钢轨伤损图谱及伤损形成原因

粒子微生活

从超声波探伤角度分析，钢轨伤损分为五大类。包括钢轨核伤，钢轨接头部位伤损，钢轨水平裂纹和纵向裂纹，钢轨轨底裂纹以及钢轨焊接接头伤损等。现将部分伤损的特征及形成原因简介如下：

（一）轨底三角区核伤

1、伤损说明：轨底三角区有12×6mm核伤

2、伤损形成原因：轨底坑经或划痕等疲劳源逐步发展而形成。

3、A型显示图：P60轨轨底37°探头缺陷回波在刻度8.8左右。

4、B型显示图：轨底有正“八”字反射波，位于焊筋旁边.

5、仪器调试：37°3mm螺孔裂纹当量。37°探头探测GTS-60测试轨正常螺孔波波高80%时，再提高不少于12dB，且孔波前方无杂波，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块螺孔3mm斜裂纹和轨底深3mm横向裂纹，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：轨底三角区部分前后37°均有回波并且B型显示正“八”字或“八”字多一笔，或单通道（37°）有回波且回波较其它焊缝轨底回波较长，如果显示的长度超出轨底线上的处所可能存在轨底中部的“月牙型”裂纹，可通过A显位移深度或结合0°轨底失波判定。

（二）轨底角核伤

1、伤损说明：轨底角边有17×12mm核伤 。

2、伤损形成原因：钢轨本身存在白点、气泡、非金属夹杂或严重偏析等缺陷，在列车动荷载的重复作用下，使这些微细疲劳源逐步扩展而形成核伤。

3、由于此处钢轨探伤仪是盲区，可以采用K2.5单探头通用型探伤仪检测，探头入射点距离轨脚边约10mm，向外偏0-10度，探头移动范围40-110mm左右。

4、仪器调试：将GHT-5试块C区2号竖孔上棱角的二次反射波高调整到满幅度的80%，根据探测面情况进行适当表面耦合补偿（2～6dB）

5、使用K2.5单探头探测焊缝轨底角较小缺陷时的波形显示规律，缺陷直径小于超声束宽度时，会出现缺陷波和焊筋轮廓波同时显示，且缺陷波显示于焊筋轮廓波之前，两波间隔在一般1.0左右，如两波间隔越小，则说明缺陷对侧焊筋越近，反之，间隔越大，则缺陷越靠近本侧焊筋边。

（三）轨头下鄂部核伤

1、伤损说明：铝热焊缝轨头内侧下颚有40×17mm的月牙形核伤 。

2、伤损形成的原因：由于钢轨存在非金属夹杂或严重偏析等缺陷，在车轮荷载重复作用下，使这些微细疲劳源扩展而形成斑痕，逐渐发展成核伤。

3、A型显示：前向直打70°探头出伤波在6.2-8.0左右。

4、B型显示图：前向直打70°探头出伤波，正常情况下直打探头焊筋处不会出波，出波应为探头位置偏移或存在伤损。

5、仪器调试:70°Φ4mm平底孔当量。70°探头探测GTS-60测试轨轨头Φ4mm平底孔，波幅达到80%以上，且有一定的位移量，在无杂波情况下，尽量开高灵敏度，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块轨头Φ4mm横孔，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：.直70°回波位置在6.2～8.0格之间，位移量1大格以上，结合轨面状态判伤。

（四）轨底三角区核伤

1、伤损说明：轨底三角区 11×7mm的核伤。

2、伤损形成原因：轨底坑经或划痕等疲劳源逐步发展而形成。

3、A型显示图：P60轨轨底37°探头缺陷回波在刻度8.8左右。

4、B型显示图：后37度探头有较为明显的轨底单斜出波。

5、仪器调试：37°3mm螺孔裂纹当量。37°探头探测GTS-60测试轨正常螺孔波波高80%时，再提高不少于12dB，且孔波前方无杂波，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块螺孔3mm斜裂纹和轨底深3mm横向裂纹，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：轨底三角区部分前后37°均有回波并且B型显示正“八”字或“八”字多一笔，或单通道（37°）有回波且回波较其它焊缝轨底回波较长，如果显示的长度超出轨底线上的处所可能存在轨底中部的“月牙型”裂纹，可通过A显位移深度或结合0°轨底失波判定。

（五）轨底三角核伤

1、伤损说明：轨底三角区15×7mm的核伤 。

2、伤损形成原因：轨底坑经或划痕等疲劳源逐步发展而形成。

3、A型显示图：P60轨轨底37度探头缺陷回波在刻度8.8左右。

4、B型显示图：轨底前后37度探头出正八字，且前37度重复出波。

5、仪器调试：37°3mm螺孔裂纹当量。37°探头探测GTS-60测试轨正常螺孔波波高80%时，再提高不少于12dB，且孔波前方无杂波，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块螺孔3mm斜裂纹和轨底深3mm横向裂纹，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：轨底三角区部分前后37°均有回波并且B型显示正“八”字或“八”字多一笔，或单通道（37°）有回波且回波较其它焊缝轨底回波较长，如果显示的长度超出轨底线上的处所可能存在轨底中部的“月牙型”裂纹，可通过A显位移深度或结合0°轨底失波判定。

