1、鋼軌基礎知識鋼軌基礎知識第二章第二章鋼軌基礎知識鋼軌基礎知識第一節 鋼軌知識l鋼軌的作用：1、支持并引導機車車輛按規定方向運行，直接承受機車、車輛荷載的作用。2、在自動閉塞區段，鋼軌又成為軌道電路的一部分，起到信號電流的傳導作用。3、在電氣化區段，鋼軌還作為電力機車牽引電流的回流導線作用。u鋼軌的要求：鋼軌的要求：1、鋼軌必須為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾動表面，又為車輪提供、鋼軌必須為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾動表面，又為車輪提供最大的黏著牽引力。最大的黏著牽引力。2、鋼軌受到車輪碾壓會產生彎曲，為抵抗彎曲，要求鋼軌具有相當的強度。、鋼軌受到車輪碾壓會產生彎曲，為抵抗彎曲，要求鋼軌

2、具有相當的強度。3、為使鋼軌不至被巨大壓力壓潰或迅速磨耗，鋼軌應具有足夠的硬度。、為使鋼軌不至被巨大壓力壓潰或迅速磨耗，鋼軌應具有足夠的硬度。u鋼軌的分類：鋼軌的分類：1、按鋼種分：碳素軌（、按鋼種分：碳素軌（C、Mn）、合金軌（）、合金軌（V、Ti等）。等）。2、按重量分：、按重量分：P38、P43、 P45、 P50、P60、P75。3、按力學性能分：普通軌、高強軌、耐磨軌。、按力學性能分：普通軌、高強軌、耐磨軌。P50P60鋼軌高度a152176軌頭寬度b7073軌底寬度d132150橫截面面積65.8（平方厘米）77.45 （平方厘米）部分鋼軌外形尺寸部分鋼軌外形尺寸(mm)n鋼軌的出

3、廠標志：鋼軌的出廠標志：制造廠標、鋼軌類型、鋼種符號、制造年月、熔煉號、品級號。制造廠標、鋼軌類型、鋼種符號、制造年月、熔煉號、品級號。n鋼軌的機械性能：鋼軌的機械性能：1、強度：鋼軌在荷載的作用下，抵抗變形和破壞的能力，單位、強度：鋼軌在荷載的作用下，抵抗變形和破壞的能力，單位MPa。2、硬度：金屬材料抵抗另一種更硬物體壓入騎表面的能力，布氏硬度、硬度：金屬材料抵抗另一種更硬物體壓入騎表面的能力，布氏硬度HB、洛氏硬度洛氏硬度HRC。3、塑性：金屬材料在荷載作用下，產生顯著的變形而不致破壞，并在荷載、塑性：金屬材料在荷載作用下，產生顯著的變形而不致破壞，并在荷載取消后，仍能保持變行后的形狀的

4、能力，常用伸長率和斷面收縮率來表示。取消后，仍能保持變行后的形狀的能力，常用伸長率和斷面收縮率來表示。4、韌性：金屬材料抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力。、韌性：金屬材料抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力。5、疲勞：在交變荷載下，材料發生斷裂的現象。、疲勞：在交變荷載下，材料發生斷裂的現象。一、鋼軌傷損定義：指鋼軌在使用過程中發生折斷、裂紋及其他影響鋼一、鋼軌傷損定義：指鋼軌在使用過程中發生折斷、裂紋及其他影響鋼軌使用性能的各種狀態。軌使用性能的各種狀態。1、鋼軌折斷：、鋼軌折斷：（1）鋼軌全斷面至少斷成兩部分；）鋼軌全斷面至少斷成兩部分；（2）裂紋已貫通整個軌頭截面；）裂紋已貫通整個軌頭截面；（3）裂

