鐵路貨車輪軸探傷存在的問(wèn)題及建議

于白羽

摘 要：為了保證鐵路貨車的正常運(yùn)行，快速解決鐵路貨車輪軸問(wèn)題。該文筆者以鐵路貨車輪軸探傷問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，就探傷過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的裂紋等問(wèn)題提出了一些意見和建議，希望能夠幫助探傷人員準(zhǔn)確掌握探傷關(guān)鍵，不斷提升探傷技能，為鐵路貨車運(yùn)輸安全保駕護(hù)航。

關(guān)鍵詞：輪軸探傷 鐵路貨車 探傷工作

中圖分類號(hào)：U279 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（a）-0052-02

鐵路貨車輪軸探傷問(wèn)題由來(lái)已久，且冷切軸事故的發(fā)生，造成了嚴(yán)重的人身財(cái)產(chǎn)安全的隱患。下面就貨車輪軸探傷進(jìn)行闡述，并對(duì)冷切軸事故原因加以總結(jié)歸納，從而提升對(duì)貨車輪軸探傷情況的掌握，提高貨車的安全性能及使用壽命。

1 貨車輪軸探傷問(wèn)題研究

自2002年起至今冷切軸事故已經(jīng)發(fā)生8起之多，其事故原因判斷為輪座鑲?cè)氩苛鸭y，還有部分是因軸徑根部裂紋切軸，常見的裂紋均位于車軸軸端205～212 mm的范圍內(nèi)，且會(huì)發(fā)生切軸事故的車軸都是使用時(shí)間在10年以上的。因此，可以得出軸徑卸荷槽部位裂紋是車軸冷切事故發(fā)生的主要原因，而該文所要研究的探傷工作要點(diǎn)。下面將冷切軸事故原因做如下介紹：

軸徑卸荷槽部位變?yōu)檐囕S變截面，也就是車軸直徑最小處、應(yīng)力集中部位均易產(chǎn)生疲勞裂紋。探傷作業(yè)過(guò)程中受技術(shù)原因和其他原因所造成的漏探，導(dǎo)致疲勞裂紋被忽視，且易導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展，冷切現(xiàn)象就此發(fā)生。軸徑卸荷槽部位劃傷部位是最容易產(chǎn)生裂紋源的部位。防銹措施不到位、密封失效所導(dǎo)致的卸荷槽部位的腐蝕，產(chǎn)生疲勞裂紋。

同時(shí)，車軸材質(zhì)和車輛超載，車輛使用過(guò)程中任何小沖擊振動(dòng)都可能造成車軸性能的嚴(yán)重影響，超載使用就會(huì)造成疲勞裂紋。

2 超聲波探傷

2.1 超聲波探傷原理

根據(jù)超聲波反射原理，可以利用超聲波射入到工件內(nèi)部異質(zhì)界面反射，并進(jìn)行超聲波儀器接受反射聲波大小來(lái)進(jìn)行具體位置判斷，掌握缺陷的實(shí)際情況，準(zhǔn)確判斷缺陷尺寸。

2.2 輪軸超聲波探傷情況

首先，探傷部位。按照超聲波反射原理進(jìn)行輪軸探傷使用，利用探頭直接攤?cè)氲杰囕S當(dāng)中進(jìn)行材質(zhì)和車軸大裂紋檢查，橫波紋探頭的使用能夠進(jìn)行輪座鑲?cè)氩苛鸭y及缺陷檢查，小角度縱波紋探頭可以進(jìn)行軸頸或卸荷槽部位檢查。輪軸探傷的要求就是保證探測(cè)部位1 mm深裂紋能夠不漏檢，內(nèi)部缺陷或是材質(zhì)不良部位不漏檢，做好關(guān)鍵部位檢查，制定嚴(yán)格的輪軸探傷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 微機(jī)控制超聲波自動(dòng)探傷

