摘要：高速铁路对于线路的平顺性要求相对较高，钢轨主要是超长的无缝线路，造成了线路中时常出现较大焊缝。因为焊缝力学指标与母材相比，其等级相对较低，并且线上钢轨的焊缝极易出现缺陷的问题，存在着断轨的隐患，所以加强对钢轨的焊缝探伤设备安全控制就十分重要。下面就基于作者实际工作经验，简要的分析超声波技术在高速铁路工程的钢轨焊缝探伤中的应用。
关键词：高速铁路；钢轨焊缝；探伤
前言：
高速铁路工程的钢轨焊缝主要有固定闪光焊缝、移动闪光焊缝和铝热焊焊缝等。钢轨的焊缝施工位置受力特点比母材强度要稍微低一点，是钢轨的薄弱位置，极易出现疲劳裂纹、夹渣、气孔、未焊合以及光斑等的问题，其问题出现有效的降低焊缝韧性、强度，促使断轨的问题出现。所以，加强研究探伤方法就有着积极意义。
1 焊缝的探伤流程分析
第一，探伤前的准备工作:探测探头前沿长度，校对零点。
第二，手工检查：用镜子检查焊缝及热影响区，看焊筋是否推凸平顺，表面是否存在裂纹，焊筋和母材部位是否有击伤、夹痕等其它缺陷。
第三，打磨、除锈：将焊缝探伤仪置轨面，把焊缝两侧200mm范围内探测面上的残留焊剂、熔渣、铁锈等清除干净，并进行打磨、除锈使探测面达到探伤耦合要求。
第四，在焊缝两侧均匀涂抹耦合剂。
第五，双探头扫查：将扫查架放置轨面中心线，扫查架零点对准需要探测面上，利用两个探头一发一收反射式探伤法，检查轨腰投影范围内的缺陷。
第六，直探头扫查：探头置轨面中心，在焊缝中心两侧50mm范围内沿中心线作纵向扫查。
第七，使用K2.5或K2单探头，对钢轨焊缝轨头用一次波和二次波作锯齿形扫查。
第八，将焊缝探伤仪放置在轨枕边，使用K2.5或K2单探头对轨底两侧四面用一次波和二次波作锯齿形扫查。
第九，擦拭轨面油渍后，视频仪数据保存。
第十，检测完后，清理现场、清点探头工具包，作业完毕。
2适用的范围分析
适用于60/50Kg/m钢轨固定闪光焊缝、移动闪光焊缝、铝热焊焊缝的超声波探伤。
3 探伤的设备
3.1 探伤仪
JTS-2焊缝超声波的探伤仪满足有关规范的要求。
3.2 探头
直探头为2.5P 20-D。
斜探头则是2.5p 12*12 KO.6;2.5P 12*12 KO.8;2.5p 12*12 K1;2.5p 12*12 K1.5;2.5p 12*12K2。
短前沿斜探头是2.5p8*12K2.5。
斜探头角度的误差是折射角为37°-45°之间时≤1.5°。
折射角≥60°的时候，≤2°。
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为有效的满足单探头的探伤灵敏度，要求探伤仪配用斜探头在CSK-1A（IIW）试块上R=100反射波高度为垂直刻度的50%时灵敏度余量则是≥64dB.
3.3 试块
CSK-1A（IIW）标准的试块。CS-1-5灵敏度试块；GHT-1、GHT-5对比试块。
4 钢轨焊缝的探伤要求分析
第一，采用了单探头、双探头的两种方法，及时扫查其焊缝。第二，铝热焊焊缝的扫查需要遍及焊缝的全宽度。第三，新焊的焊缝探伤在推瘤和打磨之后进行，焊缝处的温度应该冷却到40℃一下，探测面不能有焊渣、焊瘤和严重的锈蚀性问题。轨头的踏面、轨头的两侧需要打磨到钢轨的原始面，轨底角与三角区域连接圆弧位置的焊渣需要及时的清理清除，进而有效的保障探头有效的耦合。第四，在役焊缝的探伤之前，需要对探测面上的油污、严重的修饰性问题进行及时的清除，焊缝的两侧轨底坡面需要打磨除锈，除锈的长度大于300mm，轨腰、轨底的连接圆弧位置焊渣应该及时的清除干净，进而有效的保障探头耦合良好。扫查范围需要以焊缝的中心两侧各自延伸200mm。第五，扫查的装置。焊缝的探伤应用应为扫查架可以对轨头和轨腰部位进行K型、V型等的串列式扫查。第六，耦合剂主要是采用了油脂。第七，工具有铲刀、砂纸、300mm的钢直尺等等。
5 有螺孔铝热焊接头探伤
第一，使用0°的探头在轨端的钢轨顶面新焊焊缝两侧各400mm范围内，检查是否存在着水平的缺陷问题，任何缺陷回波≥2长横孔回波，波高度为80%，这是缺陷。
第二，轨头区域非平面缺陷探伤，则是使用了0°探头进行钢轨顶面的探伤，任何缺陷的回波≥2长横孔回波，波高达80%，这就是缺陷范围。
第三，轨头区域的平面缺陷探伤，采用了带了定位扫查架的两只单晶K1探头、K0.6探头在钢轨顶面进行穿透式的探伤，以6横通孔当量失波作为判定伤灵敏度，以探头移动距离计算出缺陷当量的大小。
第四，使用单斜K2.5探头在轨头的表面200mm范围内作为横向锯齿形的扫查，任何缺陷的回波≥2 长横孔回波，波高达到了80%，视为缺陷。
第五，轨腰区域平面缺陷探伤则是采用了带定位扫查架的两只单晶K1探头、K0.6探头在钢轨顶面进行穿透式的探伤，以6横通孔当量失波作为判伤灵敏度，按照失波时探头移动距离，计算缺陷当量的大小。
采用了带有定位扫查架的两只单晶K1探头或者是K0.8探头在钢轨的顶面进行串列式的探伤，任何缺陷的回波≥4平底孔回波，波高达80%作为判伤灵敏度，进而以探头的移动距离，计算缺陷当量的大小。
第六，轨底区域平面缺陷的探伤，使用单斜K2.5探头在轨底的三角区域上表面150mm范围内作为锯齿形的扫查，任何缺陷回波≥2长横孔回波，波高达百分之八十，将其视作缺陷。
结束语：
总而言之，高速铁路工程的线路时超长无缝线路，焊缝的位置极易出现缺陷，是高速铁路工程的轨道结构薄弱环节，并且在每100米一个固定闪光焊，每500米一个移动闪光焊，焊缝的数量相对较多。本文主要对高速铁路工程的钢轨焊缝探伤方法进行分析，尤其是铝热焊接头，铝热焊接头位置通常有菱角波，这些菱角波的出波位置和实际伤损的位置是比较相近的，有的几乎和伤损处在同一位置出波，难以进行分辨，极易误判，这就要求探伤人员具备一定的焊缝判伤知识、经验。
参考文献：
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论文作者:吴聪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/16
标签：钢轨论文; 缺陷论文; 回波论文; 范围内论文; 当量论文; 灵敏度论文; 位置论文; 《基层建设》2019年第21期论文;