内蒙古伊泰准东铁路有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 010300
摘要：近年来我国国际地位不断提升，在铁路运输领域接连实现创举，目前我国建设的铁路运营路线已经达到了数十万公里。随着我国铁路运输能力的增强，随之而来的要解决的就是安全保障及维护工作，当前我国普遍使用在役钢轨无损探伤技术对铁路进行安全维护。基于此，本文主要对铁路线路维修检测中钢轨探伤技术的应用进行分析探讨。
关键词：铁路线路；维修检测；钢轨探伤；技术应用
1、前言
目前，我国铁路已经进入了新的发展时代，由于铁路的运输量大，线路负荷高，会极大的影响线路的安全，而钢轨探伤技术可以及时发现钢轨内部的损伤情况，有效避免钢轨脱轨的情况出现，保证了铁路运输的安全。
2、钢轨探伤技术介绍
2.1钢轨探伤技术原理介绍
钢轨探伤技术是铁路线路维修检测中一种比较常用且有效的技术，其主要运用超声波的作用实现探伤的最终要求。当超声波在两种介质中传播的时候，在这两种介质的分界处，会出现两种波：反射波和透射波，反射波是在交界处反射回原来介质的一部分能量，透射波是那部分通过分界处进入另一种介质的一部分能量。而钢轨探伤技术就是应用超声波的反射以及折射的规律对检测物品的内部进行分析，从而判断其内部是否存在伤损等现象。
2.2钢轨探伤技术存在的重要性
钢轨损伤的原因有多种，其主要是在建造出现的问题或是在铁路运行中由于长时间负荷过重使其出现了缺陷，各种问题出现之后并不一定能用肉眼发现其出现的缺陷，使得问题不能得到及时有效的解决，从而使得铁路运输处于一种受威胁的境地，对于铁路运输的安全有一定的威胁，对此要采取比较及时而又有效的方案对铁路线路进行检测，从而对其进行维修，而钢轨探伤技术是一种技术含量比较高的技术，同时也是一种比较有效的方式。通过对钢轨探伤技术的有效使用，使得铁路运输的安全性得到了有效的保障。
3、钢轨探伤技术的应用
3.1轨底部位的探测
3.1.1探测和定位
在对轨底部位进行损伤探测时，主要使用0°探头对钢轨的水平裂缝进行检测。在进行探伤时，从晶片发射出的纵波会从轨头经过轨腰来到轨道底部，在轨底界面反射后，另一个晶片会对反射信号进行接收，往返声程是轨道的两倍，当钢轨中有斜裂纹和纵向裂纹出现时，就会阻断超声波的接收和发射，出现“失底波报警”的情况，在底波和基线0位将水平裂纹回波显示出来。然后可以根据回波显示的刻度和探测场程对刻度进行定位，对轨面和裂纹之间深度进行判断，并根据出现报警时探讨的位移情况，对裂纹的长度进行测量。
3.1.2探测时的注意事项
1)由于轨道水平裂纹会显示出多次反射的情况，在定位时，要以首次回波为准。
2)由于仪器会受到附近阻塞的影响，在轨道表面显示出的回波刻度和实际裂纹的深度是不一样的。
3)当轨道水平裂纹超出轨道高度一半以上时，二次反射波会刚好落到底波小方门中，要注意找出底波位置和二次反射波之间的差异性，并根据腰轨对变形螺孔的顶面和单侧水平裂纹的二次反射进行辨别。
4)由于焊头接头以下的水平裂纹，会从焊筋的外部向内部进行扩展，因此要根据断口情况对裂纹的扩展规律进行分析，使用手工和仪器相互结合的方法进行监视和检查。
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3.2钢轨头部的探伤
按照国际标准，使用70°探头对钢轨的头部进行探测，为了避免轨道头部受到复杂几何图形的影响，提高检查范围，探头的位置要和探头前进方向形成18°~20°的夹角，要使进入到钢轨中的横波从轨道头部下颚反射到轨面上来，使用二次波和一次波一起进行探测，进而将各个角度、各个位置的损伤检测出来。
在对轨道头部进行探测时，如果头部完好无损，就不会有回波信号出现。当有损伤情况时，就会有回波显示出来，然后根据回波显示的情况，对损伤的大小和位置进行确定，在实际探伤的过程中，如果对仪器的灵敏度控制不当或者轨道头情况相对复杂，就会有假信号出现造成误判，所以，要对回波信号进行鉴别。常见的回波信号鉴别方法主要有以下几种：
