第40卷 第9期Vol。40 No9铁道技术监督
RAILWAY OUALITt C0NTROL标准化
工亻
sIA`DARDIZ、TI(〕、飞
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轨道车辆车轴超声波探伤标准的分析与探讨
周 纲(南车洛阳机车有限公司襄阳分公司,湖北襄阳佴110~s)
摘 要:对轨道车车轴超声波探伤系列标准TBrr⒉94.1-19舛《轨道车车轴探伤方法第1部分:新制车
轴超声波探伤》和TB/r⒉94,2-2010《轨道车车轴探伤方法第2部分:在役车轴超声波探伤》,以
及相关标
准TB/r∷1618-2001《机车车辆车轴超声波检验》、
JB/T叼3o.3-2005《承压设各无损检测第3部分
:超
声检
测》中的相关条款进行对比分析,对TB/r⒉94.1-19%和TB/T⒛94.2-2010提出修改建议。
关键词:轨道车;车轴;超声波探伤;行
业
标准
中图分类号:U270.7-6:U”0,331.1 文献标识码:B 文章编号:1006-9178(2012)⒆
-oo14-o3
Abstract:The author∞mpa℃s and analyzes the relevant clauses in山e series of standards【,n ul△a sc,n茈
Ⅱaw de-
tection on raⅡ vehicle adbs,including TB月r2494.1-—
1994
“Pan One of RaⅡ Vehic1e Axle I△aw Detection Method:
Ul△a so讧c maw Detection of the Newly Manufactured Axles”,TB/Tz094,2-ˉ2010“PaR two of Rail Vehicle Axle
maw Detection Method: Ulia sonic Flaw D曲0tion of the Axles in Use”, TB/T1618-2∞
1
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Ultra sonic Inspecˉ
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on of TB/rz+94.1—
1994and TB/Tz94.2—
2010.KeywOrds: R缸1Veh忆
le; Axle; Ultra son妃∏aw Detecton; Industry standard
⒉%,2—⒛10提出修改建议。
1 涉及TB/T2494标准的一些具体规定
TB/T⒉94,1—1994中,5,4条规定了半轴勇
物对比试块的制作要求;6,2条规定了使用直扫
头、Ts-1或Ts-1w型标准试块调节车轴轴向刀
声检测灵敏度的方法;7.4条规定了半轴实物亡
块探伤起始灵敏度的确定方法;8条规定了验昭
标准。TB/Tz94,2—2010中,11,1.1条规定了使月直探头、Ts-1或Ts-1w型标准试块调节车轴轴庐透声检测灵敏度的方法;11.8条规定了横波探伤厉敏度的调节方法;1z1条规定了质量评定的具体`容。2 TB/T⒛94.1-19%需完善的条款2.1 半轴实物对比试块的制作要求和探伤起始勇敏度的确定TB/T舛%,1—I9%中,5.4条规定:实物对H试块上的人工缺陷宽度为o.5mm,深度为o,5Il△【lo 引言近几年,南车洛阳机车有限公司襄阳分公司与金鹰重型工程机械有限公司合作,制造21陇硐ob型和HMM4oA-21-00型轮对,相关工艺图纸中对应的车轴代号分别为21Ⅱ型和HMM4oA乇I-01型。对车轴超声检测的主要内容包括轴向透声性能检验、内部缺陷检测,以及注油压装车轮后对轮座内、外侧部位的斜人射纵波和横波探测。超声检测的依据为TB/Tz%。1—19%《轨道车车轴探伤方
法第1部分:新制车轴超声波探伤》。根据实际
工
作需要,对车轴超声探伤系列标准
TB/T zz194.2一
2010《轨道车车轴探伤方法第2部分:在役车轴
超声波探伤》和相关标准TB/T1618—2001《机车
车辆车轴超声波检验》、
JB/T狎
⒛.3—2005《
承压
设备无损检测第
3部
分:超声检测》中的相关条
款进行对比分析,发现标准之间有矛盾之处和
表述
不明确现象,为此,对TB/T⒛%.1—
19%和
TB/T
