探究铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器

探究铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器

孙浩荃

北京铁路局秦皇岛工务段  河北省秦皇岛市海港区  066000

摘要：随着铁路交通的发展，钢轨质量的优化成为铁路安全保障的重要环节。钢轨的焊接是现代铁路运输中较为常见的连接方式，由于焊接过程中存在焊缝质量问题，这种连接方式需要经过严格的检测才能投入使用。在钢轨的检测过程中，超声波探伤技术是目前最为常用和有效的一种非破坏性检测方法，可以对钢轨焊缝进行全面、精确的检测，该技术检测迅速、精度高、可靠性好，能够有效地发现钢轨焊缝的缺陷问题，有助于维护铁路交通的安全运行。

关键词：铁路钢轨焊缝；超声波探伤技术；便携式检测仪器

一、超声波探伤技术的检测原理

超声波探伤技术是一种基于声波传导和反射的无损检测技术，其主要原理是利用机械振动产生的声波对被测物体进行检测和分析。通过将超声波送入被测物体中，根据声波的传播速度、反射程度、频率变化以及相干性等特性，可以检测出被测物体内部的缺陷、异物、裂纹等问题，从而精确定位和判断问题的大小和严重程度。超声波探伤技术的主要检测方法包括：直接接触法、浸润法、水压法和空气耦合法等。其中，直接接触法是将探头紧贴被测物体表面，通过声波的微小散射量来检测物体内部的缺陷问题；浸润法是将被测物体浸入水中进行探测，通过水的传导性质来进行声波信号的传递和反射；水压法是将水通过压缩注入被测空间，实现声波的传递和检测；空气耦合法是将探头用胶垫贴合在被测物体表面上，然后用气压将胶垫当成空气耦合媒介，实现声波的传递和检测。不同的检测方法适用于不同的测试场合和被测对象，具体选择要根据实际情况来进行。超声波探伤技术的应用范围比较广泛，可以用来检测金属材料、复合材料、玻璃、陶瓷等不同类型的材料[1]。

二、便携式钢轨超声波探伤仪器介绍

便携式钢轨超声波探伤仪器是一种小型化、便携式的超声波探伤设备，广泛应用于钢轨超声波探伤、缺陷检测和评估工作。该设备主要包括发射器、接收器、探头、计算机和显示屏等组成部分，采用非破坏性探伤技术，可对钢轨焊缝、裂纹、松动、损伤等缺陷进行快速准确的检测。便携式钢轨超声波探伤仪器具有以下特点：1.小型化：便携式设计，体积小、重量轻，方便携带和操作。2.可靠性高：采用先进的超声波检测技术，探测结果准确可靠。3.操作简易：设备操作简单，无需过多的专业知识，快速上手。4.灵敏度高：适用于钢轨的各种材质和形态，具有高灵敏度，能够检测到低于0.5mm的缺陷。5.多功能：设备与计算机连接，可进行图像处理和数据储存，满足不同需求的客户。6.高效性：便携式钢轨超声波探测仪操作简单，可大大减少缺陷检测时间，提高工作效率。7.经济实用：具有良好的性价比，更适用于中小型企业以及工程项目现场检测探测领域，并提供品质保证。总之，便携式钢轨超声波探伤仪器是铁路钢轨超声波检测中的重要设备，其小巧、易用、高效、优质等优点，使其广泛应用于铁路建设、维修和安全行业[2]。

三、铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器的重要性

在铁路行业中，焊缝缺陷常见的有焊接质量不良、焊缝裂纹等，这些缺陷如果不及时发现和处理会使钢轨产生过度磨损、龟裂、扭曲等问题，从而影响铁路的运营安全。因此，超声波焊缝探测技术应用于铁路行业的焊缝质量检测、缺陷评估和修复等多个方面，成为铁路行业中的重要检测手段。

超声波焊接缺陷检测在铁路维修和检测领域的应用已获得广泛的认可，因为这种探测方式的灵敏度高、检测深度大、不破坏样品和快速响应等特点。其可以使用在对铁路线路、车站等设施进行搜索，无需拆开设备或者土地。除此之外，由于其响应快速并且容易进行再检查，其还被广泛应用于各种检测场合。然而，超声波焊接缺陷检测也有一些局限：首先，对于无法直接检测的位置，获得正确的数据会有难度。此外，当被检测物材质密度不够大的时候，检测会有局限，且对操作者而言较为复杂。这些局限一定程度影响了其实际应用，在实践中应对局限加以克服，利用优势发挥其长处。

