车轴探伤
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疲劳裂纹扩展区在车轴断口上占的面积往往较大。经常 有垂直于裂纹扩展方向的“弧线”（疲劳条带），而且疲劳条 带的间距随裂纹数扩展逐步增加。
⑶瞬时断裂区（脆性断裂区）
疲劳裂纹的扩展由慢到块，直到轴剩余面积承受不住外 加载荷而断裂，该区断口常为纤维状，起伏大；位于断口的 边缘时，常形成剪切唇；断裂发生时，为银灰色。
目前国内空心轴的空心直径一般有：Φ30mm(CRH3型动 车组)、Φ60mm（CRH1、CRH2型动车组）和Φ65mm
（CRH5型）。
空心轴的基本型式
1.3新制车轴的加工工艺及主要缺陷
1.成品轴加工流程
冶炼Ö铸、轧Ö锻造Ö粗加工Ö径向超声波探伤Ö热处理Ö热 校直Ö粗加工（车、锯、磨轴两端面）Ö超声波贯通检查Ö 粗加工、精加工Ö外观检查Ö磁粉探伤Ö成品轴交出（轮对 组装）
3.2实心车轴超声波探伤方法简介
1.纵波直探头贯通探伤法
⑴探测的目的 检测车轴的综合透声性能，发现内部危害性缺陷。 ⑵探测面、探头和试块
轮对型号 探测部位 探测面 探头型号
各型
全轴穿透 车轴两端面 2.5P20Z
半轴实物试块示意图
TZS-R系列试块
⑶测距的标定
将2.5P20Z探头放置在 TS-1（或 TS-1W）标准试块B面 上，调整仪器，使试块第1、第10次底面回波前沿分别对准 荧光屏水平刻度的第1、第10大格，此时水平刻度的每 1大 格代表车轴实际长度240mm
⑴磨光区：从锈蚀痕迹到轮座内端边缘的整个区为 磨光区，此区没有退轴时的划痕，说明这部分与轮心接 触不良，在退轴前检查，这部分可塞进100～200μm的 塞尺；
⑵月牙锈蚀区：此区轮座表面有黑色的锈蚀，呈月 牙形，为此，被称为月牙锈蚀区；
⑶接触良好区：靠轮座的外端，此区有退轴造成的 划痕，说明这部分与轮心接触良好。
滑动轴承车轴基本型式
RB2、RC3、RD2、RD3、RE2、RE2A 型车轴基本型式
RC4、RD4型车轴基本型式
RD3A型车轴基本型式 RC4A型车轴基本型式
RD3B型车轴基本型式
标准轴型各部位主要尺寸表
3.空心车轴
空心车轴比实心车轴可减轻（20～40）%的质量，一般 可减轻重（60～100）kg，甚至更多。
RD10
RD3A、RD4A
探头型号
2.5P20Z
2.5MHz,K1.2 2.5MHZ,K1.0 2.5MHz,K1.2 2.5MHz,K1.0 2.5MHz,K1.2 2.5MHz,K1.2 2.5MHz,K1.2
2.5MHz,K1.6
2.5MHz,K1.3 2.5MH,K1.2 2.5MHz,K1.3
轮座前肩
轮座后肩 轮座后肩 制动盘后肩
0～70 0～128 0～70 0～128 0～70 0～168 0～76
76～142
0～25 25～43 0～180
⑶测距的标定
将横波探头置于TZS-R 试块R面上，调节仪器，使 A面 下棱角第1次最高反射波和上棱角第1次最高反射波的前 沿分别对准荧光屏水平刻度线的第2和第4大格，此时， 水平刻度每 1大格代表深度40mm，代表水平距离40×K mm。根据K值来选择下列方式校准。
⑸扫查
探头均匀受力，以20mm/s～50mm/s的速 度，分别在车轴两端面移动， 同时观察回波的变化。探头扫查范围应遍及 轴端面的可移动区域。
⑹波形分析
