基于电磁超声表面波的钢轨在线探伤装置

针对目前普遍采用的压电超声式钢轨在线探伤装置存在探伤速度有限,难以检测钢轨表面缺陷的缺点,设计了一种基于电磁超声表面波的钢轨探伤装置。该装置采用透反结合的方式,通过两种频率的电磁超声表面波进行钢轨在线探伤;通过电磁超声大功率发射和低噪声接收电路完成超声波的发射和接收;采用基于FPGA(现场可编程门陈列,Field Programmable Gata Array)和ARM(Advance RISC Machinec)硬件架构,实现装置的控制、数据采集、存储等功能;通过上位机对探伤数据进行处理、显示。试验表明,装置能够有效检测出钢轨轨头核伤、人工加工缺陷等,具有无需声耦合剂、检测精度高、速度快的特点。     

攀钢自主研制成功高质量钢轨探伤装置

由攀钢钢铁研究院和轨梁厂研制成功的高质量钢轨超声波探伤装置，经四川省科技成果查新咨询服务机构最近查证，属国内高质量钢轨探伤仪，申报的四项专利也正在被国家知识产权局受理。我国现阶段国产的钢轨探伤装置，多半是20世纪70年代针对普通钢轨设计的产品，与发达国家相比存在明显的差距，而极少数进口装置，不仅价格昂贵，并且使用不便。作为国内最大的铁路钢轨生产厂家，攀钢科技人员坚持走原始创新的道路，下决心开发研制出具有自主知识产权的多通道多探头全断面超声波检测技术及装置，以满足我国铁路日益高速化和重载化对钢轨质量越来越高的要求。     

钢轨探伤车对轨头核伤检测能力的分析

针对钢轨探伤车高速检测能力问题,结合我国钢轨探伤车的运用特点和核伤的检测原理,对钢轨探伤车的轨头核伤检测能力进行了理论和应用分析,并通过伤损试块和实际线路检测进行了验证。认为在目前的探伤车标准体系模式和运用管理模式下,轨头核伤的检测灵敏度不低于《钢轨探伤管理规则》(铁运【2006】200号)中钢轨探伤仪对轨头核伤检测时设定的检测灵敏度。     

超声波特征扫描成像系统的研制及应用

介绍了超声波特征扫描成像系统的研制,包括硬件和软件功能的设计及实现。系统硬件部分包含脉冲发射/接收器、高速同步数据采集模块、多轴运动平台和探头的夹持装置等;软件设计基于VC2008平台,包含数据采集、图像显示、运动控制、数据存储等功能模块。采用该系统对铁路钢轨轨头进行超声波扫描成像试验,给铁路钢轨在线超声波探伤提供技术支撑。     

基于PCI总线的高性能多通道超声波发射/接收卡

先进的计算机应用技术、微电子技术和现代超声波探伤技术的完美结合，构成了基于PCI总线的高性能多通道超声波发射／接收卡。阐述该卡的主要技术特征，指出其广泛的实际应用前景。该系统在自动探伤和多通道超声成像方面具有明显的优势。     

中厚板EMAT无损探伤的特点

介绍了基于电磁效应的中厚板EMAT(电磁超声波换能器)探伤装置的基本原理和主要技术特点,并与传统的基于压电效应的PET(压电超声换能器)自动探伤装置进行了比较分析。EMAT自动探伤装置具备检测钢板温度范围广、无需耦合介质、探伤速度快和抗干扰性强等优点,未来在中厚板行业将具有良好发展前景。     

钢轨特殊伤损检测研究

针对钢轨特殊伤损的检测方法进行工艺研究,采用新工艺相控阵超声对钢轨伤损进行检测,解决现场伤损判定难的问题,包括钢轨轨头部鱼鳞伤下核伤、轨底三角区伤损和焊缝中气孔的判断。通过相控阵的成像和常规通用探伤仪伤损回波显示进行对比,提供了先进、省时的钢轨探伤实际操作技术参考。     

基于USB的电磁超声数据采集及分析系统的设计

针对电磁超声信号的微弱性、多样性特点以及电磁超声系统的便携式检测需求,设计了基于USB的电磁超声数据采集及分析系统。该系统通过USB实现上位机与采集电路的数据交换,采用FPGA实现电磁超声发射/接收电路控制和数据采集,并利用LabWindows CVI编写了上位机软件。试验表明,系统具有较高的采样速率和采样精度,使用方便灵活,具有广阔的应用前景。     

双轨式钢轨超声波探伤仪对垂直伤损检出的研究

当前的机械化钢轨探伤仪及探伤车缺乏对与钢轨上表面垂直伤损的检出能力,特别是在焊缝探伤中,对于这种垂直伤损要采用扫查架进行探伤,效率低下。本文研究了一种轮式的串列式扫查设备,该设备可以安装到当前使用的双轨式钢轨超声波探伤仪中,既实现对钢轨母材中与钢轨上表面垂直伤损的检出,也加强了对钢轨焊缝的探伤,为实现钢轨焊缝机械化高效探伤取得了突破。     

钢轨探伤车对钢轨焊缝缺陷的检测能力

为了验证钢轨探伤车对焊缝缺陷的检测能力,设计了人工模拟焊缝缺陷,分别以不同速度对钢轨进行检测。结果表明,在钢轨探伤车检测工艺能够覆盖的有效检测区域内,人工模拟焊缝缺陷的平均检出率为97.2%,其中轨头、轨腰中φ5mm横通孔当量的体积型缺陷的检出率为100%,轨颚处φ3mm横通孔当量的体积型缺陷的检出率为91.7%。检测结果可为同行提供参考。     

