铁路车辆车轴压装部位超声波探伤

铁路车辆车轴压装部位超声波探伤

张静豫

中车太原机车车辆有限公司 山西 太原 030027摘  要：在铁路运输中，影响铁路车辆安全的极为重要的因素在于车轴部件的质量，其直接决定着铁路车辆能否安全前进。在铁路车辆安全检查中，必须对车轴进行有针对性的安全检查，优化检查方法。只有这样才能保证车轴的质量，为列车运行的安全提供有效的保障。特别是随着时代的发展和货运压力的不断增加，对车轴缺陷检测技术的要求越来越高。为了适应新时代的发展需要，将超声波探伤技术应用于车轴压装部位探伤中，可以有效提高探伤质量。

    关键词：铁路车辆；车轴压装部位；超声波探伤

   自20世纪90年代中期起，超声波探伤技术已经应用在欧洲，美国和日本用于压力容器和压力管道熔化焊缝的质量检测，也用于一些重要机电设备如汽轮机叶片（根部）和涡轮圆盘等内部缺陷的检测。车轴在轨道车辆运行过程中承受着较大的复杂载荷。因此，车轴压装部位出现疲劳裂纹的概率始终大于其他部位。相控阵超声探伤技术可靠性高，抗干扰能力强。解决了目前轮轴缺陷自动检测中耦合稳定性等诸多问题，为推动轨道车辆轮轴压装部位缺陷检测技术创新做出了积极探索。车轴是锻件形成的，所以具有锻件的所有缺陷类型，如缩孔、缩松、夹杂、白点、偏析、裂纹等，这些缺陷在车辆的交变载荷下可能扩展成有害缺陷。车辆制动引起的过热区、金属夹杂物的冶金缺陷和尖角处的应力集中是导致车轮失效的主要原因。由于缺陷的存在，车轮在运行过程中容易发生应力集中，从而使应力集中区域的裂纹扩大。在超声波径向检测中，经常可以看到胎面下方15-35mm范围内存在斑点缺陷，这部分是车轮受力最大的区域，尤其是胎面下方30mm范围内的缺陷，在运行过程中会迅速膨胀。因此，超声波探伤技术应重点应用于这一领域。

一、超声波探伤工艺需要与时俱进

在铁路探伤中，超声波探伤技术发挥着非常重要的作用，特别是在车辆车轴的探伤中。由于车轴在列车本身的运行中起着非常重要的承载作用，在列车运行过程中需要借助车轴在轨道上转弯，所以车轴承受着很大的力。因此，对于轴本身，很容易由于应力集中而造成严重的损坏。如果列车车轴承受较大的压力，就会对列车车轴的安全造成很大的损害，这就会导致车轴在检测过程中出现裂纹。因此，超声波探伤技术必须不断改进。只有这样才能保证检测的准确性，为列车运行安全提供保障。

随着我国时代的不断发展，经济的不断进步，为了跟上时代的步伐，车辆车轴的探伤技术也需要不断完善，与时俱进。为了使铁路货运更加安全高效。传统的超声波探伤已经不能满足现代发展的需要。在传统工艺中，探伤主要是人工进行。它的效率很低，准确率不高，容易出错。在工作越来越繁重的时刻，如果一直采用传统的超声波探伤流程，将会给铁路货运带来极其严重的安全隐患。特别是随着火车设备的升级，新的车型和车轴已经取代了原来的旧卡车。因此，仍然采用传统的探伤工艺，无法对新型车轴进行有效检测。在探伤过程中经常会出现各种各样的问题。可见，旧的探伤技术已经不能满足新时代的需要。传统的探伤仪器在技术标准上不能达到国家标准，对铁路的安全运行产生了很大的影响。因此，必须不断优化超声波工艺，推动新工艺的开发。

二、铁路车辆车轴压装部位超声波探伤新工艺的主要变化

(一)实现了自动化探伤模式

随着我国科学技术的不断发展，超声波探伤工艺有了很大的进步，研制出了更加先进的探伤设备。与传统设备相比，其探伤能力和探伤效果都远远高于传统设备。在通过新设备对待检测零件进行探伤时，可以通过快速成像的手段科学有效地检测出损伤程度，可靠性高。在传统的人工探伤过程中，由于人为判断失误，探伤结果可能会有所不同，而新设备的探伤能力要比传统设备强得多。通过微控形式和超声波自动探伤过程，有效解决了人为因素造成的探伤误差，为铁路车辆的安全运行提供了更可靠的依据。在采用新型超声波技术检测车轴灵敏度及缺陷的过程中，探头可以有效覆盖检测部位，从而大大提高检测效率。同时，缺陷检测深度可显著优化，精度可优化至0.1mm，是旧工艺的十倍。可见，超声波探伤新技术的出现可以有效的保证探伤的准确性，从而为铁路货物运输的安全提供有效的保障。

(二)探头工艺得到优化

随着时代的发展，国家对铁路安全也越来越重视。因此在新的轮规方面，提出了更高的要求，超声波探头的过程标准，所以超声波的探头角度过程不断优化，和旧的过程已被充分研究，所以超声波探头的工艺参数进一步优化新轮计设置最合适的角度。在检测过程中，可以实现全面覆盖。通过连续试验发现，该角度可以有效检测车轴，其探伤效果高于传统工艺。   比如在传统工艺当中，对于RD2以及RE2的标准角度定为23.3度和27.3度，经过不断的研究和优化，调整为22.5度和26度。这样可以在具体操作的过程中更加高效。在的校准方法也进行了统一规划，可以保证实际超声波探伤过程更加高效、准确，对车轴的安全检测也会更加全面。同时，制定了更加科学合理的车轴质量判断标准，统一了检测标准，有效解决了传统技术探伤灵敏度缺乏标准的问题。

三、超声波探伤新工艺的未来变化趋势

随着我国科学技术的不断发展，已经进入了信息时代，各个领域都朝着数字化的方向发展。在铁路运输方面，由于信息技术的融合，其发展也在不断更新和变化，特别是在超声波探伤过程中，由于数字技术的融合，也在朝着更加数字化和系统化的方向发展。相信随着我国信息技术的不断发展，超声探伤领域的技术将会进一步提高。

例如，利用科学技术和我国先进的计算机技术在超声波探伤技术中的有效应用，不仅可以有效检测列车车轴是否存在缺陷，而且可以准确测量缺陷的大小和形状，通过特定的成像技术清晰地显示缺陷的具体信息和数据，提高了检测效率，而且新技术的发展也采用了更先进的仪器设备，解放了劳动力。

智能设备的应用也可以有效避免人工检测带来的错误。此外，如果将超声波探伤技术应用到零部件生产的各个环节，也可以有效提高铁路车辆的安全系数。同时，超声波探伤技术配合相关断裂力学，对列车重要部件进行更详细的分析，进而有效推断其使用寿命，可以为列车压装部件的安全检测提供更好的保障。

结束语

总之，随着时代的发展，传统的超声波探伤技术已经不能满足铁路货物运输的发展需要。因此，必须利用先进的数字技术，不断优化超声波探伤技术，采用新技术替代旧技术，使检测方法更加优越，提高列车车轴损伤的检测精度。这样既能降低检测成本，又能有效提高检测效率，为我国铁路货物运输的安全提供有效保障。
 

参考文献：
[1]周翔.铁路货车轮轴超声波探伤新旧标准对比分析[J].盐城工学院学报:自然科学版，2019，32(1):43-44.

[2]王伟.简析铁路货车轮轴超声波探伤新工艺的主要变化[J].区域治理，2019(2):283-283.