微機(jī)控制超聲波探傷問(wèn)題。難以確保探頭與工件長(zhǎng)期的耦合狀態(tài)。所采用的自動(dòng)探傷機(jī)主要依靠的是探頭自重和機(jī)械壓力，同時(shí)還要借助耦合劑作用完成車軸表面與探頭之間的密切聯(lián)系，更好完成超聲波的信息傳遞。由于探傷機(jī)系統(tǒng)壓力相對(duì)較為恒定，但出于實(shí)際工作情況的全面考量，車軸軸身和車軸端面所出現(xiàn)的情況越加復(fù)雜。例如：軸端面凹凸不平、鋼印并不明顯，軸端面耦合劑涂抹狀況、周端面軸身毛刺等。而采用手工探傷的情況下，就要先進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的處理，才能夠進(jìn)行再次探傷檢查。微機(jī)自動(dòng)探傷則要從始至終，一直堅(jiān)持到結(jié)束，中間過(guò)程的問(wèn)題得不到解決，就會(huì)影響輪軸探傷質(zhì)量，進(jìn)而造成漏探。

2.3.1 直探頭探傷問(wèn)題解決辦法

直探頭需要進(jìn)行整個(gè)軸端面的掃查，利用微機(jī)自動(dòng)探傷機(jī)端面檢查，需要固定直探頭位置，這樣很難滿足基本工藝要求。許多自然裂紋并不是完全垂直與貨車輪軸表面，并有著一定角度要求，探傷工藝對(duì)端面小角度掃查應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)，當(dāng)時(shí)有些部位裂紋檢查是發(fā)現(xiàn)不到的。

軸身組合探頭探測(cè)范圍不合探傷工藝要求。根據(jù)鐵路貨車輪軸檢修、組裝和管理規(guī)則的相關(guān)規(guī)定，就必須要對(duì)鑲?cè)氩粏?wèn)探傷情況檢查。微機(jī)自動(dòng)探傷機(jī)軸身組合探頭范圍有限，難以滿足探傷機(jī)軸探傷標(biāo)準(zhǔn)。

我們要對(duì)輪軸探傷問(wèn)題的具體分析研究，將探頭至于輪軸內(nèi)側(cè)部位，并進(jìn)行45 ℃的橫波斜探頭輪座掃查，確定具體的掃查問(wèn)題。

輪軸應(yīng)放置在水平位置：根據(jù)軸身和輪座直徑確定探頭入射點(diǎn)距離，保證輪座掃射。微機(jī)自動(dòng)探傷機(jī)的具體設(shè)定進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶筋^位置移動(dòng)，這樣就必須要將探頭移動(dòng)到向外移動(dòng)，并將主聲束橫波斜探頭掃查距離進(jìn)行具體確定，但仍有一定的范圍不能掃查到。（如圖1）

應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際探傷情況，確定輪座鑲?cè)氩客鈧?cè)部位長(zhǎng)度確定，其中探頭主聲束雖然能夠進(jìn)行大致位置的輪座鑲?cè)氩课粰z查，但并不符合基本探傷工藝規(guī)程要求。軸身探傷問(wèn)題改進(jìn)意見：將橫波斜探頭K值變?yōu)?.45的橫波斜探頭，并檢查輪座全場(chǎng)全長(zhǎng)。設(shè)定軸身探頭移動(dòng)距離的合理化設(shè)定，這樣才能夠保證探頭對(duì)輪座全長(zhǎng)的掃查。

2.3.2 多通道手工探傷問(wèn)題

確定探傷的靈敏度。根據(jù)輪軸探傷工藝推動(dòng)的靈敏度具體要求，進(jìn)行橫波斜靈敏度設(shè)定。提高裂紋判斷的準(zhǔn)確性。根據(jù)相關(guān)探傷技術(shù)工藝規(guī)定，鐵路貨車輪軸裂紋判斷需要進(jìn)行靈敏度的調(diào)整，以保證靈敏值。但這種以性能校驗(yàn)來(lái)確定靈敏度值的方法并不能夠達(dá)到預(yù)期合理的目標(biāo)，影響裂紋判定的準(zhǔn)確性。裂紋判斷一定要將靈敏度調(diào)整到實(shí)際探傷要求的靈敏度值，使之與實(shí)際更為接近。