（六）轨头下核伤

1、伤损说明：轨头表面有连续鱼鳞伤，鱼鳞伤深11mm，长为40mm。轨面下有34*11mm的核伤。

2、伤损形成的原因：在大运量重载区段，由于接触应力过大，形成接触疲劳核伤。

3、A型显示：前向直打70°探头出伤波在4.6-4.8左右。

4、B型显示图：多个70度打到，伤损显示明显。

5、仪器调试:70°Φ4mm平底孔当量。70°探头探测GTS-60测试轨轨头Φ4mm平底孔，波幅达到80%以上，且有一定的位移量，在无杂波情况下，尽量开高灵敏度，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块轨头Φ4mm横孔，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：.直70°回波位置在4.6～4.8格之间，位移量1大格以上，结合轨面状态判伤。

（七）轨底三角区核伤

1、伤损说明：轨底三角区55×25mm的核伤。

2、伤损形成原因：轨底坑经或划痕等疲劳源逐步发展而形成。

3、 A型显示图：P60轨轨底37度探头缺陷回波在刻度8.8左右。

4、B型显示图：轨底前后37度探头出正八字，显示伤波。

5、仪器调试：37°3mm螺孔裂纹当量。37°探头探测GTS-60测试轨正常螺孔波波高80%时，再提高不少于12dB，且孔波前方无杂波，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块螺孔3mm斜裂纹和轨底深3mm横向裂纹，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：轨底三角区部分前后37°均有回波并且B型显示正“八”字或“八”字多一笔，或单通道（37°）有回波且回波较其它焊缝轨底回波较长，如果显示的长度超出轨底线上的处所可能存在轨底中部的“月牙型”裂纹，可通过A显位移深度或结合0°轨底失波判定。

（八）轨头内侧鱼鳞伤下核伤

1、伤损说明：轨头表面有连续鱼鳞伤，鱼鳞伤深12mm，长为45mm。轨面下有17*15mm的核伤 。

2、伤损形成的原因：由于列车在复线单向运行，曲线上股内侧表面经常发生鱼鳞状破损，常以裂纹尖端为疲劳源，逐步形成核伤。

3、.A型显示：在刻度7.5-8.5间出现有规律、连续、循环回波。

4、B型显示图：1、1A，3、3A探头均出伤波，扫描最深处达18mm。鱼鳞伤下核伤要利用通用仪进行校核。

5、仪器调试:70°Φ4mm平底孔当量。70°探头探测GTS-60测试轨轨头Φ4mm平底孔，波幅达到80%以上，且有一定的位移量，在无杂波情况下，尽量开高灵敏度，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块轨头Φ4mm横孔，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：.斜70°回波位置在7.5～8.5格之间，位移量1大格以上，结合轨面状态判伤，鱼鳞伤地段不能随意降低灵敏度。

（九）轨头轧伤

1、伤损说明：由非作业边向作业边呈30°角向下延伸，宽30mm，深15mm 。

2、伤损形成的原因：由于车轮对钢轨踏面的强烈冲击，使钢轨踏面严重擦伤或产生网状裂纹。

3、A型显示：根据轧伤程度不同回波显示也不同，靠近刻度零点显示不规则的跳跃波或移动很短的回波，则伤损很浅。当一次或二次波范围，则表明伤损较深。

4、B型显示图：1、1A，3、3A探头均出伤波，扫描最深处达18mm。鱼鳞伤下核伤要利用通用仪进行校核。

5、仪器调试:70°Φ4mm平底孔当量。70°探头探测GTS-60测试轨轨头Φ4mm平底孔，波幅达到80%以上，且有一定的位移量，在无杂波情况下，尽量开高灵敏度，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块轨头Φ4mm横孔，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：.斜70°回波位移量1大格以上，结合轨面状态判伤。

（十）轨底三角区白核

1、伤损说明：轨底三角区有一高27mm、宽14mm的核伤（白核）。

2、伤损形成原因：钢轨本身存在的白点、气泡或严重偏析等，在列车荷载重复作用下，使这些微细疲劳源逐步扩展形成平坦光亮的斑痕。

3、 A型显示图：P60轨轨底37度探头缺陷回波在刻度8.8左右。

4、B型显示图：前、后37°轨底有明显伤损显示。

5、仪器调试：37°3mm螺孔裂纹当量。37°探头探测GTS-60测试轨正常螺孔波波高80%时，再提高不少于12dB，且孔波前方无杂波，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块螺孔3mm斜裂纹和轨底深3mm横向裂纹，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：轨底三角区部分前后37°均有回波并且B型显示正“八”字或“八”字多一笔，或单通道（37°）有回波且回波较其它焊缝轨底回波较长，如果显示的长度超出轨底线上的处所可能存在轨底中部的“月牙型”裂纹，可通过A显位移深度或结合0°轨底失波判定。

（十一）轨头内侧鱼鳞伤下核伤

1、伤损说明：轨头表面有连续鱼鳞伤，轨面下有62*57的核伤 。

2、伤损形成的原因：由于列车在复线单向运行，曲线上股内侧表面经常发生鱼鳞状破损，常以裂纹尖端为疲劳源，逐步形成核伤。

3、.A型显示：在刻度7.5-8.5间出现有规律、连续、循环回波。

4、B型显示图：1、1A、2、2A，70°探头扫描伤损明显，前直70°探头扫描最深处达40mm。鱼鳞伤下内侧核伤要利用通用仪进行校核。

5、仪器调试:70°Φ4mm平底孔当量。70°探头探测GTS-60测试轨轨头Φ4mm平底孔，波幅达到80%以上，且有一定的位移量，在无杂波情况下，尽量开高灵敏度，记录此时仪器灵敏度值。按此灵敏度应能发现试块轨头Φ4mm横孔，波幅80%以上且位移清晰。

6、伤损分析：.多个通道回波位置在5.8～7.5格之间，位移量1大格以上，结合轨面状态判伤，鱼鳞伤地段不能随意降低灵敏度。