在进行超声波贯通检测，发现大裂纹时，必须注意轮轴 固有回波（车轴假的超声指示）和大裂纹的区分。如果 将大裂纹误判为车轴的固有回波，则会造成大裂纹的漏 探；如果将车轴的固有回波当做大裂纹处理，则会造成 误判。
图2.4.12 横波探头K≤1.2时 在TZS-R型标准试块上测距标 定
图2.4.14 横波探头在TZS
图2.4.13 横波探头 -R型标准试块上测距
K> 1.2时在TZS-R型标准
标定波形图
试块上测距标定
横波探头探伤灵敏度
将探头置于相应的探测面上，适当调节仪器，使半轴试 块上深度为1.0mm 的人工缺陷最高反射波幅度达到荧光 屏垂直刻度满幅的80％，轮座外侧增益6dB，轮座内侧 和制动盘座增益9dB（AM96型轮对A2修时，轮座外侧增 益9dB，轮座内侧增益6dB，制动盘座增益9dB），耦合 差增益（0～4）dB，再补偿半轴实物试块与TZS-R标准 试块相对应的人工缺陷的dB差值（△CR），以此作为横 波探伤灵敏度。
2.横波斜探头探伤法
⑴探测的目的 发现轮座内外侧、制动盘座内外侧横向疲劳裂纹。 ⑵探测面和探头 轴颈、防尘板座、轴身、轮座与制动盘座之间 根据车轴型式和尺寸在K0.5～K1.6之间选择，探头频率 2.5MHz。
493号文 表2.4.1探测面、探头型号、移动距离选择表
轮对型号 各型
RC3、RC4 RD3、RD4
0mm
图2.4.15 小角度纵波探头在TZS-R型 标准试块上测距标定
图2.4.16 小角度纵波探头在TZS-R型 标准试块上测距标定波形图
探测面
轴端面
轴颈 轴身 轴颈 轴身 轴颈 轴身 轴颈
轴颈
防尘板座 防尘板座
轴身
探测部位
全轴穿透
轮座镶入部外侧 轮座镶入部内侧 轮座镶入部外侧 轮座镶入部内侧 轮座镶入部外侧 轮座镶入部内侧 轮座镶入部外侧
轮座镶入部中央
轮座镶入部内侧 轮座镶入部内侧 制动盘座镶入部
移动 起始位置
移动 范围
探测 起始位置
⑸扫查
扫查时探头移动区域必须保证探头扫查区域 之和大于轮座（盘座）全长，即必须保证探 头主声束覆盖轮座（盘座）全长。横波探头 扫查时探头指向镶入部，沿轴向前后移动， 同时沿车轴圆周方向转动，探头均匀受力， 探头移动速度为20mm/s～50 mm/s。
图2.4.18 RC3、RC4、RD3、RD4、RD10型轮座镶入部扫查示意图
入射角α 6°
7°
8°
9°
10° 10.5° 11° 12°
折射角β 13.2° 15.4° 17.7° 19.9° 22.2° 23.4° 24.6° 27°
探测面：轴端面
近端纵波小角度斜探头法
小角度纵波探头的测距标定
将小角度纵波探头放置在TZS-R试块B面上，调整仪器， 使下棱角和上棱角最高反射波的前沿分别对准荧光屏水 平刻度的第2和第4大格，则每１大格代表轴的水平距离4
2.车轴的主要缺陷 新制车轴的主要缺陷有：
夹杂物严重聚集、残余的疏松、缩孔、未切尽的缩管、晶粒 粗大、锻造裂纹、热处理裂纹、发纹；有时也会生产白点。
在役车轴的主要缺陷：疲劳裂纹
第二章 车轴的断裂分析
1.车轴的热切和冷切
车轴的早期断裂失效形式主要有两种：热切和冷切。 热切本质是轴承工作失效、发热，导致车轴强度下降、 变形、缩颈、拉长、拧成锥形麻花状而断裂，所以热切的原 因与车轴内在质量无关。 车轴冷切发生的原因以及整个裂断过程都和车轴本身密 切相关，冷切本质上是车轴某些质量指标未达到规定的要求 或外部的条件超过额定的允许值而引发的裂纹，导致断裂。