3 鐵路貨車輪軸探傷相關(guān)意見和建議

綜合各個(gè)檢修車間和輪軸車間檢查，發(fā)現(xiàn)的各種裂紋情況進(jìn)行綜合全面的分析研究，并做好探傷重點(diǎn)部位掌控，提高探傷技術(shù)工藝水平，全面提升貨車輪軸安全使用壽命，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輪軸裂紋問(wèn)題，做好相關(guān)問(wèn)題的防范和解決。

3.1 輪軸探傷部位

我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)行卸荷槽部位或是軸徑根據(jù)超聲波探傷檢查，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)貨車輪軸使用問(wèn)題，合理選擇探傷方法判定。對(duì)于探傷過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的軸徑卸荷槽部位銹蝕嚴(yán)重的一定要多加注意，并進(jìn)行綜合全面的評(píng)價(jià)判定。通過(guò)輪軸車間故障情況了解到，裂紋主要產(chǎn)生在輪座內(nèi)側(cè)，外側(cè)則相對(duì)較少。經(jīng)過(guò)輪座內(nèi)外側(cè)人工裂紋運(yùn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，內(nèi)側(cè)裂紋有主見擴(kuò)散的趨勢(shì)，而外側(cè)裂紋并無(wú)太大變化，由此可以得出內(nèi)側(cè)應(yīng)力集中是裂紋產(chǎn)生擴(kuò)大的主要原因。筆者建議應(yīng)當(dāng)進(jìn)行該部位可疑波分析，并實(shí)施重點(diǎn)關(guān)注。

全軸穿透探傷檢查對(duì)發(fā)現(xiàn)車軸裂紋和軸材缺陷十分有效，而在大多數(shù)探傷作業(yè)中往往將軸頸根部和卸荷槽部位探傷作為工作重點(diǎn)，反倒忽視了全軸穿透探傷檢查。穿透探傷作業(yè)需注意底波變化。

3.2 全面提升探傷人員素質(zhì)

由于探傷工作是一項(xiàng)技術(shù)要求較高的工作，其裂紋判斷的準(zhǔn)確性極大程度上取決于探傷人員的業(yè)務(wù)技能水平，只有全面提升探傷工作人員整體素質(zhì)，才能夠提升探傷工作的穩(wěn)定性，提升裂紋波形判斷能力。應(yīng)當(dāng)積極參加探傷理論和操作技能活動(dòng)當(dāng)中，不斷提升自身探傷業(yè)務(wù)技能。

3.3 及時(shí)更新設(shè)備，提高設(shè)備性能

探傷設(shè)備性能直接影響探傷結(jié)果，若是探傷設(shè)備落后，就很難及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，尤其是對(duì)于情況較為復(fù)雜的多通道探傷。目前，針對(duì)多通道裂紋探傷最常用的是多通道超聲波探傷儀，設(shè)備性能好壞影響著探傷結(jié)果。因此，設(shè)備檢驗(yàn)時(shí)，要做好設(shè)備探傷靈敏度和抗干擾能力測(cè)試，保證設(shè)備性能。同時(shí)，還應(yīng)從這兩方面入手，進(jìn)行探傷科研事業(yè)的深入研究，不斷提升設(shè)備性能，增強(qiáng)設(shè)備的綜合能力和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鐵路貨車輪軸探傷技術(shù)的深入研究有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)輪軸裂紋，提升貨車運(yùn)行安全。因此，應(yīng)當(dāng)從探傷問(wèn)題中不斷發(fā)現(xiàn)自身的不足，提升探傷業(yè)務(wù)技術(shù)水平，更好滿足快速發(fā)展的鐵路運(yùn)輸要求，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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