第7章钢轨超声波探伤PPT课件
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轨道铺筑与探伤检测
第七章 钢轨超声波探伤
.
1
主视图 俯视图
第一节 70°探头的探伤
一、一二次波的概念
70°探头采用横波在钢轨轨头内
进行反射式探伤，主要探测轨头
核伤和钢轨焊接接头头部的夹碴
、气孔和裂纹等。为了一次性检
查较大范围轨头伤损，采用探头 左视图 在轨面与钢轨纵向呈一定的偏角
（20°），使入射钢轨中的横波
6
.
上述是70°探头发射方向和探头移动方向相同的显
示过程（即探头向前发射）。由于钢轨探伤仪上还
装有向后发射的70°探头，因此该探头轨端断面回
波显示正好与上述过程相反，回波从刻度值小向刻
度值大的方向移动，先显示一次回波，再显示二次
回波。 在以轨端断面为基准调节70°探头探伤灵敏度时切
勿将二次波起始时的顶角多方位反射回波当作杂波 处理，也不能过高要求一次波位移到0刻度，这样会
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.
2. 正确区分假象回波
（1）颚部锈蚀波：70°探头遇到轨头颚部锈蚀时， 会出现间断而短促的报警声，在示波屏上一、二次交 替处，显示没有移动的跳跃波，此时可适当降低增益 ，使跳跃波得到扼制。 （2）螺孔反射波：当探测遇到轨面宽度不一，曲线 磨耗严重、马鞍形接头或探头的偏角和位置不当时， 在示波屏二次波范围内将显示螺孔反射波，可通过调 节探头横向位置，使螺孔反射波消失。
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（3）夹板卡损波：探头距离夹板80~90mm左右时 ，仪器报警，在示波屏一、二次波交替处显示回 波，波幅稳定，这是夹板卡损引起的回波，可通 过调节探头横向位置进行判断。 （4）剥落掉块波：轨头侧面飞边或曲线内侧剥落 掉块也会引起超声波的反射，对这种异常反应要 仔细校对，防止凹凸不平水平裂纹下暗藏的核伤 ，剥落严重也会引起轨头内裂。
二次波
4
二次波
.
201
二、轨端回波显示
主视图 探头9.在2 0探5.头09在.20－探4.1头85俯.接0视近探 146图1.头48.过 1.04.6
左视图百度文库
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当70°探头入射点距轨端（60轨）216mm左右，荧光 屏刻度9.2左右，将显示轨端顶角反射波；随着探头 向轨端移动，由位置0移至位置1，回波刻度由9.2向 5.0移动，这时二次波由轨端顶角向轨颚方向移动， 同时，在荧光屏刻度4.8处显示轨颚端角波，探头位 置距轨端108mm左右，继续前移，二次回波波幅下降， 一次回波波幅上升，并随着探头从位置1移向位置2， 一次回波由刻度4.6向1.0处移动。
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（3）确定核伤中心在钢轨纵向位置（0点）。 用直尺确定B点到C点的中心O1点（核伤顶端在 轨面的位置）和A点到D点的中心O2点（核伤底 端在轨面的位置），取O1到O2的中心O点，即为 核伤中心在钢轨纵向的位置。如果在ABCD四点 中，A点到B点的距离与C点到D点的距离相同， 则说明核伤垂直于轨面， O1、O2两点是重合的 ，因此核伤中心在钢轨纵向位置，可直接读取 B点到C点的中心O1点；
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五、70°探头注意事项
1.重视现场探伤灵敏度调节与修正；
2.防止接头1m区域核伤的漏检；
3.根据核伤存在规律综合判伤；
4.重视倾斜性核伤的检测；
5.注意探头位置和偏角的检查；
6.重视薄弱处所的检查和校对。
根据钢轨受力特点，应特别重视有缝接头、焊缝、
曲线上股、大坡道、变坡点和道岔基本轨、鱼鳞伤
70°探头属于反射式探伤法，如果无伤损存在， 一般均无显示回波信号（轨端断面波除外）。当遇 到伤损时，根据回波显示和示波屏上深程、水平、 垂直刻度读数可确定伤损所在的位置，并初步判定 其大小。在实际探伤中，由于轨头的复杂情况或仪 器灵敏度调节问题，也会产生假信号，干扰正常判 伤。因此，对70°探头的回波信号应有一个正确鉴 别和判断的过程。
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1. 伤波的显示 70°探头检测轨头伤损的一般显示规律： （1）伤波显示在一、二次波交替范围，表面轨头 下颚有伤，但在焊缝部位，应注意区分焊筋轮廓波 ； （2）伤波显示在二次波范围，表明轨头内外测上 角或近表面有伤，应注意区分表层剥离掉块和鱼鳞 伤； （3）既有一次波，又有二次波，表明轨头内有较 大核伤，伤损位于一、二次重叠扫查区； （4）如果伤波显示近似与轨端断面回波，表明核 伤直径已经很大。
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（5）焊筋轮廓波：焊接接头的轨头下颚都有焊筋 轮廓存在，尤其是铝热焊头，70°探伤时有回波显 示，一般显示在一二次波交替范围，但应仔细区分 在同一位置上轨头内裂的异常伤波显示。 （6）侧面锯齿波：由于液压调缝器卡钳的作业， 轨头侧面有条束状印痕，在示波屏4.0刻度左右显 示连续、短促、重复的回波。 （7）表面擦伤波：若擦伤较浅，在靠近基线刻度 附近显示不规则跳跃波和短回波，若擦伤有一定深 度，则显示在二次波范围内，应仔细探测校正。
