大型养路机械超声波车轴探伤工艺汇总.doc

成都工务机械段
大型养路机械超声波车轴探伤检查作业指导书
编号：
大机检修车间
作业地点
检修车间
任职条件
持有上岗证书和超声波探伤二级证书
环境要求
探伤工作场地应整洁明亮，照度适中，通风良好，环境温度应保持在10℃ ～30℃ 范围内。所用的电源，应与大型机械、动力电源线分开并单独接线。
岗位人数

上道工序
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工步
作业内容及技术要求
工装设备
及量具
作业图示
材料及
其 它
1.准备工作
1.1检查辅助设备、工具
1.1.1超声波探伤作业用六通道组合探头，手动或电控随时控制转停，工作状态良好。并按《设备操作规程》进行检点、润滑，确认性能良好无故障。
1.1.2超声波探伤人员应配备带函数的计算器及常用工具。
1.1.3检查探伤使用的各种标准试块，无磕碰伤及锈蚀，每月采用塞尺清理标准试块上人工裂纹中的污物。
1.2开机检查探伤仪
1.2.1打开电源开关，待电脑进入XP系统桌面后，点击车轴探伤程序，检查并设置相应参数，确认超探仪技术状态良好，各通道按钮及开关作用正常，各通道独立显示正常，B型显示良好。（见SL2000B操作说明书）
1.3检查和探头、探头线
1.3.1检查探头线、电源连接线，编码线无破损、折断；探头线连接头无松动，作用良好。
SL2000B超声波探伤仪、探头线、00探头及纵波小角度探头、试块、钢卷尺、直钢尺、函数计算器

耦合剂(机油、轴承脂)

2.探测规定
2.1大型养路机械年检时须对车轴施行全轴穿透探伤检查。
2.2大型养路机械年检时须对对齿轮座、轴身、轮座内外侧、轴颈等部位施行小角度纵波探伤检查。

3.仪器及工艺装备
3.1探头及探头线
3.1.1检查探伤用的各种探头应满足探伤要求，探头使用时间达到半年或探测数量达到500条轮对时，应更换探头进行送检，对探头性能指标进行一次检测，如不合格时应报废。探头在测试或使用过程中如出现双峰或多峰现象，应更换探头。
3.1.2每次更换探头时由探伤工、探伤工长、质检员、验收员共同对探头测试进行确认。探伤工应做好探头送检更换记录。报废探头须填写探头报废记录。
3.1.3选择探头
车轴探伤所用探头的频率、角度、探头类型见《大型养路机械在役车轴超声波探伤工艺规程》。
3.1.4探头必须经过铁道部认证的专业厂家生产，并经检定测试合格后方准使用。
3.1.5每台超探仪开工前校验完毕后只准每个通道连接一种探头，不允许在工作中随意转换探头.
3.2耦合剂选择：耦合剂可选用机油，校验探伤灵敏度和探伤作业时，应使用相同耦合剂。
3.3试块
3.3.1标准试块：超声波探伤作业应配备下列标准试块。
图1、CSK-1(ⅡW)标准试块： 图2、TZS-R标准试块：
图3、CS-1-5标准试块： 图4、TS-1或TS-1W标准试块
3.3.2、实物试块：用于对比检验（图5）
车轴超声波探伤所使用的半轴实物试块应使用透声性能良好且各部位晶粒度基本一致。实物试块必须经过局级及以上机构组织的鉴定方可投入使用。

