包钢350km/h高速轨用钢连铸动态轻压下技术应用研究

铁路的高速、重载化要求钢轨连铸坯具有良好的内部质量,动态轻压下技术是减轻铸坯的中心偏析与疏松缺陷、提升铸坯内部质量的有效途径。针对重轨钢U71Mn、U75V等代表性钢种,在包钢5号连铸机上进行了动态轻压下试验研究,结果表明:合理的动态轻压下工艺可以显著提高重轨钢铸坯的质量,改善重轨钢铸坯的碳元素平均偏差指数,减小钢轨的内伤挑出率,并使包钢普通钢轨的成分偏差达到了高速轨的要求,钢轨性能测试表明,重轨综合力学性能优异,达到了时速350 km高速轨的技术要求。     

U75V重轨冷却过程的相变变形

重轨在轧后冷却时,因固态相变会发生弯向轨底和弯向轨头的复杂弯曲变形,文章采用ANSYS软件对U75V重轨的冷却过程进行数值模拟,得到了U75V重轨冷却过程中的温度变化规律和弯曲变形规律,从理论上对重轨在冷却过程中出现的复杂弯曲变形过程给出了合理的解释;应用后处理模块对计算结果进行处理,计算出冷却后重轨的弯曲曲率半径,计算结果与现场实际情况基本相符。该研究对百米高速重轨冷床的设计和冷却工艺参数的制定,具有重要参考价值。     

加热温度和冷却工艺对重轨硬度及组织的影响

进行了6组对比试验,探究了加热温度和冷却工艺对U71Mn重轨轨头硬度及其组织的影响。结果表明:在820、880、940℃加热温度下,U71Mn重轨轨头经三向喷雾冷却后的硬度值先增加后减小;在相同加热温度(880℃)下,经三向喷雾冷却后的重轨轨头硬度值最大,单向喷雾冷却硬度值次之,而在室温下自然冷却的重轨硬度值最小。     

重轨钢铸坯质量分析及工艺控制

针对探伤不合格的重轨钢样,采用手动探伤仪进行复检定位,并采用光学显微镜和扫描电镜对钢轨探伤不合格具体位置进行了分析。结果表明,重轨钢样主要质量缺陷是疏松孔洞、微小裂纹以及Mn S夹杂物。采取冶炼质量优化、连铸工艺控制,降低夹杂物级别,提高钢液质量以及铸坯缓冷工艺优化等措施,成品重轨钢探伤合格率达到99%以上。     

一种基于小波分析的多层粘接结构缺陷信号提取方法

为了检测钢板和多层橡胶材料粘接而成的复合材料中的脱粘缺陷,采用了成熟的超声检测技术。对已有的超声波探伤仪进行了改造、并利用高速采集卡和LabVIEW开发环境,搭建了一套超声信号计算机采集分析系统。编程实现了对回波信号的采集,并在LabVIEW中调用Mat-lab脚本节点对信号进行了db7小波分解和重构。对第一层橡胶下有无脱粘缺陷的试件进行了对比试验,试验结果显示,脱粘区和粘好区的信号重构后有显著差异,表明该小波分析法可以有效地检测出第一层橡胶下的脱粘缺陷。     

聚晶金刚石复合片无损检测方法的探讨

本文在分析聚晶金刚石复合片（PDC）无损检测技术（NDT）的基础上，针对POC复合片的主要缺陷，探讨了利用便携式超声波探伤仪对PDC进行无损检测的可能性。得出了实验条件下PDC分层、裂纹缺陷的超声波测试波形图和主要技术参数如下。工作方式：单探头（单一发射，强度不变）；检波方式：双波；频段：中等；声压：2dB。扫描量程：10mm；脉冲移动位置：8．82mm。实验结果表明：本方法对PDC的分层、裂纹等缺陷有明显的特征反应。     

