铁路轮规铁路货车轮轴探伤汇编.doc
于白羽
摘 要：为了保证铁路货车的正常运行，快速解决铁路货车轮轴问题。该文笔者以铁路货车轮轴探伤问题为出发点，就探伤过程中发现的裂纹等问题提出了一些意见和建议，希望能够帮助探伤人员准确掌握探伤关键，不断提升探伤技能，为铁路货车运输安全保驾护航。
关键词：轮轴探伤 铁路货车 探伤工作
中图分类号：U279 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（a）-0052-02
铁路货车轮轴探伤问题由来已久，且冷切轴事故的发生，造成了严重的人身财产安全的隐患。下面就货车轮轴探伤进行阐述，并对冷切轴事故原因加以总结归纳，从而提升对货车轮轴探伤情况的掌握，提高货车的安全性能及使用寿命。
1 货车轮轴探伤问题研究
自2002年起至今冷切轴事故已经发生8起之多，其事故原因判断为轮座镶入部裂纹，还有部分是因轴径根部裂纹切轴，常见的裂纹均位于车轴轴端205～212 mm的范围内，且会发生切轴事故的车轴都是使用时间在10年以上的。因此，可以得出轴径卸荷槽部位裂纹是车轴冷切事故发生的主要原因，而该文所要研究的探伤工作要点。下面将冷切轴事故原因做如下介绍：
轴径卸荷槽部位变为车轴变截面，也就是车轴直径最小处、应力集中部位均易产生疲劳裂纹。探伤作业过程中受技术原因和其他原因所造成的漏探，导致疲劳裂纹被忽视，且易导致裂纹扩展，冷切现象就此发生。轴径卸荷槽部位划伤部位是最容易产生裂纹源的部位。防锈措施不到位、密封失效所导致的卸荷槽部位的腐蚀，产生疲劳裂纹。
同时，车轴材质和车辆超载，车辆使用过程中任何小冲击振动都可能造成车轴性能的严重影响，超载使用就会造成疲劳裂纹。
2 超声波探伤
2.1 超声波探伤原理
根据超声波反射原理，可以利用超声波射入到工件内部异质界面反射，并进行超声波仪器接受反射声波大小来进行具体位置判断，掌握缺陷的实际情况，准确判断缺陷尺寸。
2.2 轮轴超声波探伤情况
首先，探伤部位。按照超声波反射原理进行轮轴探伤使用，利用探头直接摊入到车轴当中进行材质和车轴大裂纹检查，横波纹探头的使用能够进行轮座镶入部裂纹及缺陷检查，小角度纵波纹探头可以进行轴颈或卸荷槽部位检查。轮轴探伤的要求就是保证探测部位1 mm深裂纹能够不漏检，内部缺陷或是材质不良部位不漏检，做好关键部位检查，制定严格的轮轴探伤质量标准。
2.3 微机控制超声波自动探伤
微机控制超声波探伤问题。难以确保探头与工件长期的耦合状态。所采用的自动探伤机主要依靠的是探头自重和机械压力，同时还要借助耦合剂作用完成车轴表面与探头之间的密切联系，更好完成超声波的信息传递。由于探伤机系统压力相对较为恒定，但出于实际工作情况的全面考量，车轴轴身和车轴端面所出现的情况越加复杂。例如：轴端面凹凸不平、钢印并不明显，轴端面耦合剂涂抹状况、周端面轴身毛刺等。而采用手工探伤的情况下，就要先进行相关问题的处理，才能够进行再次探伤检查。微机自动探伤则要从始至终，一直坚持到结束，中间过程的问题得不到解决，就会影响轮轴探伤质量，进而造成漏探。
2.3.1 直探头探伤问题解决办法
直探头需要进行整个轴端面的扫查，利用微机自动探伤机端面检查，需要固定直探头位置，这样很难满足基本工艺要求。许多自然裂纹并不是完全垂直与货车轮轴表面，并有着一定角度要求，探伤工艺对端面小角度扫查应进行适当的偏转，当时有些部位裂纹检查是发现不到的。
轴身组合探头探测范围不合探伤工艺要求。根据铁路货车轮轴检修、组装和管理规则的相关规定，就必须要对镶入不问探伤情况检查。微机自动探伤机轴身组合探头范围有限，难以满足探伤机轴探伤标准。
