摘要：本文介绍了常用无损探伤方法，如超声波、涡流、磁粉等检测方法，对比了各检测技术的优点和缺点。无损探伤技术是动车组重要零部件质量检测和安全运行确保的重要措施。根据动车组典型部件如轮对、车轴、转向架构架等的特点，介绍了相应的无损检测方法。阐述了无损探伤技术应用在动车组领域的发展方向。
关键词：动车组；无损探伤；应用；发展趋势
随着中国高速铁路的快速发展，动车组列车时速都可达250公里/小时以上，已经成为大家主要的出行方式。动车组给出行带来革新性便捷的同时，对其安全运行的保障提出了更高的要求。如何能够及时有效的发现存在的安全隐患，发现不允许的运行故障从而减少非计划的开支和车辆的停用时间，具有重要的社会意义和经济价值。
无损探伤技术极大地促进了工业的发展，在保证被测件完整的情况下，能检测表面、近表面及内部缺陷。若能充分利用无损探伤技术开展定期检测，发现潜在的隐患，就能从很大程度上保证动车组的安全运行。因此对动车组重要零部件实施无损探伤是确保列车行车安全措施的重要组成部分。
1常用无损探伤方法及其局限性
无损探伤技术可以在不损伤被检对象使用性能的前提下，探测各种内部或表面的缺陷，可以定性甚至定量的判断缺陷的位置和大小、形状，还应能对被评价对象的寿命等进行预测评估。因此开展无损探伤对动车组各个环节的检测是其质量控制和运行安全的重要保障。
1）超声检测方法
超声测方法是基于超声波的传播原理来进行检测，已广泛应用到航空、石油、铁路、压力容器、铁路等行业领域，不论从方法还是仪器上都比较成熟。
超声检测方法适用于各种构件，能在厚度方向上的准确缺陷位置，可用于探测平面型和体积型两种类型缺陷。但对被检表面有要求，需要使用偶合剂。不适宜检验较薄的工件，定量精确度不高。
2）射线检测方法
射线检测方法是利用射线透过被测件时部分射线按厚度变化的函数关系被吸收，在胶片上生成一个按被测件厚度变化的影像，从而可对被测件进行无损探伤。已发展成为相当成熟的无损探伤技术。
射线在穿透物质的过程中被吸收和散射而衰减，使得用它检查的厚度受到限制。对气孔、夹渣类体积型缺陷检出率很高，对长度宽度尺寸的定量也比较准确。缺点是对缺陷在工件厚度方向上的定位和形状确定比较困难，垂直射线方向的薄层缺陷难以发现。并且射线对人体有伤害。
3）磁粉检测
磁粉方法检测原理：铁磁性材料被磁化后，如果存在缺陷会造成材料的间断不联系，部分磁力线有可能因为不连续而析出材料表面形成漏磁场。漏磁场就会吸附磁粉，形成与缺陷近似的磁粉堆积。
磁粉检测适用于铁磁性材料的检测，可以检出表面或近表面缺陷，但无法反映内部缺陷。
4）其它无损探伤方法
除常规方法外，其它常用的无损探伤方法有：涡流检测（ECT）、泄漏试验（LT）、声发射检测（AE）、交流场测量技术（ACFMT）、漏磁检测（MFL）等。
2动车组重要零部件及相应的无损探伤方法
在铁路运输企业，动车组的零部件如果正处在产生故障前期的状态，在列车运行过程中由于其疲劳裂纹的发展就可能损坏。采用无损探伤方法，可以有效查出有缺陷的零件，确保动车组运行安全，适应动车组运行速度快、里程长、轮对及重要受力强度高的需求。
动车组适用无损探伤重要零部件有轮对、转向架、空心车轴、轴承、刹车盘等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据各部分零件的材料性能、几何形状、表面清洁度和表面可接近性，以及所要求的生产率和检验灵敏度，就可以决定采用能折衷地满足所提出的大部分要求的无损探伤方法。
1）轮对
动车组轮对是动车组走行部的关键部件，受到的作用力和磨损最多，可采用超声检测、磁粉检测技术对动车组轮对进行无损探伤检查。主要检测轮对有无剥离，压痕缺陷等。我国高速动车组车轮探伤主要采用超声波探伤技术，应用超声波探伤机全自动检测动车组动车轮对及拖车轮对的轮缘、轮辋、辐板以等。基于超声相控阵技术的列车轮辋探伤机大大提高了列车轮对轮辋探伤作业的质量，为列车的安全运行提供更加可靠的保证。
2）转向架构架
高速转向架构件的功能是承载、导向、减振等，主要是金属构件。采用超声检测方法对转向架构架及车体的部分焊缝进行探伤，表面裂纹等缺陷检测常采用磁粉探伤技术，如转向架的钢弹簧。对于转向架横梁钢管的环焊缝、铝车体底架焊缝、车钩座焊缝等内部缺陷主要采用X射线探伤技术。
3）空心车轴
车轴是车辆的重要部件，要定期进行磁粉探伤及超声波探动车组空心车轴的疲劳裂纹。探伤过程中需要拆卸轴端部件，部件的构件形状、探伤角度也影响检测精度和检测范围，因此要注意超声波探头的布置方式、探测角度。检测设备有空心车轴专用超声波探伤机、磁粉探伤机等。
4）齿轮箱和轴承
齿轮箱在运行时工况较为复杂，还承受的振动冲击，因此在运用过程中，齿轮箱的中故障率较高。如齿轮箱弛缓线错位、轴承保持架发生断裂等，可对齿轮箱和轴承进行磁粉探伤、涡流探伤和超声波探伤。
3动车组领域无损探伤技术的发展方向
1）重要零部件探伤的标准化
由于动车发展比较迅速，一些检测相关的国家标准或者行业标准并未覆盖完善。而且探伤结果也与设备、人员等多种因素有关，因此制定相关的作业标准势在必行，指导探伤作业，为行车安全提供强制性保障。
2）复合检测技术
各种无损探伤技术在应用上都有其自身的优势和局限性，没有任何单一的一种无损探伤方法能探测并识别出构件所有的缺陷，所以实际使用中，可以考虑利用不同检测方法，互为复检，取长补短，提高动车组无损探伤的检出率。
3）引入前沿的预检测技术
动车组主要都是金属件，如果能够对构件发生故障前的状况进行评价，在缺陷产生前采取预防措施，对保证设备安全运行有重要的意义。比如金属磁记忆检测技术，是一种新型的无损探伤技术，其特点是可以早期预测缺陷的产生和发展的可能。
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论文作者:张禄葵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
标签：车组论文; 缺陷论文; 车轴论文; 转向架论文; 齿轮箱论文; 技术论文; 射线论文; 《基层建设》2019年第7期论文;