南京地铁运营有限责任公司 210012
摘要：文章主要针对地铁钢轨焊缝超声波探伤采用扫查架技术进行分析，结合当下地铁施工建设发展现状为根据，从技术需求、技术优势、技术应用方面进行深入研究与探索，主要目的在于更好的推动地铁钢轨施工的发展与进步。
关键词：地铁钢轨；焊接缝；超声波探伤
地铁在实际运行期间钢轨有着极为重要的作用，其中钢轨通常由接触焊接形成无缝线路。但在地铁长时间运行时对钢轨有着极强的碾压与冲击，致使焊接出现问题，进一步提高了其检测需求。想要更好的对其损伤进行发现与了解，可对焊缝探伤扫查架进行使用，可较好防止以往探伤期间问题的发生。
一、技术需求
想要确保钢轨探伤质量的提升，工作人员应使用单探头与双探头方法对焊接缝进行检测。在焊接两端40厘米范围中，不能安装其他设备以及钻孔等。已使焊缝与新焊缝在探伤前化应在两方面进行重视：其一，应在打磨与推瘤结束后对新焊缝进行探伤，其中焊缝位置稳定应控制在40℃以内，探伤面不能存在较为严重的腐蚀与焊渣等问题。钢轨头两端、踏面、轨底两端、轨道底角上3厘米位置应打磨到钢轨原始面【1】。其二，应在对探伤面上的腐蚀与油污进行清洗后在对已用焊缝进行探伤，其检测范围应为以焊缝为中心两端20厘米位置。已使用的绗缝利用组合探头以及阵列探头等实施分段式检测。
二、技术优势
（一）环境与地理优势
以我国某城市为例，其地铁轨道线路不仅具有车辆段，其还是整体混凝土浇筑道床，平整度与稳定性较强。其施工作业方法通常是夜间电客车停运后对作业区间进行封闭，这可更好的为使用扫查架对钢轨绗缝进行探伤检测，进一步提升探伤检测效率。
（二）新线路运用扫查架探伤效果更强
新钢轨在投入使用前利用扫查架进行探伤有着较为良好的效果，其主要原因为新线路没有地铁客车运行的各干扰，可较好提高检测精准度；新焊接的钢轨焊缝打磨期间的平整度以及光泽等更为符合实际需求与标准，使用钢轨焊缝超声波扫查架进行探伤时可更加准确及时的发现相应问题，不免误判等现象的出现，保证钢轨验收质量。
三、扫查架技术的运用
（一）工作人员需求
在施工钢轨焊缝超声波扫查架进行探伤期间，工作人员应拥有相关部门颁发的无损检测二级以及之上的技术资质证明，通过专业的钢轨焊缝探伤知识培训，在考核结果符合相关标准后才能进行相应的地铁钢轨焊缝探伤工作。
（二）探伤探头、设备与试块标准参数
通常情况下，超声波探伤仪应满足JB/T10061先关需求， 同时还应符合相应的技术需求：衰减设备重量要在80dB之内，在其工作频段中每隔12dB其误差应小于1dB；放大器宽带一个在1MHz与8MHz之间；其灵敏度应大于55dB；分辨率应在26dB以上；动态范围运大于25dB；垂直线性误差应控制子啊4%之内；阻塞范围应控制在10毫米之中；水平线性误差应控制在2%以内；数字探伤仪频率应大于100MHz。
超声波探头也应符合先关规章制度需求，其中较为重要的技术需求主要为：其一，不能存在波形抖动以及无双峰问题，探头前端长度应较好符合探伤扫描范围等相关新要求；其二，在役焊缝以及铝热焊缝应大于2.4MHz，气压焊缝与新焊缝应大于3MHz，其中回波频率存在的误差应小于10%；其三，当折射角在37°至45°之间时，折射角误差应小于1.5°，在折射角度大于60°时，其误差应控制在2°至内【2】。其四，频率为4MHz横波探头分辨率应在22dB之上，频率为2.5MHz时，分辨率应大于20dB；其五，频率大于4MHz时横波单探头脉冲宽度应小于20毫米，频率为2.5MHz时，其脉冲宽度应控制在25毫米之内；其六，纵波直探头相对灵敏度应大于55dB横波探头设备，4MHz探头应大于60dB、2.5MHZ探头大于65dB探头。
通常条件下，扫查设备可在两方面进行运用：首先，在基地以及工厂焊缝中进行使用，其对于钢轨头、柜腰以及轨底等位置进行K型扫描与检测；其次，在地铁现场焊缝焊接期间进行使用，不仅可对钢轨轨头以及其底部进行K型扫描，还可结合实际需求对轨腰位置进行列串式扫描以及K型扫描。
在实际施工期间，工作人员在准备CSK-1A与CS-1-5试块的同时，钢轨焊缝探伤期间还应准备GHT-5与GHT-1试块进行对比。这种对比试块必须通过铁路部门相关检测机构认可后进行使用。其中GHT-1试块主要为双探头探伤试块，GHT-5为单探头试块。同时其还分为三个区域分别为A、B、C，各区域还分别与相关规章制度中GHT-1、GHT-2以及GHT-4试块习相同。A区域铝热焊缝为0°，B区域为轨腰与轨头横波探伤位置，C区域为轨底横波单探伤位置。
图一 超声波探伤仪
（三）探伤方法与需求
在对新焊缝进行探伤过程中可结合实际需求对两种方法进行使用使用：其一单探头方法。工作人员应使用K高于2的横波单头在钢轨轨头侧面以及踏面等对轨头实施探伤检测，并在轨底斜面上对轨底进行探伤检测；还可使用K为0.8至1的横波探头在钢轨踏面对轨腰与轨底进行探伤检测；另一方面，对铝热焊缝检测期间，可使用0°探头在钢轨踏面对轨头、轨腰以及轨底等进行全面的检测【3】。其二，双探头检测方法。使用0.8K至1K探头在轨头踏面与轨底面对轨腰进行K型探伤检测，同时还可从踏面对焊缝进行串列形式检测探伤。
对在役焊缝进行探伤检测时通常具有两种检测方法：首先，单探头检测方法。工作人员可使用0.8至1K横波探头从踏面对于轨头、轨腰以及轨底进行全面的的探伤检测。轨头位置还可使用K大于2的横波探头从踏面开始进行检测。另一方面，还可使用K大于2的横波探头从轨底斜面开始对轨底进行探伤检测。其次，双探头方法。工作人员不仅可使用K为0.8至1之间的探头从踏面对轨腰位置进行串列式探伤检测，还可以使用K为0.8至1之间的探头通过轨底两端对轨底进行K型探伤检测。
结语：
综上所述，在地铁钢轨焊缝超声波探伤采用扫查架技术期间，不仅可较好提高探伤检测效率与质量，还在更好的提升其检测精准度，为地铁钢轨焊缝超声波探伤质量的发展创建良好条件。
参考文献：
[1]李二勇,王建,张奕梁.地铁钢轨轨腰开裂失效分析[J].理化检验(物理分册),2017,53(06):449-452.
[2]李金柱,孙立国,李小彪,张景.上海地铁钢轨探伤车转向架构架焊接工艺[J].机车车辆工艺,2016(04):13-14.
[3]李金良,张会鑫.天津地铁钢轨打磨技术应用探讨[J].现代城市轨道交通,2014(03):62-64.
论文作者:陶庆春
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/20
标签：钢轨论文; 地铁论文; 超声波论文; 需求论文; 位置论文; 技术论文; 横波论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;