QHME—3型多功能超声波检测信息记录仪的研制

研制了一种多功能超声波检测信息处理仪器，与传统超声探伤仪配接，实现了高速实时拾取Ａ型超声波检测数据，实时得到多种信息处理结果并且存档。能有效解决现场超声检测原始数据记录，缺陷精确定位，手动Ｂ扫描和回波包络线记录之类的问题。解决了微处理器控制高速Ａ／Ｄ数据采集，同步时序配合，单线控制等技术难点。给出了控制软件原理和测试结果分析。     

ROB 250 VIS超声波探伤仪在棒材精整生产线上的应用研究

介绍了ROB 250VIS超声波探伤仪在φ40mm～φ160mm圆钢精整生产线上的应用及该设备的性能、结构、工作原理,并对生产应用中常见缺陷进行了识别分析,提出了解决办法,并取得了较好效果。     

数字式与模拟式超声波探伤仪的扫描基线比例调节与用途对比

利用显示器分辨力、显示范围、扫描基线调整等超声波探伤仪的理论知识,对数字式与模拟式超声波探伤仪扫描基线比例的调整及用途进行了比较。表明数字式超声波探伤仪不需要在相关文件中出具扫描基线比例的观点。     

浅谈扫描电路及其应用

目前超声探伤中使用最广泛的是A型显示脉冲探伤仪,它通过探头向工件周期性地发射不连续且频率不变的超声波,根据超声波在工件中的传播时间及回波幅度判断其有无缺陷和缺陷位置及大小。超声波传播时间的记录是通过扫描电路实现的。     

焊管常用探伤方法及技术

介绍了焊管常用的3种探伤方法(漏磁探伤、涡流探伤和超声波探伤)及技术。分析了3种探伤方法的优缺点:漏磁探伤灵敏度高,能很好地分辨出焊管内外壁缺陷,但长管体、大壁厚管在漏磁探伤后需做消磁处理;涡流探伤检测速度快,但受趋肤效应的限制,很难发现工件深处的缺陷;超声波探伤穿透能力强、缺陷定位准确、成本低、速度快,但探伤操作需经耦合,在北方严冬环境下耦合时焊管易冻结,给探伤作业带来不便。     

钢轨超声检测典型损伤B显图谱特征分析

以提高钢轨损伤分析判断准确率为目的,介绍了数字式钢轨检测回放软件,讨论了60 kg/m钢轨接头、焊缝在正确拼孔下对应的超声波B显特征图谱,分析总结了典型钢轨损伤B显图像特征。结果表明:通过对钢轨超声B显特征图谱及钢轨典型损伤B显的分析,可以有效提高钢轨损伤分析判断的准确率,减少损伤的漏检;典型钢轨损伤中,轨面鱼鳞损伤B显图像会出现一、二次波;具有倾斜角度的螺孔斜裂纹,早期检测较难发现;轨头、轨底焊筋波处前后交叉出波表示该处焊缝异常;对于焊缝轨腰水平裂纹,轨腰推瘤打磨可有效避免其突发性断裂。以上结果为钢轨超声检测典型损伤分析提供了重要的参考依据。     

重轨探伤不合的原因分析及改进研究

针对重轨探伤不合的问题,以U71Mn探伤不合试样为研究对象,通过宏观检验、光学显微镜、扫描电镜等手段进行分析研究。结果表明,探伤不合的主要原因是轨腰存在孔洞、微小裂纹以及MnS夹杂物、氮化物夹杂等缺陷。经过对冶炼、连铸及铸坯冷却方式、轧钢工艺加以改进,提高了铸坯内部质量及重轨探伤合格率。     

NDT techniques for railroad wheel and gauge corner inspection

The development of non-destructive techniques (NDT) techniques for the in-service inspection of railroad wheels and gauge corners was the main activity of the NDT division VIII. 4 at BAM over the last 2 years. For such different components, two different inspection techniques were fundamentally chosen in order to fulfil the end-user requirements. Firstly the inspection of the wheels—rim and disk—should be carried out without dismantling the wheels and using ultrasonic techniques. On the other hand, the inspection of the railroad track surface at a train speed of about 70 km/h should be guaranteed using eddy current techniques. The above-mentioned tasks were a challenge for the lab staff. The accessibility for the wheel inspection was limited due to several impassable barriers such as sand tubes, etc. Eddy current application focused mainly on the detection of head check defects occurring at the gauge corner of the rail. Investigations carried out also showed, that other types of surface defects (e.g. Belgrospis, wheel burns, short-pitch corrugations, etc.) could easily be detected. Some aspects of the inspection system as well as an overview of test results are presented in the current contribution.     