经轨头下颚二次反射来扩大扫查
范围。
2
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一次波
一次波——探头发射的超声波在未被轨头下 颚反射之前，即由伤损（缺陷）或轨端断面 反射的回波。一次波能探测的范围不到轨头 总面积的30%。
一次波
3
一次波
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二次波
二次波——超声波经轨头下颚反射后继续前 进，在尚未被轨顶面反射之前，而由伤损或 轨端断面反射的回波。二次波能探测的范围 约占轨头总面积的60%，二次波束扫查的 范围包括了一次波束的扫查范围。
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（1）校对前要在探头上标定出入射点和纵向 中点，确定校对灵敏度； （2）校对中将探头在钢轨纵向前后移动，用 一次波分别在核伤两侧定出ABCD四个点。探头 由远离核伤向接近核伤移动，当核伤波出现时 ，在探头入射点对应的钢轨上做好标记A点， 探头继续前移至核伤波将要消失时，做好标记 B点；探头调向，按上述方法确定出核伤C点和 D点；
地段的检查。
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六、核伤定位定量
钢轨核伤除判定伤损性质外，还应通过校对
确定它的位置、大小和深度，以便决定对钢轨
的处理。
四点定位法
校对方法
基线定位法 半波高度定位法
试块对比法
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1. 四点定位法 四点法适合于仪器探测范围调节精度不高、核伤两 边都有回波的情况。它是根据探头折射角与缺陷间 形成的三角函数关系，来确定核伤位置和大小的方 法。
导致探伤灵敏度过低或过高，不利于钢轨探伤。
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三、探测范围
同时用两个70°探头，一个检查轨头内侧，另一个检查 轨头外侧，由于探头偏角的因素，在轨头中下部仍存在一 个“盲区”。GT-2型钢轨探伤仪增加2个直打70°探头探测 轨头中下部以防核伤漏检。
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70度实测的探测范围示意图
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四、70°探头回波信号判断
第七章 钢轨超声波探伤
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主视图 俯视图
第一节 70°探头的探伤
一、一二次波的概念
70°探头采用横波在钢轨轨头内
进行反射式探伤，主要探测轨头
核伤和钢轨焊接接头头部的夹碴
、气孔和裂纹等。为了一次性检
查较大范围轨头伤损，采用探头 左视图 在轨面与钢轨纵向呈一定的偏角
（20°），使入射钢轨中的横波
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上述是70°探头发射方向和探头移动方向相同的显
示过程（即探头向前发射）。由于钢轨探伤仪上还
装有向后发射的70°探头，因此该探头轨端断面回
波显示正好与上述过程相反，回波从刻度值小向刻
度值大的方向移动，先显示一次回波，再显示二次
回波。 在以轨端断面为基准调节70°探头探伤灵敏度时切
勿将二次波起始时的顶角多方位反射回波当作杂波 处理，也不能过高要求一次波位移到0刻度，这样会
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2. 正确区分假象回波
（1）颚部锈蚀波：70°探头遇到轨头颚部锈蚀时， 会出现间断而短促的报警声，在示波屏上一、二次交 替处，显示没有移动的跳跃波，此时可适当降低增益 ，使跳跃波得到扼制。 （2）螺孔反射波：当探测遇到轨面宽度不一，曲线 磨耗严重、马鞍形接头或探头的偏角和位置不当时， 在示波屏二次波范围内将显示螺孔反射波，可通过调 节探头横向位置，使螺孔反射波消失。
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（3）夹板卡损波：探头距离夹板80~90mm左右时 ，仪器报警，在示波屏一、二次波交替处显示回 波，波幅稳定，这是夹板卡损引起的回波，可通 过调节探头横向位置进行判断。 （4）剥落掉块波：轨头侧面飞边或曲线内侧剥落 掉块也会引起超声波的反射，对这种异常反应要 仔细校对，防止凹凸不平水平裂纹下暗藏的核伤 ，剥落严重也会引起轨头内裂。
二次波
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二次波
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二、轨端回波显示
主视图 探头9.在2 0探5.头09在.20－探4.1头85俯.接0视近探 146图1.头48.过 1.04.6
左视图百度文库
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当70°探头入射点距轨端（60轨）216mm左右，荧光 屏刻度9.2左右，将显示轨端顶角反射波；随着探头 向轨端移动，由位置0移至位置1，回波刻度由9.2向 5.0移动，这时二次波由轨端顶角向轨颚方向移动， 同时，在荧光屏刻度4.8处显示轨颚端角波，探头位 置距轨端108mm左右，继续前移，二次回波波幅下降， 一次回波波幅上升，并随着探头从位置1移向位置2， 一次回波由刻度4.6向1.0处移动。