5、紋已貫通整個軌底截面；）裂紋已貫通整個軌底截面；（4）引起鋼軌失效的嚴重掉塊。）引起鋼軌失效的嚴重掉塊。二、鋼軌傷損標準二、鋼軌傷損標準不到輕傷、輕傷、重傷、折斷。不到輕傷、輕傷、重傷、折斷。鋼軌總磨耗鋼軌總磨耗=垂磨耗垂磨耗+1/2側面磨耗。側面磨耗。三、鋼軌傷損分類三、鋼軌傷損分類鋼軌核傷、鋼軌接頭部位傷損、鋼軌縱向水平和垂直裂紋、鋼軌軌底裂鋼軌核傷、鋼軌接頭部位傷損、鋼軌縱向水平和垂直裂紋、鋼軌軌底裂紋、鋼軌焊縫缺陷。紋、鋼軌焊縫缺陷。第二節第二節 鋼軌傷損鋼軌傷損第三章第三章超聲波探傷設備介紹超聲波探傷設備介紹第一節 超聲波探傷儀l超聲波探傷儀是根據超聲波的傳播特性和電聲轉換原理，利用

6、電子技術制造而成的。超聲波探傷儀的種類很多，有模擬式和電子式，有通用式和專用式，有固定式和便攜式，有單通道和多通道等。l數字式超聲波探傷儀：主要指發射、接收電路的參數控制和接收信號的處理顯示均采用數字式方式的儀器。其中最重要的是探頭接收的超聲波信號需經模-數轉換。welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience第二節 超聲波探頭一、超聲波探頭：承擔發射或接收超聲波的任務，實現聲能和電能的相互轉換，故又稱換能器。二、探頭主要部件的作用1、壓電晶片：實現電能和聲能的相互轉換，將電能轉

7、換成聲能（發射），逆壓電效應；將聲能轉換成電能（接收），壓電效應。其振動頻率取決于晶片厚度與超聲波在晶片材料中的傳播速度：f=c/2Twelcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience第二節 超聲波探頭2、阻尼塊：與晶片和楔塊組合具有高阻尼效率的塊狀物體稱為阻尼塊，其作用是阻止晶片的慣性振動和吸收晶片背面輻射的聲能，以減小脈沖寬度和雜信號的干擾。3、保護膜：為使探頭與工作面接觸時不損壞晶片，常在晶片前面附一層保護膜。welcome to use these PowerPoint t

8、emplates, New Content design, 10 years experience第二節 超聲波探頭4、連接線：探頭須用高頻電纜與探傷儀連接，常用同軸電纜作高頻電纜，其作用是消除外來電波對探頭的影響，同時防止高頻脈沖以電波形式向外輻射。5、斜楔塊：斜探頭于直探頭的區別，其作用是產生波形轉換和改變聲速的傳播方向，可以將縱波轉換成橫波、表面波和板波。welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience第二節 超聲波探頭6、隔聲層：雙晶片探頭中為使接收晶片和發射晶片在電路上

9、分隔開來，在兩晶片之間夾一吸聲性強的隔片，該隔片稱為隔聲層。7、延遲塊。三、探頭的型號編制基本頻率、壓電材料、晶片尺寸、種類、特征welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience第三節 試塊u試塊：用于鑒定超聲檢測系統特征和探頭靈敏度的樣件。u試塊的作用：1、確定合適的探傷方法。2、校驗探傷靈敏度、評估缺陷大小。3、測定和校驗探傷儀和探頭的性能。u探頭的分類：1、標準試塊：CSK-1A、CS-1-5;2、對比試塊：WGT-3、實物對比試塊（CTS-60、GHT-1）第四章第四章鋼

10、軌焊縫超聲波探傷鋼軌焊縫超聲波探傷l焊縫軌頭單探頭法：1、縱向移動掃查：K2.5探頭置于軌頂面上，探頭縱向中心距邊分別為16、26、36、46、56mm處，偏角為零度縱向移動探頭，移動區域為距焊縫中心0-150mm，本次掃查利用一次波檢出鋼軌焊縫軌頭中的缺陷。第一節 鋼軌焊縫軌頭探傷第四章第四章鋼軌焊縫超聲波探傷鋼軌焊縫超聲波探傷2、偏角縱向移動掃查：由于軌頭頂面作用面呈圓弧狀，探頭接觸面過小，不利于軌頭內外側上角缺陷的檢出，因此采用偏角縱向移動掃查。K2.5探頭置于軌頂面中心線上，以15度偏角縱向移動探頭，移動區域為據焊縫中心100-250mm，利用軌額反射波檢出缺陷，掃查次數為焊縫內、外側

