70°探头声场在轨头中的分布

从理论上计算核伤探测时 70°探头的 - 6dB声扬在钢轨轨头中的分布情况 ,据此阐明探头偏斜角与声场分布的关系 ,求得核伤探测时需要的 70°探头数量。

车轴横波聚焦探头的研制

利用几何声学原理,研究了在火车车轴圆周面上扫查时声波的传播规律,分析了声波的发散特性和聚焦条件,设计了5晶片聚焦探头,进行了探头性能测试和探伤试验。测试结果表明,5晶片聚焦探头聚焦效果明显,在探测深度为160mm时,其声场强度较等面积单晶片探头提高了5dB以上。

L-S探头在探测平面状缺陷中的应用

详细介绍L S探头的设计原理 ,给出有关的试验数据及其在钢轨焊缝平面状缺陷探测中的应用情况等。

钢轨中超声次表面纵波传播特性的边界元分析及实验

由滚动接触疲劳引起的钢轨表面裂纹已成为目前铁路在役钢轨无损检测中的重要问题。在现有铁路钢轨超声检测设备的基础上,可采用超声次表面纵波对钢轨表面裂纹进行检测。本文应用边界元方法（BEM）对钢轨中的次表面纵波的传播特性进行分析并进行了实验测试。通过数值分析,清楚显示了次表面纵波在钢轨头中的传播过程,给出了钢轨头中次表面纵波的主声束指向特性,计算结果表明次表面纵波主声束能量在钢轨头中可波及15~18 mm深度范围,实验测试与数值分析结果基本吻合。本文的研究结果对开发钢轨表面裂纹的超声次表面纵波检测方法具有一定的指导意义。

临界折射纵波探头声束特性的边界元分析与测量

与其他超声应力测量方法相比,临界折射纵波(LCR波)方法对应力场敏感,受材料组织结构效应影响小,在材料表面或近表面残余应力无损测量中具有突出的优势。本文应用边界元方法对LCR波探头发射的临界折射纵波的传播特性和声束特性进行分析并进行了实验测量。建立了IIW试块圆弧反射部分的三维边界元模型。通过数值分析,清楚显示了LCR波在IIW试块中的传播过程,给出了LCR波探头的主声束指向特性。计算结果为有关LCR波应力测量中声波能量有效渗透深度和能量层厚度的确定提供了理论依据。利用IIW试块实验测量了LCR波探头的声束特性,实验测量与数值分析结果符合得很好。本文的研究结果对研究厚板材料内部切向残余应力的LCR波测量方法具有指导意义。

高速铁路钢轨RCF伤损特征及NDT研究进展

随着我国高速列车的大量开行,滚动接触疲劳(RCF)伤损成为了高速铁路钢轨的主要伤损,严重威胁行车安全。本文介绍了我国提速段高速铁路钢轨的滚动接触疲劳伤损的类型、特征和发展模式。相关机构的调研和分析结果表明,轨头裂纹和隐伤是我国提速段钢轨最主要的RCF伤损,且伤损类型与钢轨的强度级别有关。同时介绍了钢轨RCF伤损的无损检测方法研究情况,重点阐述了低频超声表面波检测方法的研究进展。

混合谱二维傅里叶变换法识别兰姆波模式

在分析二维傅里叶变换原理的基础上,将快速傅里叶变换(FFT)和自回归(AR)参数估计相结合,采用混合谱二维傅里叶变换方法,对铝板中的兰姆波模式进行识别。试验结果表明,与二维快速傅里叶变换相比,混合谱估计方法能精确检测多模式超声兰姆波相速度,对兰姆波模式识别力大大提高。混合谱二维傅里叶变换方法在超声导波检测研究中具有广泛的应用前景。

温度变化对超声爬波检测表面裂纹的影响研究

采用超声爬波检测技术对在役钢轨焊缝进行检测,对在役钢轨焊缝表面疲劳裂纹检测针对性强,效果显著,并且检测效率明显提高。现场应用表明:在不同温度下,压电超声爬波探头对表面裂纹的检测效果存在差异。通过试验研究了温度变化对爬波检测表面裂纹的影响,总结了温度对爬波检测灵敏度的影响规律,并提出了解决方案,对研究压电超声爬波探头的适用范围和选用方法具有指导意义。

钢轨厂焊接头焊缝轨腰轨底圆弧过渡区缺陷检测及分析

U71MnG钢轨厂焊接头焊缝轨腰轨底圆弧过渡区超声波探伤回波超标,表面磁粉探伤显现出缺陷形貌。针对这一问题,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱对缺陷进行了分析。结果表明:缺陷为钢轨焊缝表面裂纹,微观下以大小孔洞的形态分布在焊缝正中心及其两侧,长约12 mm,宽约2 mm,深度至少1.2 mm;断口存在沿晶断裂和烧蚀孔洞形貌,能谱未发现晶粒及晶界有明显的元素偏析。该缺陷是闪光焊弧坑裂纹,形成过程是焊接顶锻前出现异常的大体积过梁爆破形成端面弧坑,大体积弧坑在顶锻瞬间未被液态金属完全填充而形成密闭孔洞,孔洞周围高温液态金属自由凝固形成大小不同的微小孔洞,在高温和组织应力作用下晶界产生少量的晶间裂纹。建议检查焊接设备的机械和电气状态,优化焊接工艺参数。

重载铁路U78CrVH钢轨闪光焊接头轨头核伤缺陷分析

针对一重载铁路出现多个闪光焊接头因轨头探伤反射回波超标下道的问题,对其中一个接头采用落锤试验、宏观观察、金相显微观察、扫描电镜观察、能谱成分测试等方法进行了研究。结果表明:经过轨头受拉落锤试验折断的接头断口上存在核伤疲劳裂纹(白核),裂纹源位于踏面下13 mm处且存在横向扩展裂纹;裂纹源完全处于闪光焊接头的焊缝中心,并存在硅、锰、氧等灰斑夹杂元素。焊缝中的灰斑夹杂物破坏了焊缝组织的连续性,降低了接头的综合力学性能,当接头在服役过程中受车轮循环载荷作用时,灰斑夹杂物首先萌生出裂纹并横向扩展,最终形成轨头核伤。核伤附近的钢轨母材中A类夹杂物较多,应引起注意。建议改进焊接工艺参数,避免焊接过程中氧气进入;提高探伤检测技术,加强重载铁路钢轨焊接接头轨头部位的探伤检查。

L-S探伤法在车轴探伤中的应用

研究了车轴卸荷槽部位L-S探伤方法原理,计算了L-S波的回波声压,设计了L-S探头,并在人工车轴试块和实物车轴上进行了试验验证。结果表明,对垂直于表面的裂纹,L-S探伤法比小角度纵波探伤法具有更高的灵敏度和可靠性。