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（3）确定核伤中心在钢轨纵向位置（0点）。 用直尺确定B点到C点的中心O1点（核伤顶端在 轨面的位置）和A点到D点的中心O2点（核伤底 端在轨面的位置），取O1到O2的中心O点，即为 核伤中心在钢轨纵向的位置。如果在ABCD四点 中，A点到B点的距离与C点到D点的距离相同， 则说明核伤垂直于轨面， O1、O2两点是重合的 ，因此核伤中心在钢轨纵向位置，可直接读取 B点到C点的中心O1点；
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五、70°探头注意事项
1.重视现场探伤灵敏度调节与修正；
2.防止接头1m区域核伤的漏检；
3.根据核伤存在规律综合判伤；
4.重视倾斜性核伤的检测；
5.注意探头位置和偏角的检查；
6.重视薄弱处所的检查和校对。
根据钢轨受力特点，应特别重视有缝接头、焊缝、
曲线上股、大坡道、变坡点和道岔基本轨、鱼鳞伤
70°探头属于反射式探伤法，如果无伤损存在， 一般均无显示回波信号（轨端断面波除外）。当遇 到伤损时，根据回波显示和示波屏上深程、水平、 垂直刻度读数可确定伤损所在的位置，并初步判定 其大小。在实际探伤中，由于轨头的复杂情况或仪 器灵敏度调节问题，也会产生假信号，干扰正常判 伤。因此，对70°探头的回波信号应有一个正确鉴 别和判断的过程。
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1. 伤波的显示 70°探头检测轨头伤损的一般显示规律： （1）伤波显示在一、二次波交替范围，表面轨头 下颚有伤，但在焊缝部位，应注意区分焊筋轮廓波 ； （2）伤波显示在二次波范围，表明轨头内外测上 角或近表面有伤，应注意区分表层剥离掉块和鱼鳞 伤； （3）既有一次波，又有二次波，表明轨头内有较 大核伤，伤损位于一、二次重叠扫查区； （4）如果伤波显示近似与轨端断面回波，表明核 伤直径已经很大。
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（5）焊筋轮廓波：焊接接头的轨头下颚都有焊筋 轮廓存在，尤其是铝热焊头，70°探伤时有回波显 示，一般显示在一二次波交替范围，但应仔细区分 在同一位置上轨头内裂的异常伤波显示。 （6）侧面锯齿波：由于液压调缝器卡钳的作业， 轨头侧面有条束状印痕，在示波屏4.0刻度左右显 示连续、短促、重复的回波。 （7）表面擦伤波：若擦伤较浅，在靠近基线刻度 附近显示不规则跳跃波和短回波，若擦伤有一定深 度，则显示在二次波范围内，应仔细探测校正。
经轨头下颚二次反射来扩大扫查
范围。
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一次波
一次波——探头发射的超声波在未被轨头下 颚反射之前，即由伤损（缺陷）或轨端断面 反射的回波。一次波能探测的范围不到轨头 总面积的30%。
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一次波
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二次波
二次波——超声波经轨头下颚反射后继续前 进，在尚未被轨顶面反射之前，而由伤损或 轨端断面反射的回波。二次波能探测的范围 约占轨头总面积的60%，二次波束扫查的 范围包括了一次波束的扫查范围。
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（1）校对前要在探头上标定出入射点和纵向 中点，确定校对灵敏度； （2）校对中将探头在钢轨纵向前后移动，用 一次波分别在核伤两侧定出ABCD四个点。探头 由远离核伤向接近核伤移动，当核伤波出现时 ，在探头入射点对应的钢轨上做好标记A点， 探头继续前移至核伤波将要消失时，做好标记 B点；探头调向，按上述方法确定出核伤C点和 D点；
地段的检查。
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六、核伤定位定量
钢轨核伤除判定伤损性质外，还应通过校对
确定它的位置、大小和深度，以便决定对钢轨
的处理。
四点定位法
校对方法
基线定位法 半波高度定位法
试块对比法
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1. 四点定位法 四点法适合于仪器探测范围调节精度不高、核伤两 边都有回波的情况。它是根据探头折射角与缺陷间 形成的三角函数关系，来确定核伤位置和大小的方 法。
导致探伤灵敏度过低或过高，不利于钢轨探伤。
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三、探测范围
同时用两个70°探头，一个检查轨头内侧，另一个检查 轨头外侧，由于探头偏角的因素，在轨头中下部仍存在一 个“盲区”。GT-2型钢轨探伤仪增加2个直打70°探头探测 轨头中下部以防核伤漏检。
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70度实测的探测范围示意图
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四、70°探头回波信号判断