机车轮轴超声波探伤探头性能测试

机车轮轴定期超声波探伤检测是保证行车安全的重要手段,探头的性能指标测试是超声波探伤的一个重要组成部分,其指标优劣直接影响探伤结果的准确性。而测试试块一般由标准指定且具有强制性规定的用以评价探伤系统重要性能的反射体,具有特定材质、形状、尺寸及声学性能,在超声波检测时占有很重要的地位。目前铁路机车换型频繁、车型复杂、所用的探头种类和试块较多、测试步骤繁琐、测试指标和工艺不完善,有些特定探头还存在测试方法的空白。为此,我们对机车轮轴超声波探伤系统进行了充分的调研与分析。

现有测试方法分析铁道机车轮轴超声波探伤目前执行的标准有:

(1)JB/T10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》中规定了直探头、平面斜探头、双晶探头的灵敏度余量、回波频率、回波长度、空载始波宽度、分辨力、声轴偏斜角、双峰等测试指标和方法。此外,小角度和横波斜探头需测试折射角度、声轴偏斜角;双晶探头需测试距离特性曲线、楔内回波幅度、盲区;组合探头需测试组合晶片测试、组合角度、分辨力。

(2)《轮箍不动车超声波探伤技术条件》中仅规定了组合探头的相对灵敏度、回波频率、回波宽度、远场灵敏度、折射角误差的测试方法和要求。

(3)《机车无损检测设备、器材主要性能指标及其测试方法》中规定了直探头、斜探头与小角度探头的相对灵敏度、分辨力、空载始波宽度、探头频率和误差的测量以及折射角误差测量;而轮箍不动车探伤用探头测试时仅提及相对灵敏度75dB。以DF4C型机车轮轴实际探伤为例,所用的探头有纵波直探头与小角度探头、横波轴用与轮用斜探头、轮用双晶探头、多晶片组合探头及核查探头等7类,涉及到不同规格角度达12只,每只探头有特定的检测部位,各不通用。为了保证探伤质量必须定期对主要指标项目测试,由于探头规格较多,对现场测试也带来诸多不便。