（7）质量判定
透声性能的判定
验收区域：车轴端面中心至1/2半径范围以内，区域边 界以探头中心为准。
验收区域内，底面回波高度等于或高于基准波高时，判 定为透声合格。
验收区域内，底面回波高度低于基准波高，其总面积不 超过验收区域面积的1/16，且波幅高度不低于垂直满幅的45 ％时，判定为透声合格。
⑴发生在常温下；
⑵断裂部位没有明显的塑性变形；
⑶往往承受的载荷不大；
⑷断裂比较突然。
超声波探伤就是检测车轴裂纹扩展过程的重要手段。
热切
冷切
疲劳裂纹源 车轴断口由疲劳源区、裂纹扩展区、脆性断裂区三部分组 成。
⑴疲劳源区 断口面平坦、细密，经常有发自疲劳裂纹源的放射纹；
疲劳裂纹源区常被氧化、腐蚀、变黑。 ⑵疲劳裂纹扩展区
⑵卸荷百度文库裂纹
车轴采用新标准之后，断裂部位发生了很大的变化，即 车轴冷切主要发生在卸荷槽部位。
⑶轴身裂纹
由于车轴自身缺陷的影响和扭转应力的作用，在轴身会 产生一定数量的纵向裂纹。特别是旧型号车轴，裂纹长度有 时会长达1m。
第三章 车轴超声波探伤方法介绍
3.1 概述 1.实心车轴
⑴纵波直探头贯通探伤法 检测车轴的综合透声性能，发现内部危害性缺陷和大的 疲劳裂纹。 ⑵横波斜探头探伤法 发现轮座内外侧、制动盘座内外侧横向疲劳裂纹。 ⑶近端纵波小角度斜探头法 发现轮座内外侧、制动盘座内外侧、轴颈根部(卸荷槽) 横向疲劳裂纹。 ⑷纵波直探头径向探伤法 发现车轴内部轴向缺陷（一般只应用于新制车轴）。 ⑸相控阵斜探头横波探伤法 目前主要用于带制动盘的轮对，利用轮座、制动盘座间 的位置，对轮座、制动盘座间的疲劳裂纹进行检测。
2.车轴裂纹分析
1）裂纹产生原因 ①几何形状对疲劳强度的影响
从轴到轮毂的弯曲应力流线很密，在压装末端引起很广 的应力集中。
②擦伤腐蚀及其对疲劳强度的影响
压配合件在受到弯曲或扭转应力作用时不可避免地要产 生擦伤腐蚀。
2）.裂纹轴表面与端面特征 车轴轮座压装部位退轴后的表面形貌大致可分为三 个区：磨光区、月牙锈蚀区、接触良好区。
图2.4.19 RD3A、RD4A、RD3A1、RD3B型和AM96（A3修） 轮座和制动盘座镶入部扫查示意图
3.近端纵波小角度斜探头法
1.探头角度的选择 ⑴探测的目的 发现轮座内外侧、制动盘座内外侧、轴颈根部(卸荷槽) 横向疲劳裂纹。 ⑵探头和探测面 小角度纵波探头入射角α值与折射角β值的对应关系表
2.空心车轴 ⑴横波斜探头轴向探伤法 发现车轴外表面的横向疲劳裂纹 ⑵纵波直探头径向探伤法 发现车轴内部轴向缺陷（一般只应用于新制车轴）。 ⑶表面波探伤法 检查空心轴内孔表面的横向裂纹（一般只应用于新制车
轴）。 ⑷双晶探头纵波径向探伤法 发现车轴内部轴向缺陷（一般只应用于新制车轴）。 ⑸横波斜探头周向探伤法 发现轴表面的纵向疲劳裂纹（应用较少）。
空心车轴的结构形式，如图所示。由于车轴主要承受横 向弯曲力矩作用，截面中心部分应力很小，制成空心后，对
车轴强度影响很小。
使用空心车轴需要超声波探伤技术确保起运行安全，采 用空心车轴可以事先内壁检测，使超声波声程较短，空 心车轴轮座部位横向裂纹探测精度比实心车轴高，裂纹 定位准确，漏探、误判几率可明显减少。所以空心车轴 的使用安全性比实心车轴还要高。
3.车轴裂纹容易产生部位
⑴压装部位裂纹 ⑵卸荷槽裂纹 ⑶轴身裂纹
⑴压装部位裂纹