图1、CSK-1(ⅡW)标准试块

图2、TZS-R标准试块：

图3、CS-1-5标准试块：

图4、TS-1标准试块

图5：大型养路机械半轴实物试块

4. 性能校验
4.1日常性能校验
4.1.1开工前由探伤工、探伤工长、质量检查员、验收员共同进行性能校验，检查探伤系统的技术状态，使用标准试块校准零点和标定测距，正确调整或输入探伤参数，确定探伤灵敏度，并在实物试块上进行当量对比检验。校验完毕，由探伤人员填写或输入超声波探伤仪日常性能校验记录，参加校验的人员应共同签字。
4.2季度性能检查
4.2.1每季度由设备科、检修车间主管负责人，探伤工程师，探伤工长、探伤工共同参加，对超声波仪器进行一次季度性能检查，全面检查超探仪的状态，测试超探仪的主要性能指标，并按日常性能校验的内容进行检查，详细填写超声波探伤仪季度性能检查记录并共同签字。
4.2.2新购置或检修完毕第一次投入使用的超探仪，使用前须按季度性能检查的要求进行测试并做好记录。

5.定标及灵敏度确定
5.1全轴穿透检查
5.1.1各型车轴轮对穿透检查时必须在车轴两端面分别进行，检查时，车轴应摆放平稳，防止滚动。
5.2调试仪器：
5.2.1连接好各探头连接线，编码器连接线，鼠标。
5.3测距标定
5.3.1用机油做耦合剂，在探伤仪单通道A型显示下，将直探头置于TS-1或TS-1W标准试块B面，将第十次底面回波调至荧光屏第9大格，将闸门宽度调为60μs，以闸门后沿对准第10次低波后沿；此时代表车轴实际长度2400mm。
5.3.2小角度纵波斜探头（2-6通道）测距调整
1）将专用组合探头置于涂有耦合剂且与被探轴型相同的半轴实物试块的轴端面上，用仪器第2道检测齿轮座内外侧部位：调节仪器的“范围、平移”键，使齿轮座内外测人工伤反射波位于显示屏水平刻度5-8（大格）范围内，再将闸门宽度调为50μs，并以闸门中点对准反射波中点。
2）将专用组合探头置于涂有耦合剂且与被探轴型相同的半轴实物试块的轴端面上，用仪器第3道检测轴身部位：调节仪器的“范围、平移”键，使齿轮座内外测人工伤反射波位于显示屏水平刻度5（大格）范围内，再将闸门宽度调为80μs，并以闸门中点对准反射波前沿。
3）将专用组合探头置于涂有耦合剂且与被探轴型相同的半轴实物试块的轴端面上，用仪器第4道检测轮座内侧部位：调节仪器的“范围、平移”键，使齿轮座内外测人工伤反射波位于显示屏水平刻度5（大格）范围内，再将闸门宽度调为30μs，并以闸门中点对准反射波前沿。
4）将专用组合探头置于涂有耦合剂且与被探轴型相同的半轴实物试块的轴端面上，用仪器第5道检测轮座外侧部位：调节仪器的“范围、平移”键，使齿轮座内外测人工伤反射波位于显示屏水平刻度5（大格）范围内，再将闸门宽度调为30μs，并以闸门中点对准反射波前沿。
5）将专用组合探头置于涂有耦合剂且与被探轴型相同的半轴实物试块的轴端面上，用仪器第6道检测轴颈部位：调节仪器的“范围、平移”键，使齿轮座内外测人工伤反射波位于显示屏水平刻度5（大格）范围内，再将闸门宽度调为10μs，并以闸门中点对准反射波前沿。
5.3.3横波斜探头（K值探头）测距的标定
1将K值探头置于TZS—R标准试块R面上，使用仪器的第3通道，调节仪器“范围、平移”，使A面下棱角反射波前沿和A面上棱角反射波前沿分别对准显示屏水平刻度4（大格）和8（大格）处。此时，显示屏上水平刻度10（大格）代表探测深度为200mm。用H表示探测深度，用L表示水平距离，用S表示声程，其关系可按公式（1）-（2）计算。
K = tgβ （1）
L=K×H （2）
S=H√（K²+1） （3）
H=（Ф1+Ф2）/2 （4）
式中：
β ： 探头折射角；
L ： 从探头入射点至人工伤的水平距离（mm）；
S ： 横波声程（mm）；
H ： 探测深度（mm）
Φ1 ：轮座（或齿轮座）直径；
Φ2 ： 探头所在位置的直径。

