普速铁路钢轨探伤及伤损原因分析摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，铁路工程建设越来越多。钢轨探伤检查在确保铁路安全运行方面发挥重要作用，而该工作的开展离不开钢轨探伤仪的支持。近年来，伴随着我国铁路钢轨探伤效率的不断提升，以往手推式钢轨探伤仪由于工作效率偏低，已经不能满足铁路发展的需求，超声波钢轨探伤仪的出现，提高了探伤的效率，降低了人力成本。本文就铁路钢轨探伤及损伤原因进行研究，以供参考。引言随着我国铁路高速重载的发展要求，钢轨的内部质量要求越来越纯净。钢轨在铁路线上服役过程中承受很大的交变载荷，如果钢轨内部存在超过标准允许的夹渣等缺陷，就会引发断轨事故，影响铁路行车安全，因此钢轨在线超声波探伤是保障铁路安全的关键技术。研发高灵敏度余量、高信噪比、高检测准确率的钢轨在线自动超声探伤系统非常有必要。1伤损类型1.1擦伤钢轨擦伤为钢轨常见病害形式之一，高速铁路钢轨擦伤影响轨道的平顺性，使得轮轨冲击力急剧增大，从而可能使钢轨结构破坏。擦伤严重时在车轮反复作用下可能形成钢轨横向裂纹。《高速铁路钢轨打磨管理办法》规定：钢轨顶面连续或多处擦伤深度不大于0.5mm时使用打磨车打磨，深度大于0.5mm时使用打磨车打磨或铣磨车铣磨。1.2轨头磨耗和压溃钢轨与车轮接触面表层金属发生塑性变形、碾堆、疲劳磨损等，使轨头断面的几何形状发生变化，表现为钢轨轨头全长部位的侧面磨耗、垂直磨耗、踏面压宽和碾边。磨耗和压溃，使钢轨的强度下降和疲劳伤损增加，同时也使轨距发生变化，恶化了列车运行状态。1.3鱼鳞纹轮轨接触疲劳在钢轨轨距角处容易形成鱼鳞状裂纹，通常称为鱼鳞纹。鱼鳞纹严重时会影响超声波内部伤损检测，需要及时现场确认。在速度等级大于160km/h的线路，剥离掉块的长度超过25mm且深度超过3mm即判为重伤。2钢轨探伤仪计量检定应注意事项2.1优化检定环境与检定条件在应用GCT-8C钢轨探伤仪开展检定工作时，为了提高检定结果的准确性，还需要将温度控制在-35℃~45℃的范围内，相对湿度不超过80%，四周无影响GCT-8C钢轨探伤仪性能的磁场或者机械振动。其原因是，如果环境的温度过高，湿度过大时，会影响GCT-8C钢轨探伤仪内部的电路板，若情况严重时还可能引起电路短路被烧毁。而外界的磁场同样也会影响GCT-8C钢轨探伤仪的运行，从而增大了检定结果的误差，因此在应用GCT-8C钢轨探伤仪时，需要注意将温度与湿度控制在合理范围内。2.2建立钢轨大修量化指标中国普速铁路钢轨大修也在开展这方面的尝试。目前，主要采用重伤率衡量钢轨的使用状态，但中国铁路钢轨重伤率普遍较低，同时大量超期服役的钢轨是否安全也缺乏有效评价指标，因此有必要确定一个可以综合多方面因素来衡量钢轨状态的量化指标。建立钢轨大修量化指标也是降本增效和实施精细化管理的现实需要。近年来，中国铁路客货运收入受疫情影响较大，线路设备管理部门和单位应把维修资源用到更急需设备的更换中，而非筒单依据周期修标准更换钢轨，提升钢轨大修技术经济性，这就要求线路设备管理部门和单位更科学、更准确、更全面地掌握线路钢轨的服役状态。通过综合指标量化钢轨的服役状态，将具有技术经济意义。2.3钢轨轨头踏面超声探伤探头随动装置高铁用重轨轨头踏面超声探伤探头随动装置包括：垂直气缸、垂直四连杆机构、双限位轮、（圆锥限位轮）水平随动机构及探头。重轨进入检测区，垂直气缸驱动垂直四连杆向下伸出，当双限位轮接触到轨头两侧时，探头刚好被压落到轨头踏面中心区，此时垂直四连杆的复位弹簧被拉伸，探头在弹簧拉力作用下实现垂直实时随动。然后水平随动机构在双限位轮在轨头踏面定位功能的作用下实现探头装置整体对钢轨的水平实时随动。2.4钢轨轨头踏面超声探伤探头随动装置高铁用重轨轨头踏面超声探伤探头随动装置包括：垂直气缸、垂直四连杆机构、双限位轮、（圆锥限位轮）水平随动机构及探头。重轨进入检测区，垂直气缸驱动垂直四连杆向下伸出，当双限位轮接触到轨头两侧时，探头刚好被压落到轨头踏面中心区，此时垂直四连杆的复位弹簧被拉伸，探头在弹簧拉力作用下实现垂直实时随动。然后水平随动机构在双限位轮在轨头踏面定位功能的作用下实现探头装置整体对钢轨的水平实时随动。2.5合理控制探头的施力大小在GCT-8C钢轨探伤仪检定过程中，假如探头施力的力度过小，便会导致探头与试块之间的耦合层厚度过高，引起探伤的灵敏度降低。假如施力的大小不同时，便会引起耦合层的厚度不同，致使穿透过的声能大小也不尽相同，最终在探伤仪上显示出的回波高度也出现一定的差异，最终影响检定结果的准确性。而以人为的方式对探头施力的大小进行控制，难以确保每一个在探头上施加的大小适当、稳定，从而影响最终的检定结果。因此为了确保每次对探头施加的力度合适且稳定，避免会检定结果复现产生不良影响，建议应用压块施力的方式，例如：可以选用质量为2kg的探头压块置于探头上。3检测技术发展趋势