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。     

基于激光超声纵波的钢轨内部缺陷检测方法

针对常规超声难以快速检测钢轨轨头轨距角内部缺陷的问题,提出了激光超声纵波定量检测钢轨轨距角内部缺陷的方法,通过有限元仿真建立了激光超声钢轨轨头内部缺陷检测模型,分析了激光超声纵波与不同长度内部缺陷之间的衍射规律,建立了定量检测理论模型,实现了钢轨内部缺陷的定量检测。有限元数值仿真结果表明,激光超声纵波可以有效地定量检测钢轨轨头内部缺陷的埋藏深度和长度,为钢轨内部缺陷的定量检测提供了一种可靠的检测方法。     

基于轨面适应承载机构的钢轨表面缺陷的漏磁检测

根据漏磁检测原理,对服役钢轨表面及亚表面的微小裂纹缺陷进行探伤车车载高速检测。采用钢轨轨面适应承载机构,机构底部安装阵列霍尔传感器探头,该机构使检测探头紧贴轨面,减少了由于传感器提离过大以及列车车体晃动对检测结果的影响,对于轮对摩擦损伤严重的钢轨外侧缺陷具有较好的检测效果。该检测方法提高了现有钢轨表面缺陷检测方法的精度,对列车的行车安全具有重要意义。     

武钢高速重轨万能轧机工艺设备特点

介绍了武汉钢铁集团公司新建成的高速铁路用重轨万能轧机生产线的原料与产品规格、工艺布置、设备组成和技术特点。该车间设计年生产能力为105万t,其中钢轨55万t,型钢及其他型钢45万t,全线轧机由2架开坯机、3架串列式万能轧机组成,钢轨采用万能法轧制,H型钢采用X-H法轧制,冷床后分设两条不同的钢轨精整线和型钢精整线,采用在线长尺冷却、长尺矫直、长尺探伤和检测、冷锯定尺锯切的冷却精整工艺,并设有激光检测断面尺寸及平直度、涡流探伤和超声波探伤检测钢轨表面及内部质量的在线检测中心,代表了轨梁生产的国际领先水平。     

多通道数字超声检测仪的研制

为了全面提高检测效率、实时性和可靠性,利用现代超声检测技术、计算机技术、电子技术、信号处理技术等研制出一种多通道超声检测仪。介绍了该仪器的硬件和软件设计方法。实验结果表明：通道间的一致性非常好,发射接收系统性能优越,四通道探伤时每通道最高重复频率可达10kHz,基于FPGA的设计使得设备可方便满足各种用户和环境的需求。     

钢轨气压焊接头的超声相控阵检测技术研究

常规超声脉冲反射法检测钢轨气压焊接头时,需要更换不同K值探头检测钢轨气压焊接头的不同区域,探伤过程耗时长,效率低。超声相控阵技术可以灵活调节扫描角度,能有效提高检测效率。主要采用超声相控阵方法对钢轨气压焊焊缝进行探伤效果分析研究,实验中采用CTS-602型相控阵仪器、含机械加工缺陷的钢轨气压焊焊缝试样,通过确定合理的实验参数和检测方案,进行超声相控阵探伤检测。实验结果表明超声相控阵对气压焊接头检测效果好,检测效率高。     

气压焊轨车长吉城际重伤钢轨焊复应用

针对长吉城际重伤钢轨焊复需要满足区间钢轨焊接消除铝热焊接头以及施工中一次完成钢轨更换、焊接、锁定的技术难题,采用YHGQ-1200气压焊轨车,利用气压焊轨机的拉轨、焊接和正火一机化作业功能,开展了重伤线路焊复探索模拟试验,并在低于线路锁定轨温的环境条件下,在250 km/h设计速度的长吉城际铁路现场,完成了3段重伤线路的焊复施工和质量跟踪工作。结果表明:在高铁和重伤线路上,使用气压焊轨车和配套的金属垫轨装置,采用切除伤损钢轨、插入短轨、应力焊施工工艺,采用"先线下焊、后线上应力焊"的倒序施工方法,能保证在"天窗时间"维修时间内一次完成线路焊复施工任务,满足线路锁定设计轨温要求,其作业效率高,施工方便,达到区间钢轨焊接消除铝热焊接头的目的,服役焊头经过一年多的探伤跟踪,无伤损,质量满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求。     

气垫式电磁超声探头初探

针对电磁超声探伤方法的特点，提出一种气垫式电磁超声探头的设计思想。这种探头具有无磨损、可在高温下工作等优点。本文还为气垫式探头的进一步研究提出了具有借鉴意义的结论。     

欢迎订阅2006年《影像技术》

由攀枝花市攀研科技产业公司和攀钢新钢钒轨梁厂自主研制开发的针对钢轨轨腰裂纹，并可兼容原探伤装置的八通道超声波数字在线探伤仪，最近通过攀钢（集团）公司验收并已正式投入生产现场使用，发挥着把好钢轨最后质量关的重要作用。     

CTS—6B型超声波材料探伤仪

用途该探伤仪的主要特点是超声脉冲发射功率较大,穿透能力较强,其接收系统具有深度自动补偿装置,使发射始波占宽小并提高远区灵敏度,适用于高衰减材料及金属材料的探伤,可用于接触法探伤和水浸法自动探伤。技术规范超声波工作频率:为0.63,1.25,2.5,5兆赫;脉冲重复频率:50赫和80～800赫连续可调;探测深度;在钢材中600厘米,分四档可调。穿透深度:在0.63