2或将K探头置于半轴实物试块上
1）检测轴身部位，使用仪器的第3通道，调节仪器“范围、平移”，使轴身人工伤反射波位于显示屏水平刻度5（大格）处，再将闸门宽度调为10μs，并以闸门中点对准人工伤反射波前沿。
2）检测轮座内外侧（或齿座、轴颈）部位时，使用仪器的第3通道，调节仪器“范围、平移”，使轮座内外侧（或齿座、轴颈）人工伤反射波位于显示屏水平刻度5（大格）处，再将闸门宽度调为20μs，并以闸门中点对准人工伤反射波前沿。可按公式（3）、（5）计算出屏幕上每格代表的实际探测深度H、水平距离L及声程S值。
L=K（Ф1+Φ2）/2 = K×H （5）
5.3.4 B扫描测距调整：
将组合探头置于涂有耦合剂的半轴实物试块端面，探头正（或顺）时针旋转一周。在断面图上应有明显的人工伤图像，调节仪器“闸门位置、闸门宽度”键，使各个探测部位的闸门宽度覆盖整个探测区域。其中直探头的闸门宽度应能够覆盖轮座、防尘板座和轴颈的长度；各个小角度纵波探头和横波斜探头的闸门宽度应覆盖相应的应力区长度范围。
5.4 探伤灵敏度调整
5.4.1纵波探伤灵敏度调整
使用半轴实物试块调整探伤灵敏度。将与被探车轴相对应的专用组合探头置于涂有耦合剂的半轴实物试块端面上。依次调整穿透（1通道）、齿轮座内外侧（2通道）、轴身（3通道）、轮座内侧（4通道）、轮座外侧（5通道）、轴颈（6通道）等部位探测灵敏度。
5.4.1.1 直探头透声灵敏度调整
1） 利用TS—1或TS—1W标准试块调整
将探头置于TS—1试块（LZ50钢车轴用TS—1W试块）的B面上，调整仪器“衰减”键，使第10次底面回波高度为显示屏垂直刻度的90%，再增益13dB另加耦合差3dB～6dB作为探伤灵敏度。
2）或利用半轴实物试块调整
将组合探头置于涂有耦合剂的半轴实物试块端面上，调整仪器“衰减”键，使φ10mm平底孔反射波高度达到显示屏垂直刻度的50%，探测LZ40钢车轴时，再增益22dB另加耦合差2-4dB作为车轴穿透探伤灵敏度。探测LZ50钢车轴时，再增益13dB另加耦合差3-6dB作为车轴穿透探伤灵敏度。
5.4.1.2 齿座内外侧部位探伤灵敏度调整
将组合探头置于涂有耦合剂的半轴实物试块端面上，调整仪器“衰减”键，使齿座内外侧部位深5mm人工伤的回波幅度达到显示屏垂直刻度的50%，再增加9 dB另加耦合差3dB～6dB作为齿座内外侧探伤灵敏度。
5.4.1.3 轴身部位探伤灵敏度调整
将组合探头置于涂有耦合剂的半轴实物试块端面上，调整仪器“衰减”键，使轴身部位深4mm人工伤的回波幅度达到显示屏垂直刻度的50%，再增加9 dB另加耦合差3dB～6dB作为轴身探伤灵敏度。
5.4.1.4 轮座内侧部位探伤灵敏度调整
将组合探头置于涂有耦合剂的半轴实物试块端面上，调整仪器“衰减”键，使轮座内侧部位深3mm人工伤的回波幅度达到显示屏垂直刻度的50%，再增加8 dB另加耦合差2dB～6dB作为轮座内侧探伤灵敏度。
5.4.1.5轮座外侧部位探伤灵敏度调整
将组合探头置于涂有耦合剂的半轴实物试块端面上，调整仪器“衰减”键，使轮座内侧部位深2mm人工伤的回波幅度达到显示屏垂直刻度的50%，再增加6 dB另加耦合差2dB～4dB作为轮座外侧探伤灵敏度。
5.4.1.6轴颈部位探伤灵敏度调整
将组合探头置于涂有耦合剂的半轴实物试块端面上，调整仪器“衰减”键，使轴颈过渡圆弧深1.5mm人工伤的回波幅度达到显示屏垂直刻度的50%，再增加4 dB另加耦合差2dB作为轮座内侧探伤灵敏度。
5.4.2 横波探伤灵敏度调整
将K值斜探头涂有耦合剂的TZS-R试块R面上，调整仪器“衰减”键，使深1mm人工伤的回波幅度达到显示屏垂直刻度的50%，再增益6 dB另加耦合差2dB～6dB作为横波探伤灵敏度。
5.5 储存调整结果
5.5.1 完成上述测距标定、探测灵敏度调整后，将结果储存，以备调用。
5.6探伤操作程序
5.6.1 在探伤准备工作完成后，用仪器控制键输入车号、轴号、轴位、探头角度、闸门宽度等参数。
5.6.2 纵波探伤操作程序
5.6.2.1 调出被探轴的探伤参数文件，将与被探车轴相对应的组合探头置于涂好耦合剂的轴端面上，探头压力要均匀，确保6个单探头都有良好的声耦合。
5.6.2.2 将探伤仪置于多通道同时显示状态。
5.6.2.3 匀速旋转（逆时针或顺时针）组合探头365°，在“B”显示状态下观察1-6通道内是否有缺陷图像出现。
5.6.2.4 如有异常图像出现，则应使用控制键切换到单通道波形显示方式，作进一步确认，以判断该轴是否透声良好、是否有伤。
5.6.3 车轴全轴探伤必须从两端进行，严禁仅从单端探测。
5.6.4 在解体落车的情况下，车轴轴身等裸露部位按《机车车辆车轴磁粉探伤》（TB/1619）中有关规定进行磁粉探伤检测或用超声波横波（K值探头）复探。