11、各4次。第二節第二節 鋼軌焊縫軌腰探傷鋼軌焊縫軌腰探傷焊縫軌腰單探頭法：焊縫軌腰單探頭法：焊縫軌腰探傷掃查：采用單晶片直探頭，將探頭置于軌面縱向中部，距焊焊縫軌腰探傷掃查：采用單晶片直探頭，將探頭置于軌面縱向中部，距焊縫中心兩邊各縫中心兩邊各50mm的區域內，縱向緩慢移動探頭進行探傷，利用直探頭的區域內，縱向緩慢移動探頭進行探傷，利用直探頭反射式探傷法，檢出焊縫中心反射面與探測面平行的缺陷；利用直探頭穿反射式探傷法，檢出焊縫中心反射面與探測面平行的缺陷；利用直探頭穿透式探傷法，檢出焊縫中粗晶、縮松等缺陷。透式探傷法，檢出焊縫中粗晶、縮松等缺陷。第三節第三節 鋼軌焊縫軌底探傷鋼軌焊縫軌底探傷焊縫

12、軌底單探頭法：焊縫軌底單探頭法：1、掃查部位劃分：通常將軌底分成兩大部分：一是軌底兩側，另一部分、掃查部位劃分：通常將軌底分成兩大部分：一是軌底兩側，另一部分是軌腰于軌底連接部分；根據軌底角和聲束寬度對應關系，確保軌底角得是軌腰于軌底連接部分；根據軌底角和聲束寬度對應關系，確保軌底角得到全面掃查，又將軌底角劃分為到全面掃查，又將軌底角劃分為6個區，使用個區，使用K2.5探頭，分別按不同的偏探頭，分別按不同的偏向角和位置進行縱向掃查，利用二次回波探測焊縫上半部分，一、三次回向角和位置進行縱向掃查，利用二次回波探測焊縫上半部分，一、三次回波探測焊縫下半部分。波探測焊縫下半部分。第四節第四節 鋼軌焊

13、縫單探頭探傷靈敏度調節鋼軌焊縫單探頭探傷靈敏度調節1、焊縫軌頭單探頭法靈敏度調節：、焊縫軌頭單探頭法靈敏度調節：在被測鋼軌軌底角進行調節，探頭橫向置于軌底角上，探頭入射點距邊在被測鋼軌軌底角進行調節，探頭橫向置于軌底角上，探頭入射點距邊10mm左右，找出對邊軌底角邊回波最大值，調節儀器左右，找出對邊軌底角邊回波最大值，調節儀器【增益增益】，使軌底，使軌底角回波達角回波達80%，增益，增益20dB，作為焊縫軌頭部位的靈敏度。，作為焊縫軌頭部位的靈敏度。第四節第四節 鋼軌焊縫單探頭探傷靈敏度調節鋼軌焊縫單探頭探傷靈敏度調節2、焊縫軌腰單探頭法靈敏度調節：、焊縫軌腰單探頭法靈敏度調節：將直探頭橫向將直探頭橫向GHT-5試塊，使試塊試塊，使試塊A區區7號橫孔反射波高調整到滿幅度的號橫孔反射波高調整到滿幅度的80%，然后根據探測面情況進行適當補償（一般為，然后根據探測面情況進行適當補償（一般為2-6dB），作為焊縫軌），作為焊縫軌腰部位的靈敏度。腰部位的靈敏度。第四節第四節 鋼軌焊縫單探頭探傷靈敏度調節鋼軌焊縫單探頭探傷靈敏度