旧型号车轴发生冷切的主要部位在轮对的轮座处。据统 计，车轴压装部位的裂纹95%以上都出现在离外缘（10～3 5）mm和离内缘（5～30）mm的两个带区内。并且多数是 危险性较大的横向裂纹。
裂纹平面与轴侧面法线成10°～25°的夹角。有一定规 律地外侧向内、内侧向外倾斜。
冷切裂断的机理是车轴薄弱区域在交变载荷的作用下， 疲劳累积损伤达到一定程度后，诱发疲劳裂纹，进而裂纹扩 展，最后导致断裂。车轴的冷切可以说几乎都是疲劳断裂。
如果车轴的某个区域有缺陷或损伤，那么车轴就更容易 萌生裂纹，疲劳寿命可能很短，因而车轴的使用寿命极大地 被缩短，这是极端危险的。这种断裂的特点是：
⑷调节灵敏度
调整仪器，使第10次底面回波高度达到荧光屏垂直刻度 满幅的90％，再增益6dB，耦合差另加4dB～6dB。在此 基础上再增益8dB～10dB〔钢印（2 dB ～4 dB）、中心 孔（3dB）、螺栓孔（3dB）〕。
关于大裂纹探伤灵敏度的说明：对于大裂纹探伤，一般 可发现的裂纹深度不小于5mm，常用的探伤车轴大裂纹 试块轴的人工裂纹深度为7mm。
探测 范围
轴颈后肩 轮座后肩 轴颈后肩 轮座后肩 轴颈后肩 轮座后肩 轴颈后肩
轴颈后肩
轮座前肩 轮座前肩 制动盘后肩
44～114 40～168 46～116 56～184 46～116 53～221 40～116
40～105
48～73 55～73 62～242
轮座前肩 轮座后肩 轮座前肩 轮座后肩 轮座前肩 轮座后肩 轮座前肩
车轴超声波探伤
第一章 车轴的基本知识
1.1 轮对、车轴各部位名称
2 3
1
典型车辆轮对示意图 1—车轴，2—车轮，3—制动盘
1.2车轴型式和尺寸
1.铁道机车车辆车轴的分类
铁路用轴按照用途分主要有车辆轴和机车轴两类； 按照形式分主要有实心轴和空心轴两大类。
2. GB/T 12814-2002 车轴形式简介
⑶瞬时断裂区（脆性断裂区）
疲劳裂纹的扩展由慢到块，直到轴剩余面积承受不住外 加载荷而断裂，该区断口常为纤维状，起伏大；位于断口的 边缘时，常形成剪切唇；断裂发生时，为银灰色。
目前国内空心轴的空心直径一般有：Φ30mm(CRH3型动 车组)、Φ60mm（CRH1、CRH2型动车组）和Φ65mm
（CRH5型）。
空心轴的基本型式
1.3新制车轴的加工工艺及主要缺陷
1.成品轴加工流程
冶炼Ö铸、轧Ö锻造Ö粗加工Ö径向超声波探伤Ö热处理Ö热 校直Ö粗加工（车、锯、磨轴两端面）Ö超声波贯通检查Ö 粗加工、精加工Ö外观检查Ö磁粉探伤Ö成品轴交出（轮对 组装）
3.2实心车轴超声波探伤方法简介
1.纵波直探头贯通探伤法
⑴探测的目的 检测车轴的综合透声性能，发现内部危害性缺陷。 ⑵探测面、探头和试块
轮对型号 探测部位 探测面 探头型号
各型
全轴穿透 车轴两端面 2.5P20Z
半轴实物试块示意图
TZS-R系列试块
⑶测距的标定
将2.5P20Z探头放置在 TS-1（或 TS-1W）标准试块B面 上，调整仪器，使试块第1、第10次底面回波前沿分别对准 荧光屏水平刻度的第1、第10大格，此时水平刻度的每 1大 格代表车轴实际长度240mm
⑴磨光区：从锈蚀痕迹到轮座内端边缘的整个区为 磨光区，此区没有退轴时的划痕，说明这部分与轮心接 触不良，在退轴前检查，这部分可塞进100～200μm的 塞尺；
⑵月牙锈蚀区：此区轮座表面有黑色的锈蚀，呈月 牙形，为此，被称为月牙锈蚀区；
⑶接触良好区：靠轮座的外端，此区有退轴造成的 划痕，说明这部分与轮心接触良好。