6. 质量标准
6.1 直探头探测全轴时，如果对面轴端反射波高度小于50%范围大于轴端面积的1/8，则判为该轴透声不良。
6.2如果发现始波与底面回波之间有伤波出现且波高大于或等于50%（台阶波除外），应利用仪器闸门测定伤波在显示屏上所处的水平位置以确定伤的位置。再将探头放到轴的另一轴端面探测，如果亦有伤波出现，且伤在轴上所处位置与前者相对应，则判断该轴有超过标准的缺陷，应予落轮检查（按TB/T 2494.1、TB/T 1618判断）。
6.3伤损等级判定
6.3.1 重伤判定标准：伤波幅度≥50%或透声不良。
6.3.2 轻伤判定标准：30%<伤波幅度<50%。

7.探伤记录填写及保管
7.1探伤记录的填写及保管
7.1.1探伤标记：每根车轴轮对探测结束后，均需使用红色标记笔在车轴左轴端面写上明显的穿透检查标记。穿透检查标记为：
穿透良好的写“↑”；透声不良或内部缺陷的写 “×”
7.2填写记录
7.2.1复对轴型及轴号后将探伤结果记录在“车辆轮对车轴超声波探伤记录”上并签章。
7.2.2有缺陷或透声不良的车轴须详细填写“车辆轮对车轴超声波探伤发现裂纹缺陷记录卡”并签章。
7.2.4“车辆轮对车轴超声波探伤发现裂纹缺陷记录卡”按年，“车辆轮对车轴超声波探伤记录”按月装订成册，由工长统一保管。保存期为6年。

8.完工
8.1收好使用的工具和器材，清扫作业场地，作业场地应保持清洁畅通,并无杂物。作业场地不得留有油污。
8.2擦拭超声波探伤仪、探头及探头线，保存清洁，探头及探头线摆放整齐。