于基准
回波时，则要把缺陷回波先降低 x²n/2400 dB（式
中 x—缺陷声程，mm；n—底面回波高于基准波高的
分贝差）后，然后根据缺陷回波相对于基准波高的
分贝差及缺陷至探伤面的距离，按验收曲线进行判
断。

质量标准：
1. 中修机车车轴禁用限度
1.1 客运机车镶入部裂纹；
1.2 纵波直探头发现的缺陷；
2.3 镶入部裂纹反射大于等于 1mm 当量；
3.4 货运机车镶入部裂纹反射小于 1mm 当量，但延
伸长度超过 1/2 周。

2. 小修机车车轴禁用限度
2.1 客运机车镶入部裂纹；
2.2 纵波直探头发现的缺陷；
2.3 镶入部裂纹反射大于等于 2mm 当量；
2.4 货运机车镶入部裂纹反射小于 2mm 当量，但延伸长度超过 3/4 周。

3 透声检验标准：
3. 1 探伤区域：车轴端面中心至 1/2R 面积以内，区域边界以探头中心为准。

32 探伤区域内，底面回波高度等于或高于基准波高为合格。

3.3 探伤区域内，若局部底面回波高度低于基准波高，但其总面积不超过验收
区域的 1/16，且波幅下降不低于基准波 1/2 时，仍认为合格。

3.4 不符合 3. 2、3. 3 条要求时，为不合格车轴。

缺陷波透声不良
工序工步作业内容及标准图示说明风险提示4.部件
探伤后处理根据探伤结果标注部件
工作方法
1.探伤完成后合格用黄色油漆标注超探标记“U”。

2.对于不合格及存在有害缺陷的应进行报废处理，
并用红油漆标记“X”。

质量标准
1.标记要清晰明确。

2.做好标记并明确隔离。

安全风险：正
确使用设备防
止设备掉落造
成人身伤害。

质量风险：探
伤完毕后必须
对部件进行标
记，并隔离放
置。

标记“X”
标注超探标
记“U”
工序工步作业内容及标准图示说明风险提示
5.记录填写完整检测记录1.探伤后，由作业人员负责填写相关记录，其他参
加人员应在记录相应位置上签字。

2. 探伤记录应妥善保管，记录保存期一个中修期。

3.记录的填写应整齐、规范、字迹清楚、签字齐全。

安全风险：妥
善保管记录台
账防火防盗。

质量风险：填
写应整齐、规
范、字迹清
楚、签字齐全
6.清理整顿6.1工具检查检查作业工具齐全，对工具进行擦拭保洁，表面无积尘、油污。

6.2配件耗材耦合剂妥善保管；污损（一次性耗材）放置规定区域。

6.3作业场所清理清理检测场地附近等各部检修散落的异物、清理作业现场，做到工完料尽场地清。