1)当轨道头颚部生锈时，就会出现短促、间断的报警声，并在荧屏一次波和二次波交替的位置，会没有移动跳跃波显示出来，在使用砂纸或石渣对钢轨颚部进行打磨时，跳跃波会逐渐消失和减弱，此刻可以对增益适当的进行降低，达到扼制跳跃波的效果。如果使用具有六个通道的新型设备，可以有效的降低颚部对报警造成的干扰。
2)在探测的过程中，如果钢轨的种类发生了变化，轨道面的宽度出现差异化，曲线被严重磨耗，马鞍形探头或接头的位置和偏角出现差异化时，会在荧屏二次波的范围中将螺孔反射波显示出来，这主要是因为部分反射波束射入到螺孔和轨腰引起的，可以使用测量探头对螺孔和探头之间的距离进行测量，来对探头的横向位置进行调整，直至螺孔反射波消失。
3)当曲线内侧或轨道侧面飞边有剥落掉块的情况出现时，也会引发超声波反射的情况出现。这种波体现出剥落和飞边已经逐渐向轨头的中心进行了扩展，产生了凸凹不平的水平裂缝。对于这种情况，由于飞边中会藏着比较严重的损伤。因此要仔细对这种异常反应进行核对。
4)当探头和板头的距离在85mm左右时，就会出现报警的情况，在显示屏一次波和二次波交替位置会有回波显示出来，这种情况主要是因为夹板卡损导致的回波，可以通过对探头的横向位置进行移动或者目视的方法进行辨别。
3.3钢轨螺纹裂缝的探测
在对钢轨螺纹裂缝进行探测时，主要使用37°探头发射的超声波进行探伤，此外使用这种探头还可以对轨道底部的横向裂纹、特殊位置的水平裂纹和轨道腰部的斜裂纹进行探伤。在探测的过程中，为了可以对所有类型的螺孔裂纹进行探伤，在每个探伤仪上都配置了两个37°的探头，其中后置探头为37°+0°的组合探头，前置探头为37°单探头，不同的探头探测的方向也是不同的。在探测的过程中，可以将螺孔划分成四个象限，每一个象限都有可能出现螺孔裂纹的情况，根据探测的方向来说，后置探头可以发现二号象限和三号象限的水平裂纹以及一号象限和三号象限的斜裂纹，前置探头可以发现一号象限和四号象限的水平裂纹以及二号象限和四号象限的斜裂纹。在前置探头对象限一和象限四的水平裂纹进行探测时，螺孔四周的裂纹会组成反射角，并将螺孔水平裂纹波显示出来，由于裂纹波和螺孔波距离比较近，会出现同时显示的情况。
在探伤的过程中，当前置探头遇到向上裂纹时，由于裂纹处于螺孔的前方，因此会先将螺孔波显示出来，然后再将裂纹波显示出来，当螺孔顶面超出向上裂纹的高度时，那么伤波会在螺孔的范围中显示出来，当向上裂纹比较长，且超出了螺孔的顶部时，裂纹的回波会超出螺孔波显示的范围，在裂纹不断延长的情况下，回波也会逐渐靠近0刻度。当前置探头遇到第四象限的向下裂纹时，由于裂纹位于螺孔的后部，声程比较远，因此会先将螺孔裂纹波显示出来，然后将螺孔波显示出来，而且孔波和伤波之间的距离比较远。
当遇到轨腰斜裂纹时，由于射入波的方向和裂纹的方向相垂直，因此，当显示的回波和基线0刻度比较远的时候，裂纹的位置就比较深，裂纹的长度也比较大，回波产生的位移也比较大，可以结合0°探头进行综合判断。此外，由于对轨道腰部的斜裂纹进行探测时，很容易将其看成螺纹斜裂纹，对于这种情况，可以使用0°探头对裂纹进行观察，查看孔波间有没有底波显示的情况出现。
4、结语
总之，铁路线路的维修关系着铁路是否能安全、高效的运行，在我国市场经济不断发展的新形势下，铁路工务段工作人员要及时掌握铁路线路存在的问题，并采取相应的解决措施对其进行有效的改善，保障铁路线路的良好性能，促进我国铁路事业的可持续性发展，为我国社会和经济的发展注入持久的动力。
参考文献
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[2]陶竑宇，郭靖，李远富.铁路线路单元质量管理信息系统框架探讨[J].铁道标准设计，2017（03）：23-27.
论文作者:郑欣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/16
标签：裂纹论文; 钢轨论文; 回波论文; 象限论文; 轨道论文; 铁路论文; 反射论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;