滑动轴承车轴基本型式
RB2、RC3、RD2、RD3、RE2、RE2A 型车轴基本型式
RC4、RD4型车轴基本型式
RD3A型车轴基本型式 RC4A型车轴基本型式
RD3B型车轴基本型式
标准轴型各部位主要尺寸表
3.空心车轴
空心车轴比实心车轴可减轻（20～40）%的质量，一般 可减轻重（60～100）kg，甚至更多。
RD10
RD3A、RD4A
探头型号
2.5P20Z
2.5MHz,K1.2 2.5MHZ,K1.0 2.5MHz,K1.2 2.5MHz,K1.0 2.5MHz,K1.2 2.5MHz,K1.2 2.5MHz,K1.2
2.5MHz,K1.6
2.5MHz,K1.3 2.5MH,K1.2 2.5MHz,K1.3
轮座前肩
轮座后肩 轮座后肩 制动盘后肩
0～70 0～128 0～70 0～128 0～70 0～168 0～76
76～142
0～25 25～43 0～180
⑶测距的标定
将横波探头置于TZS-R 试块R面上，调节仪器，使 A面 下棱角第1次最高反射波和上棱角第1次最高反射波的前 沿分别对准荧光屏水平刻度线的第2和第4大格，此时， 水平刻度每 1大格代表深度40mm，代表水平距离40×K mm。根据K值来选择下列方式校准。
⑸扫查
探头均匀受力，以20mm/s～50mm/s的速 度，分别在车轴两端面移动， 同时观察回波的变化。探头扫查范围应遍及 轴端面的可移动区域。
⑹波形分析
在进行超声波贯通检测，发现大裂纹时，必须注意轮轴 固有回波（车轴假的超声指示）和大裂纹的区分。如果 将大裂纹误判为车轴的固有回波，则会造成大裂纹的漏 探；如果将车轴的固有回波当做大裂纹处理，则会造成 误判。
图2.4.12 横波探头K≤1.2时 在TZS-R型标准试块上测距标 定
图2.4.14 横波探头在TZS
图2.4.13 横波探头 -R型标准试块上测距
K> 1.2时在TZS-R型标准
标定波形图
试块上测距标定
横波探头探伤灵敏度
将探头置于相应的探测面上，适当调节仪器，使半轴试 块上深度为1.0mm 的人工缺陷最高反射波幅度达到荧光 屏垂直刻度满幅的80％，轮座外侧增益6dB，轮座内侧 和制动盘座增益9dB（AM96型轮对A2修时，轮座外侧增 益9dB，轮座内侧增益6dB，制动盘座增益9dB），耦合 差增益（0～4）dB，再补偿半轴实物试块与TZS-R标准 试块相对应的人工缺陷的dB差值（△CR），以此作为横 波探伤灵敏度。
2.横波斜探头探伤法
⑴探测的目的 发现轮座内外侧、制动盘座内外侧横向疲劳裂纹。 ⑵探测面和探头 轴颈、防尘板座、轴身、轮座与制动盘座之间 根据车轴型式和尺寸在K0.5～K1.6之间选择，探头频率 2.5MHz。
493号文 表2.4.1探测面、探头型号、移动距离选择表
轮对型号 各型
RC3、RC4 RD3、RD4
0mm
图2.4.15 小角度纵波探头在TZS-R型 标准试块上测距标定
图2.4.16 小角度纵波探头在TZS-R型 标准试块上测距标定波形图
探测面
轴端面
轴颈 轴身 轴颈 轴身 轴颈 轴身 轴颈
轴颈
防尘板座 防尘板座
轴身
探测部位
全轴穿透
轮座镶入部外侧 轮座镶入部内侧 轮座镶入部外侧 轮座镶入部内侧 轮座镶入部外侧 轮座镶入部内侧 轮座镶入部外侧
轮座镶入部中央
轮座镶入部内侧 轮座镶入部内侧 制动盘座镶入部
移动 起始位置
移动 范围
探测 起始位置
⑸扫查
