探伤高级工试题

论述题1试述钢轨核伤产生的主要部位及原因。

答：钢轨核伤多发生在钢轨头部，距作用边下5~15mm范围内。

产生的主要原因是在钢轨生产中轨头内部已存在有白点，气泡或非金属夹杂等，使用中在机车车辆的动荷载重复作用下，将某些细微的疲劳源逐渐扩大而形成疲劳斑痕。

当疲劳斑痕没有和外界空气接触时，通称白核，当这种疲劳斑痕发展至轨头表面而被氧化时，称为黑核。

其次，由于钢轨头部解除疲劳、轨面檫伤等也能形成黑核。

2试述钢轨螺孔裂纹产生的主要原因及检测注意事项。

答：螺孔裂纹产生的原因一般有以下几点：1）线路养护不良而造成地接头，暗坑，吊板等将会使冲击力更大，致使螺孔周边局部应力过高而产生裂纹，尤其是列车经常制动地段，绝缘接头、异型接头以及长大隧道等地段都易产生裂纹。

2）钢轨本身设计不合理，使接头夹板不能全部承担钢轨所传递的力造成接头处强度减弱，易产生螺孔裂纹。

3）螺孔孔距不合理，易形成某个孔眼应力集中。

4）螺孔未倒棱或加工时周边有毛刺、缺口等，也易产生螺孔裂纹。

在检测螺孔时，应注意这些地段和部位的检查，发现异常回波，应仔细确认必要时应打开夹板检查。

3试述无损检测的特点。

答：主要特点如下：1）不破坏被检对象。

2）可实现100%的检验。

3）发现缺陷并做出评价，从而评定被检对象的质量。

4）可对缺陷形成的原因及发展规律做出判断，以促进有关部门改进生产工艺和产品质量。

5）对关键部件和关键部位在运行中作定期检查，甚至长期监控，以保证运行安全，防止事故发上。

4试述超声波探伤的原理及主要检测功能。

答：超声波探伤时利用超声波入射被检工件，当声束遇有缺陷时产生反射回波，或者穿透波被衰减来判断工件内部缺陷的存在，缺陷的位置和大小。

主要检测工具内部缺陷，同时也可发现工件表面裂纹，是五大常规无损探伤中应用最广泛的一种检测方法。

5试述超声波探伤法在钢轨探伤中的应用。

答：由于超声波探伤具有穿透能力强、可测厚度大、检测缺陷灵敏度高、速度快费用低、能检出工件中各种取向的缺陷，而且指向性好能方便正确对缺陷定位的优点，所以在钢轨探伤中得到了广泛的应用。

钢轨超声波探伤针对钢轨伤损的特点，采用了不同角度的探头，能及时发现各种取向的伤损，并能进行定位定量，检测速度可以达到3km/h，而且用水做耦合剂费用低廉。

6钢轨探伤仪在月检内容中，对探伤小车部分测试项目有哪些？答：规定的检测内容为：1）探伤小车走行部分。

2）探头、保护膜及电缆、接插件。

3）探头架压力及紧固螺栓。

4）70度探头在探头架上的偏角。

5）探伤小车翻板及翻板手柄。

6）水管及水管阀门。

7）探头提升装置。

8）探伤仪外观及旋钮、开关。

7试述钢轨探伤仪70度探头使用及注意事项。

答：70度探头主要检测轨头的核伤同时使用一次波和二次波，由于线路状态的不同，轨头核伤的发生存在一定的规律，因此在检测中要注意以下事项：1）灵敏度调整应以TB/T2340——2000标准规定的￠4平底孔当量为基准，并在探伤过程中保持此灵敏度。