收稿日期:zO12-0116作者简介:周 纲,技师
・14・⒛12年
9月
(总
第311期
)铁道技术监督第硐卷 第9期夹籴透式次
甲向灵内
1.0mm、1.5mm和2,o mm;7.4条规定将0.5mm人工缺陷反射波作为探伤起始灵敏度。但现在制作实物对比试块的要求是线切割的人工缺陷宽度不大于0.2mm,而对于新制车轴的小角度纵波和斜探头横波探伤灵敏度一般定为1mm的当量。因此建议将5.4条和7.4条作出适当修改。2.2 验收标准TB/T彳94.1—1994中,8.3条规定:新制车轴出厂不允许有裂纹及内部缺陷。众所周知,任何金属材料都会不可避免地存在一定的冶金缺陷。此外,TB/T1618—⒛01中的第9条、第10条已分别规定了车轴内部轴向缺陷和径向缺陷的探伤灵敏度,这2个标准存在相互矛盾的内容。因此,建议将TB/Tz94.1—1994中的8.3条修改为“新制车轴出厂不允许存在裂纹和横向发纹”。3 TB/T叨%⒓-2010需完善的条款3.1 直探头透声灵敏度调节方法TB/T⒉94.2—2010中,11.1.1条规定:将探头置于Ts-1试块的B面(LzsO钢车轴用Ts丬w试块)上,调整仪器,使第10次底波高度为显示屏垂直刻度的⒛%,再增益6dB,另加耦合差4~6dB作为探伤灵敏度。TB/T⒛94.1-19%中,6.2条同样有“再增益6dB,另加耦合差4诵dB”的规定。TB/T1618—2001中,关于轴向透声检验灵敏度的确定方法,考虑了车轴端面上加工的顶针孔和螺栓孔对车轴底面回波反射声压造成衰减的影响,所以同时制定了8.2条和8.3条,也就是当车轴有顶针孔时需要再增益3dB,当有螺栓孔时需再增益6dB。由于轨道车车轴的2个轴端面上同样有顶针孔和螺栓孔,也会对底面回波反射声压造成衰减。因此, 对f TB/T 2494.1—1994 和 TB/T 2494.2—⒛1o,均建议做以下修改:将探头置于T⒌1试块的B面(Lz5o钢车轴用Ts-1W试块)上,调整仪器,使第1o次底波高度为显示屏垂直刻度的9O%,再增益15dB,另加耦合差⒋6dB作为探伤灵敏度。3,2 横波探伤灵敏度TB/T以94.2—2010中,11,8条规定:将Κ值斜探头涂有耦合剂后放置在化s-R试块R面上,调整仪器,使深1mm人工伤的回波幅度达到显示屏垂直刻度的
5o%,另
加耦合差⒓
~15dB作
为轨
道车横波探伤灵敏度。澎券月聂TB`r 1618-ˉ2001 矛
旧
TB/T 2494.2—
—2010
中的其他相关规定,耦合差一般不超过6dB。
而
且调节横波探伤灵敏度时是在
TzS-R专用试块的
R面扫查A面(相距6o mm)的1mm深人工裂纹
,
深度明显小于车轴的实际探测深度,其本身存在一
定的声程差。同时,JB/T狎⒛.3—⒛
Os中
的附录F
明确规定: “碳钢或低合金钢板材的材质衰减,在
频率低于3MHz、声程不超过⒛0mm时,或者衰
减系数小于0.01dB/mm时,可
以不计。
”在轨道车
车轴的轴身上采用横波斜人射法时,实际探测深度
与Tzs-R专用试块A面上的人工裂纹深度相差不
超过⒛o mm,依据JB/T狎⒛。3—
⒛Os,可以不
考
虑材质衰减差,只需考虑声程衰减的因素。
研究结果表明,可直接通过以下公式较为准确
地计算出横波斜探头应再补偿的声程差值
:
ⅣF1O坨
」
:I含-°
Ⅱ
上式中,ⅣF为横波斜探头的声程差补偿值,dB;〃A为TzS-R系列试块A面上深度为1.0mm的人工裂纹深度(相距R面ω
mm);Ⅱ
为在车轴的轴
身或轴颈处扫查齿轮座或轮座内外侧部位时的实际探测深度,mm。以21陇型和HMM40A乇1-01型车轴为例
,
这2种型号车轴的轴身直径和轮座直径完全相同
,
分别为158mm和178mm,其横波斜探头的声程
差补偿值如下:
3Ⅳ疒1O坨 刊抓⑻。
通过以上分析和理论计算,可以认定TB/Tz94.2—2010中1I.8条规定的“另加12丬5dB”
是指声程差的补偿值,而并不是耦合补偿值,因此
表述不够准确。
建议将1t。8条修改为:将K值斜探头涂有耦合剂后放置在Tzs-R试块R面上,调整仪器,使
深1mm人工伤的回波幅度达到显示屏垂直刻度的5o%,增益12~15dB,另加耦合差2叫dB作
为轨
道车车轴横波探伤灵敏度。
⒊3 质量评定
TB/rz94.⒉吃010中,14.2条(下
转第
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)
灵比
n、・15・