我们要对轮轴探伤问题的具体分析研究，将探头至于轮轴内侧部位，并进行45 ℃的横波斜探头轮座扫查，确定具体的扫查问题。
轮轴应放置在水平位置：根据轴身和轮座直径确定探头入射点距离，保证轮座扫射。微机自动探伤机的具体设定进行恰当的探头位置移动，这样就必须要将探头移动到向外移动，并将主声束横波斜探头扫查距离进行具体确定，但仍有一定的范围不能扫查到。（如图1）
应当结合实际探伤情况，确定轮座镶入部外侧部位长度确定，其中探头主声束虽然能够进行大致位置的轮座镶入部位检查，但并不符合基本探伤工艺规程要求。轴身探伤问题改进意见：将横波斜探头K值变为1.45的横波斜探头，并检查轮座全场全长。设定轴身探头移动距离的合理化设定，这样才能够保证探头对轮座全长的扫查。
2.3.2 多通道手工探伤问题
确定探伤的灵敏度。根据轮轴探伤工艺推动的灵敏度具体要求，进行横波斜灵敏度设定。提高裂纹判断的准确性。根据相关探伤技术工艺规定，铁路货车轮轴裂纹判断需要进行灵敏度的调整，以保证灵敏值。但这种以性能校验来确定灵敏度值的方法并不能够达到预期合理的目标，影响裂纹判定的准确性。裂纹判断一定要将灵敏度调整到实际探伤要求的灵敏度值，使之与实际更为接近。
3 铁路货车轮轴探伤相关意见和建议
综合各个检修车间和轮轴车间检查，发现的各种裂纹情况进行综合全面的分析研究，并做好探伤重点部位掌控，提高探伤技术工艺水平，全面提升货车轮轴安全使用寿命，及时发现轮轴裂纹问题，做好相关问题的防范和解决。
3.1 轮轴探伤部位
我们应当进行卸荷槽部位或是轴径根据超声波探伤检查，以便于及时发现货车轮轴使用问题，合理选择探伤方法判定。对于探伤过程中发现的轴径卸荷槽部位锈蚀严重的一定要多加注意，并进行综合全面的评价判定。通过轮轴车间故障情况了解到，裂纹主要产生在轮座内侧，外侧则相对较少。经过轮座内外侧人工裂纹运行试验发现，内侧裂纹有主见扩散的趋势，而外侧裂纹并无太大变化，由此可以得出内侧应力集中是裂纹产生扩大的主要原因。笔者建议应当进行该部位可疑波分析，并实施重点关注。
全轴穿透探伤检查对发现车轴裂纹和轴材缺陷十分有效，而在大多数探伤作业中往往将轴颈根部和卸荷槽部位探伤作为工作重点，反倒忽视了全轴穿透探伤检查。穿透探伤作业需注意底波变化。
3.2 全面提升探伤人员素质
由于探伤工作是一项技术要求较高的工作，其裂纹判断的准确性极大程度上取决于探伤人员的业务技能水平，只有全面提升探伤工作人员整体素质，才能够提升探伤工作的稳定性，提升裂纹波形判断能力。应当积极参加探伤理论和操作技能活动当中，不断提升自身探伤业务技能。
3.3 及时更新设备，提高设备性能
探伤设备性能直接影响探伤结果，若是探伤设备落后，就很难及时准确地发现问题所在，尤其是对于情况较为复杂的多通道探伤。目前，针对多通道裂纹探伤最常用的是多通道超声波探伤仪，设备性能好坏影响着探伤结果。因此，设备检验时，要做好设备探伤灵敏度和抗干扰能力测试，保证设备性能。同时，还应从这两方面入手，进行探伤科研事业的深入研究，不断提升设备性能，增强设備的综合能力和稳定性。
4 结语
综上所述，铁路货车轮轴探伤技术的深入研究有利于及时发现轮轴裂纹，提升货车运行安全。因此，应当从探伤问题中不断发现自身的不足，提升探伤业务技术水平，更好满足快速发展的铁路运输要求，为国民经济的稳步发展贡献力量。
参考文献
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