钢轨焊接缺陷的检测现场通常较为复杂，对检测设备也提出了更高的要求。该场合常常存在对检测设备大小、能源消耗、便携性、反应时间和精度的要求，为实现检测的精准性、准确性、及时性，现代的数码高能超声波检测仪将便携性作为主要特点之一。传统的钢轨焊缝检测方法往往需要大量的人力、物力和时间成本。而便携式检测仪器具有便携、高效、准确等特点，可以大大提高检测效率，缩短检测时间，降低人力物力成本。便携式检测仪器采用了更加先进的超声波探伤技术和信号处理算法，可以更加准确地检测出钢轨焊缝的缺陷和损伤，避免了因人为因素或其他因素造成的检测误差，为钢轨质量提供更加可靠的保障。便携式钢轨焊缝超声波探测仪器具有小巧、轻便、易使用、操作简单等特点，适应了现场检测的实际需求，避免了运输和安装时的困难。现代手持式超声波焊缝探测仪可以按照用户的需求进行诊断分析，具有数字化处理效果，使用更加简单直观，随身携带更方便。针对焊缝探测实践中遇到的突出问题，可以替换超声波探头，得到比较理想的检测结果，便携式检测仪器在焊缝超声波探测中扮演了至关重要的角色

[3]。

钢轨焊缝超声波探测技术及其检测仪器便携性的发展，为钢轨焊缝缺陷的准确检测和处理提供了一定程度的保障。在未来的发展中，随着技术的进一步完善和便携式检测仪器的不断更新，超声波焊缝探测将得到更广泛的应用，为铁路运营安全保驾护航。

四、铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器应用注意事项

铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器是保障铁路交通安全的关键手段，但在使用过程中需要注意一些事项，方能确保探伤的准确性和有效性。第一，检测仪器的选用。选择适合的超声波探伤仪器是非常重要的，要确保仪器的质量和性能符合要求，探伤仪器应具备一定的探测宽度，探测深度等性能，以适应不同的钢轨尺寸和形状。同时，需要确保探伤仪器具有合适的探测角度和位置，以提高探测效率和准确度。第二，选取合适的探测位置和角度。在进行钢轨焊缝探伤时，应根据具体情况选取合适的探测位置和角度。对于不同类型的焊缝，应采用不同的探测角度，以保证探测结果更加准确。第三，控制探测仪器的参数。在进行钢轨焊缝超声波探伤时，除了选择合适的探测位置和角度外，还应控制好探测仪器的工作参数，如发射频率、发射脉冲宽度等，以保证探伤的准确性和有效性。同时，在具体探测过程中，还应注意探测仪器的工作稳定性，避免因操作不当或其他因素导致探测结果出现误差。第四，根据需要进行长距离连续探测。钢轨焊缝的长度较长，因此需要长距离的连续探测。在实际操作中，应根据需要进行长距离连续探测，以保证焊缝内部的缺陷检测得以全面和准确。总之，在使用铁路钢轨焊缝超声波探伤技术和便携式检测仪器时，应注意探伤仪器的选用、选取合适的探测位置和角度、控制探测仪器的参数，以及根据需要进行长距离连续探测等方面的问题，只有这样才能充分发挥这种技术的作用，保障铁路交通的安全运营。

结语

综上所述，近年来，随着科技的进步，钢轨焊缝探测的自动化水平也在不断提高，例如利用机器视觉技术和智能算法对焊缝缺陷进行自动识别和定位，可以大大提高工作效率和准确性。总之，超声波探伤技术在钢轨焊缝探测中应用广泛，加上便携式检测仪器的使用，可以快速、准确、便捷地检测钢轨焊缝的缺陷，保障铁路交通的安全运营。

参考文献

[1]张曦.浅析超声波探伤技术在钢轨探伤中的应用[J].中国设备工程,2023(05):130-132.

[2]韩锋刚.超声波测试技术在铁路工程质量检测中的应用[J].智能城市,2021,7(17):73-74.

[3]曹国梁.超声波探伤技术在钢结构无损检测中的应用[J].黑龙江水利科技,2021,49(04):202-203. [4]刘永章.铁路钢轨焊缝超声波探伤技术及便携式检测仪器分析[J].中华建设,2021(02):104-105.