钢轨超声波探伤

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。
70度实测的探测范围示意图
四、70°探头回波信号判断
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。
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 会导致探伤灵敏度过低或过高，不利于钢轨探伤。
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。
轨道铺筑与探伤检测
第七章 钢轨超声波探伤
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 经轨头下颚二次反射来扩大扫查 范围。
（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。
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
一次波
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。
（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；
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 地段的检查。
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。
二次波
二次波
二、轨端回波显示
2
1
0
主视图
俯视图
左视图
9.2 探头在0
5.0 9.2 探头在0－1
4.8 5.0 探头接近1
4.6 4.8 探头过1
1.0 4.6 探头在1－2
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。
（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。
（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；
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
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Biblioteka Baidu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。