An automated radiographic NDT system for weld inspection: Part I — Weld extraction

An automated radiographic NDT system for weld inspection is developed. The entire system consists of two major components: weld extraction and flaw detection. Welds are first extracted from digitized radiographic images. The extracted welds are then processed by flaw detection algorithms to determine their qualities. This paper describes the weld extraction methodology, which forms the first part of the system. An example is used to illustrate the working of the methodology. The methodology is concluded to be effective for weld extraction after being successfully tested with 25 images.     

An automated radiographic NDT system for weld inspection: Part II-Flaw detection

An automated radiographic NDT system for weld inspection has been developed. The entire system consists of two major components: weld extraction and flaw detection. Part I of the system implemented a weld extraction methodology, which has been presented in a previous paper. This paper presents Part II of the system dealing with the detection of welding flaws. The flaw detection methodology is developed based on the fitted line profiles of a weld image and consists of four modules: preprocessing, curve fitting, profile-anomaly detection, and postprocessing. The successful detection rate and false alarm rate of the methodology are reported based on the test results of 24 representative welds.     

国内无缝钢管涡流及超声波自动探伤的现状及其发展

国内无缝钢管生产企业一般都配备有相应的钢管自动探伤设备以保证产品的出厂质量。简要介绍了无缝钢管的缺陷类型及国内无缝钢管涡流及超声波自动探伤的设备状况和存在的问题。指出了涡流及超声波自动探伤设备的发展方向。     

基于永磁扰动探头阵列的钢管端部自动探伤方法与装备

提出了一种利用永磁扰动探头阵列对钢管端部进行自动探伤的新方法。分析并给出了探头与钢管的相对运动方案,以使钢管纵、横向伤检测具有一致性。通过组建实验装置对该方法进行验证。设计了自动跟踪钢管端部跳动的永磁扰动探头阵列,开发出基于永磁扰动探头阵列的钢管端部自动探伤机,并给出了钢管端部检测过程的工艺要求。利用这种检测方法可以较大程度地减少钢管端部的检测盲区,钢管内外壁探头独立,可以区分内外伤。     

钢轨表面质量自动检测技术的发展与应用

钢轨人工表面质量检测存在漏检率高、劳动强度大、人工成本高等问题,已无法满足企业现代化、智能化的要求,同时也不能适应高速铁路对钢轨质量越来越高的要求。表面质量自动检测技术已在板带材、棒线材生产中大量应用,但在复杂断面的型材特别是钢轨表面质量检测方面的应用还不多。本文介绍的2D视觉检测和3D激光检测技术在钢轨方面已推广应用,但均存在缺陷检测不全或误报率高的问题,结合钢轨缺陷及现有检测技术的特征,提出了钢轨表面质量检测技术的发展方向及钢轨表面质量、断面轮廓一体化检测的建议。     

脉冲涡流和电磁声换能器双探头无损检测

在许多情况下，只应用一种NDT技术存在不足，这就迫使NDT操作人员使用一种以上的技术以保证检测出危害被检物使用寿命或功能的缺陷。但分别实施多种技术的检测，就会延长检验时间。介绍了一种新的NDT设施，采用两种不同的非接触无损检测技术进行互补，即电磁声换能器（EMAT）和脉冲涡流（PEC）探头。检测结果表明，脉冲涡流和电磁声换能器因是非接触，所以可应用于材料生产过程中的自动在线检验，也可用于在役检验。