2）应注意防止接头1m区域核伤漏检。

3）应根据核伤存在规律综合判伤。

4）应坚持70度探头发射方向定期调换。

5）应经常检查探头的位置和偏角。

6）应重视薄弱处所的检查和校对。

8试述钢轨鱼鳞伤的特点和检测注意事项。

答：鱼鳞伤是起源于轨头表面一种近似鱼鳞状金属碎裂的疲劳伤损。

裂纹始于轨头内侧圆弧附近，顺列车运行方向向前延展，裂纹附近常有黑影。

鱼鳞裂纹和黑影沿轨头横向发展的宽度一般6~20mm，最深点在鱼鳞裂纹的前内角，最深可达20 mm。

更为严重的是鱼鳞伤还常以裂纹尖端为源发展成多核面的横向疲劳核伤。

检测注意事项有以下几点：1）鱼鳞伤地段不能随意降低灵敏度。

2）两个70度探头同时相对向内。

3）单70度探头调向检查。

4）根据伤损特征调整探头偏角。

9如何加强焊缝轨底三角区伤损的检查？答：焊缝轨底三角区是钢轨焊缝伤损的多发区，由于承受拉应力，伤损发展速率快，断轨概率高是钢轨焊缝的探测重点。

可以从以下几个方面着手加强检查：（1）发挥37探头的探测作用。

1）发现二次波轮廓，首先要识别波形，若二次波轮廓波显示的间隔距离等于或大于轨底焊筋宽度，应通过水平定位予以确认。

2）发现焊筋轮廓波异常，一般可有前、后37度探头复核并通过水平定位确认，以防轮廓边缘应力集中引起的裂纹漏检。

（2）加强双45度探头的穿透探伤。

（3）重视轨底钳口烧伤检查。

（4）采取多种方式定伤。

10为什么轨面檫伤和焊补处所是钢轨探伤的难点？答：轨面檫伤和焊补是钢轨探伤的难点，其原因是檫伤影响声波的传播，焊补影响声束的方向。

声速不同，使斜入射的声波折射方向改变，不能按原定方向对钢轨进行扫查。

1）接头以外的钢轨检查：其重点是檫伤（焊补）层下核伤探测。

2）接头区域的伤损检查：其关键是应十分注意檫伤（焊补）对螺孔裂纹（尤其一孔裂纹）检查的影响。

3）对于轨底横向裂纹的探测：受檫伤（焊补）的影响，有可能无法检测或不能实现前后30度确认判伤，应根据单一探头显示的回波通过水平定位在可以部位用镜照、手摸轨底方法予以确认。

11钢轨严重磨耗对探伤有何影响？答：钢轨严重磨耗一般发生在小半径曲线上，特别是山区大坡度地段尤为突出，钢轨严重侧面磨耗，不仅给探伤工作带来困难，在一定程度上影响缺陷的检出。

曲线上股的严重磨耗，很易在下颚尖端产生疲劳裂纹，曲线下股严重磨耗，将轨头压宽、轨面压陷，探头耦合不良。

由于受磨耗影响探头位置和声束入射方向偏移，导致轨头疲劳核伤漏检，一旦发现往往核伤偏大或在未发现前折断。

12钢轨伤损状态对探伤结果有何影响？答：缺陷的状态包括缺陷位置、形状、取向、表面状态等，这些因素都对探伤结果造成一定的影响，同一面积的缺陷，由于其位置不同，反射波高度也不同；由于缺陷形状各异声压反射也不一样，由于缺陷取向影响，声波垂直于缺陷表面，反射波最高，若有倾斜时反射波降低，倾斜角越大，伤损越大时，反而反射波越低；缺陷表面粗糙影响，声波入射时，缺陷表面凹凸高度与波长比值越愈大，反射波愈低；由于缺陷性质不同，声波在界面上的反射率也不同。