扫查时探头移动区域必须保证探头扫查区域 之和大于轮座（盘座）全长，即必须保证探 头主声束覆盖轮座（盘座）全长。横波探头 扫查时探头指向镶入部，沿轴向前后移动， 同时沿车轴圆周方向转动，探头均匀受力， 探头移动速度为20mm/s～50 mm/s。
图2.4.18 RC3、RC4、RD3、RD4、RD10型轮座镶入部扫查示意图
入射角α 6°
7°
8°
9°
10° 10.5° 11° 12°
折射角β 13.2° 15.4° 17.7° 19.9° 22.2° 23.4° 24.6° 27°
探测面：轴端面
近端纵波小角度斜探头法
小角度纵波探头的测距标定
将小角度纵波探头放置在TZS-R试块B面上，调整仪器， 使下棱角和上棱角最高反射波的前沿分别对准荧光屏水 平刻度的第2和第4大格，则每１大格代表轴的水平距离4
2.车轴的主要缺陷 新制车轴的主要缺陷有：
夹杂物严重聚集、残余的疏松、缩孔、未切尽的缩管、晶粒 粗大、锻造裂纹、热处理裂纹、发纹；有时也会生产白点。
在役车轴的主要缺陷：疲劳裂纹
第二章 车轴的断裂分析
1.车轴的热切和冷切
车轴的早期断裂失效形式主要有两种：热切和冷切。 热切本质是轴承工作失效、发热，导致车轴强度下降、 变形、缩颈、拉长、拧成锥形麻花状而断裂，所以热切的原 因与车轴内在质量无关。 车轴冷切发生的原因以及整个裂断过程都和车轴本身密 切相关，冷切本质上是车轴某些质量指标未达到规定的要求 或外部的条件超过额定的允许值而引发的裂纹，导致断裂。
（7）质量判定
透声性能的判定
验收区域：车轴端面中心至1/2半径范围以内，区域边 界以探头中心为准。
验收区域内，底面回波高度等于或高于基准波高时，判 定为透声合格。
验收区域内，底面回波高度低于基准波高，其总面积不 超过验收区域面积的1/16，且波幅高度不低于垂直满幅的45 ％时，判定为透声合格。
⑴发生在常温下；
⑵断裂部位没有明显的塑性变形；
⑶往往承受的载荷不大；
⑷断裂比较突然。
超声波探伤就是检测车轴裂纹扩展过程的重要手段。
热切
冷切
疲劳裂纹源 车轴断口由疲劳源区、裂纹扩展区、脆性断裂区三部分组 成。
⑴疲劳源区 断口面平坦、细密，经常有发自疲劳裂纹源的放射纹；
疲劳裂纹源区常被氧化、腐蚀、变黑。 ⑵疲劳裂纹扩展区
⑵卸荷百度文库裂纹
车轴采用新标准之后，断裂部位发生了很大的变化，即 车轴冷切主要发生在卸荷槽部位。
⑶轴身裂纹
由于车轴自身缺陷的影响和扭转应力的作用，在轴身会 产生一定数量的纵向裂纹。特别是旧型号车轴，裂纹长度有 时会长达1m。
第三章 车轴超声波探伤方法介绍
3.1 概述 1.实心车轴
⑴纵波直探头贯通探伤法 检测车轴的综合透声性能，发现内部危害性缺陷和大的 疲劳裂纹。 ⑵横波斜探头探伤法 发现轮座内外侧、制动盘座内外侧横向疲劳裂纹。 ⑶近端纵波小角度斜探头法 发现轮座内外侧、制动盘座内外侧、轴颈根部(卸荷槽) 横向疲劳裂纹。 ⑷纵波直探头径向探伤法 发现车轴内部轴向缺陷（一般只应用于新制车轴）。 ⑸相控阵斜探头横波探伤法 目前主要用于带制动盘的轮对，利用轮座、制动盘座间 的位置，对轮座、制动盘座间的疲劳裂纹进行检测。
2.车轴裂纹分析
1）裂纹产生原因 ①几何形状对疲劳强度的影响
从轴到轮毂的弯曲应力流线很密，在压装末端引起很广 的应力集中。
②擦伤腐蚀及其对疲劳强度的影响
压配合件在受到弯曲或扭转应力作用时不可避免地要产 生擦伤腐蚀。
