在保障轨道交通安全运营的体系中,钢轨的完整性是不可动摇的基石。任何潜在的内部或表面缺陷,都可能在高速、重载的服役条件下演化为严重的安全隐患。因此,建立一套科学、严谨的无损探伤规程至关重要。本文将聚焦于钢轨探伤中的核心技术环节:探伤灵敏度设定、检测范围覆盖、表面缺陷的高效筛查,以及最终的质量判定标准。
超声波探伤是检测钢轨内部材质缺陷的主力技术。其有效性的前提,是精确标定检测仪器的灵敏度,并确保对关键区域的全面覆盖。
探伤灵敏度,简言之,是设备能够识别多小缺陷的能力。其设定并非一个孤立的数值,而是基于标准试块上的人工缺陷进行精确校准的结果。
内部材质缺陷探测基准:为了模拟钢轨内部可能存在的各种缺陷,我们通常在标准探测试块上预制平底孔和横孔等人工缺陷(如图1至图4所示)。校准过程的第一步,是将仪器探头对准这些人造缺陷,并调整设备增益,使其反射波高达到一个预设的“基准高度”。为确保不漏掉任何微小瑕疵,实际探伤时,必须在此基准之上,再将增益提升至少 6dB。这个增益余量,是确保发现临界尺寸以下缺陷的关键保障。
轨底纵向裂纹探测基准:针对轨底纵向裂纹这类典型损伤,其探伤灵敏度通常以 1mm 深的人工裂纹作为当量基准进行标定。
以 60 kg/m 钢轨试块为例,其内部人工缺陷的位置分布如下。对于其他规格的钢轨,其试块所采用的缺陷类型、尺寸和分布模式均与 60 kg/m 钢轨保持一致,仅根据轨型尺寸对缺陷的相对位置做适应性调整。