13钢轨探伤仪70度探头怎样探测焊缝轨头伤损？答：70度探头探测焊缝轨头，用波形分析方法。

1）焊筋回波显示规律为：探头距焊缝中心约100 mm左右，显示焊筋轮廓波。

焊头焊筋几何形状不一，回波显示有差异，铝焊接头回波强，气焊接头回波弱，接触焊接头有时无波显示。

2）伤损回波显示特征：焊缝轨头伤损与轨头核伤的显示规律基本相似，区别在于伤损回波中夹有焊筋轮廓波。

在焊缝轨头探测中，有时会出现焊筋轮廓明显延长或重复显示，除因焊筋轮廓不规则和焊渣影响外，多数是轮廓和母材间存在伤损。

有时在检测中会显示前后轮廓波，一般后轮廓波显示靠前、短促，多数属下颚不规则及探头位置偏或B角偏小产生的轮廓断角波。

一般可用水平定位法确认回波显示部位。

14怎样检测焊缝下颚水平裂纹？答：因长期受到过大的偏心负载，水平推力以及轨头挠曲应力的复合作用，焊接接头的轨头和轨腰连接处容易产生水平裂纹。

其特点先从轨头外侧焊接焊筋出现裂纹，然后逐渐扩大到母材，有一定变化规律，即深度与长度的扩展成正比。

探测时应注意0度探头的回波显示，其裂纹刚进入母材初期，伤波和底波并存，以识波为主。

为尽早发现裂纹，在进入疲劳区段，应加强对焊缝外侧轨头下颚部位的目视和镜照。

15怎样检测纵向裂纹？答：纵向裂纹一般较长，轨头、轨腰、轨底均有发生。

主要显示特征是0度探测失底波报警，特殊情况下也有较短的纵向裂纹，如臌包等。

0度探头探测时轨底波时有时无，37度探头探测臌包的顶面也会显示回波，纵向裂纹在运行中也会发展，如轨面线纹引起的轨头纵向裂纹、轨腰纵向发展的水平裂纹。

简答题1钢轨探伤仪某一通道无回波的外部检查顺序是什么？答：首先检查面板上回波控制钮，如增益、衰减、抑制等，然后检查探头架、探头，看其位置是否正确，耦合接触是否良好，再检查探头连线及对接电缆。

2出现电压表无指示故障时，外部检查顺序是什么？答：保险管、电源线、电池组及电源开关。

3.2.5B20Z探头各符号所代表的意义是什么？答：2.5——频率为2.5MHZ.B——钛酸钡陶瓷。

20——圆晶片直径20㎜。

Z——直探头。

4.5P6×6K2探头各符号所表示的意义是什么？5——频率为5NHZ.P——锆钛酸铅陶瓷。

6×6——矩形晶片6㎜×6㎜。

K2——K值斜探头，K=2。

5斜探头的K值应如何选择？答：按照尽可能使声束与缺陷垂直的原则，除考虑缺陷的取向外，应按工件厚度选择探头，一般工件厚度较小时，选用较大K值，以便增加一次波声程，避免近场区探伤。

当工件厚度大时，选用小K值，以减少声程过大引起的衰减，便于发现远区的缺陷。

6用计算法求解缺陷当量，通常适用的声程有什么要求？答：适用的声程范围应大于3倍的近场长度。

7说明钢轨核伤形成的原因、产生部位和伤损编号。

答：核伤产生的原因是由于钢轨冶炼和轧制过程中材质不良，如白点、气泡、非金属夹杂等，在列车重复荷载作用下，形成应力集中、疲劳强度不足，逐渐发展而形成；核伤主要产生的部位在钢轨头部内侧；伤损编号为制造原因20号，疲劳原因21号。

8手工检查钢轨时应注意的五种暗伤的特征是什么？答：1）钢轨顶面上被车轮磨光的白面（白光）与黑面相交的地方不成直线。

2）轨面上白光中有乌光或黑线。

3）轨头肥大。

4）轨头鄂部有下垂现象。

5）鄂部透锈。

9钢轨伤损分类十位和个位数字分别表示什么？答：钢轨伤损采用两位数字编号进行分类，十位数表示伤损在钢轨断面上的位置和伤损状态，个位数表示造成伤损的原因。

10当纵波入射角逐渐扩大时，透过第二介质的波形有什么变化？答：当入射波大于0度而小于第一临界角，且Ca2>Ca1时，这时透入第二介质中有折射纵波也有折射横波。

当入射波大于第一临界角而小于第二临界角时，且Ca2>Ca1时，第二介质中只有折射横波存在。

当入射波大于第二临界角时，第二介质中只有表面波存在。

11超声波探伤试块的主要用途有哪些？答：主要用途如下：1）测定和校验探伤仪和探头的性能。

2）确定和校验探伤灵敏度。

3）调节仪器探测范围，确定缺陷位置。

4）评价缺陷大小，对被检工件评级或判废。

5）测量材料衰减系数和确定耦合补偿等。

12编制探伤工艺基本要求使什么？答：应有以下内容：1）编制探伤工艺的意义。

2）编制工艺的依据。

3）编制工艺的内容。

4）确定探伤程序。

5）选择探伤条件。

6）明确验收标准和探伤结果的处理。

13国产钢轨出厂时应有哪些标志？答：1）制造厂标。

2）钢轨类型。

3）钢种符号4）钢轨制造年月。

5）熔炼号。

6）品级号。

14超声波探伤中杂波的主要来源有哪些方面？答：1)探头杂波。

2）仪器杂波（电噪声）。

3）试件表面杂波。

4）材质原因形成的林状杂波。

15TBT/2340——2000标准规定，钢轨探伤仪0度、37度、70度探头通道灵敏度余量各是多少？答：分别是：0度探头不小于36db,37度和70度探头不小于40 db。