2）.裂纹轴表面与端面特征 车轴轮座压装部位退轴后的表面形貌大致可分为三 个区：磨光区、月牙锈蚀区、接触良好区。
图2.4.19 RD3A、RD4A、RD3A1、RD3B型和AM96（A3修） 轮座和制动盘座镶入部扫查示意图
3.近端纵波小角度斜探头法
1.探头角度的选择 ⑴探测的目的 发现轮座内外侧、制动盘座内外侧、轴颈根部(卸荷槽) 横向疲劳裂纹。 ⑵探头和探测面 小角度纵波探头入射角α值与折射角β值的对应关系表
2.空心车轴 ⑴横波斜探头轴向探伤法 发现车轴外表面的横向疲劳裂纹 ⑵纵波直探头径向探伤法 发现车轴内部轴向缺陷（一般只应用于新制车轴）。 ⑶表面波探伤法 检查空心轴内孔表面的横向裂纹（一般只应用于新制车
轴）。 ⑷双晶探头纵波径向探伤法 发现车轴内部轴向缺陷（一般只应用于新制车轴）。 ⑸横波斜探头周向探伤法 发现轴表面的纵向疲劳裂纹（应用较少）。
空心车轴的结构形式，如图所示。由于车轴主要承受横 向弯曲力矩作用，截面中心部分应力很小，制成空心后，对
车轴强度影响很小。
使用空心车轴需要超声波探伤技术确保起运行安全，采 用空心车轴可以事先内壁检测，使超声波声程较短，空 心车轴轮座部位横向裂纹探测精度比实心车轴高，裂纹 定位准确，漏探、误判几率可明显减少。所以空心车轴 的使用安全性比实心车轴还要高。
3.车轴裂纹容易产生部位
⑴压装部位裂纹 ⑵卸荷槽裂纹 ⑶轴身裂纹
⑴压装部位裂纹
旧型号车轴发生冷切的主要部位在轮对的轮座处。据统 计，车轴压装部位的裂纹95%以上都出现在离外缘（10～3 5）mm和离内缘（5～30）mm的两个带区内。并且多数是 危险性较大的横向裂纹。
裂纹平面与轴侧面法线成10°～25°的夹角。有一定规 律地外侧向内、内侧向外倾斜。
冷切裂断的机理是车轴薄弱区域在交变载荷的作用下， 疲劳累积损伤达到一定程度后，诱发疲劳裂纹，进而裂纹扩 展，最后导致断裂。车轴的冷切可以说几乎都是疲劳断裂。
如果车轴的某个区域有缺陷或损伤，那么车轴就更容易 萌生裂纹，疲劳寿命可能很短，因而车轴的使用寿命极大地 被缩短，这是极端危险的。这种断裂的特点是：
⑷调节灵敏度
调整仪器，使第10次底面回波高度达到荧光屏垂直刻度 满幅的90％，再增益6dB，耦合差另加4dB～6dB。在此 基础上再增益8dB～10dB〔钢印（2 dB ～4 dB）、中心 孔（3dB）、螺栓孔（3dB）〕。
关于大裂纹探伤灵敏度的说明：对于大裂纹探伤，一般 可发现的裂纹深度不小于5mm，常用的探伤车轴大裂纹 试块轴的人工裂纹深度为7mm。
探测 范围
轴颈后肩 轮座后肩 轴颈后肩 轮座后肩 轴颈后肩 轮座后肩 轴颈后肩
轴颈后肩
轮座前肩 轮座前肩 制动盘后肩
44～114 40～168 46～116 56～184 46～116 53～221 40～116
40～105
48～73 55～73 62～242
轮座前肩 轮座后肩 轮座前肩 轮座后肩 轮座前肩 轮座后肩 轮座前肩
车轴超声波探伤
第一章 车轴的基本知识
1.1 轮对、车轴各部位名称
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典型车辆轮对示意图 1—车轴，2—车轮，3—制动盘
1.2车轴型式和尺寸
1.铁道机车车辆车轴的分类
铁路用轴按照用途分主要有车辆轴和机车轴两类； 按照形式分主要有实心轴和空心轴两大类。
2. GB/T 12814-2002 车轴形式简介