摘要

铁路钢轨缺陷易威胁到列车运行的稳定性和安全性，因此必须做好检测工作，从而准确判断质量情况，以针对缺陷采取处理措施。

当前，超声波技术作为一种无损检测技术，已取得广泛的应用，其能以较便捷的方式完成检测工作，且取得的结果准确、操作时间短，具有可行性。

焊接质量直接关系到工程建设质量、安全，为满足铁路工程建设方面、运输及方便使用需求，多会采取钢结构焊接，成为50m-200m的长大轨条，因而，需要明确探伤无损检测技术要求、应用过程需要注意相关事项，并且合理使用校准仪器。

（图片来源网络，仅做配图）

1.焊缝轨头探伤

要精准确定轨道顶面的检测范围，可以用探头在该处纵向移动扫查。而考虑到探头接触面积偏小的局限性，宜采取偏角纵向移动的方式，以便全面地扫查焊缝轨头。

在焊缝轨头的探测工作中，探头与焊缝中心的间距以80mm为宜。

当焊缝缺陷直径小于超声束宽度时，就可以在缺陷和钢筋两处同步发生超声束反射现象，而对应至荧光屏中，则可以同时显示缺陷波与焊筋轮廓波；当焊缝缺陷直径大于超声束宽度时，显示结果会有所不同，荧光屏只显示缺陷波。

两斜探头所处位置以钢轨轨头两侧面较为合适，即两探头通过同步纵向移动来完成对横截面的探测。

为了保证探伤结果的准确性，在正式作业前，应收集焊缝宽度、探头声束宽度等信息，并经计算后方可确定扫查频次和入射点的位置，以便在高效开展探测工作的同时，保证结果的可靠性。

轨头焊缝无缺陷时，荧光屏无回波显示，A探头的声波于轨头侧面反射，但B探头接收不到回波；若轨头存在片状缺陷，A探头的超声波在缺陷处发生反射，且能够被B探头接收，若焊缝的缺陷在探头扫查区外，则会存在荧光屏无回波显示的情况。

2.焊缝轨腰探伤

(1)直探头置于轨面纵向中间区域，沿纵向移动探头。

采取此方法可检测焊缝中反射面与探测面平行的缺陷。

(2)钢轨焊缝中存在缺陷时会发生散射现象，从而导致声波难以在轨底形成足够的反射能量。

若存在倾斜片状缺陷，那么探测结果则会出现轨底波消失的情况。

(3)串列式反射法是较适合垂直轨面片状缺陷的方法，具在将两探头置于某探测面的同时，让两者同步纵向移动，而期间适当调整探头的距离，便可实现全断面扫描。

经探头采集后，汇总钢轨反射回波，无法识别钢轨缺陷。通过小波分析方法的应用，能够达到同时分析信号视域和频域的效果。

因此，可以应用小波分析的方法，重构缺陷特征信号，期间结合希尔伯特解调细化频谱分析，能更全面地生成钢轨缺陷信息，并根据所得信息来准确判断缺陷的发生位置。

3.焊缝轨底探伤

轨底可分为轨底两侧、轨腰与轨底连接部两个主要区域，根据轨底角与声束对应关系，可进一步划分轨底角，形成6个探测区，纵向移动探头，完成探测工作：

扫查轨底角1-3区，以焊缝中心为参照基准，探头入射点与之形成的距离为65mm，可以发现此时的探测结果显示焊筋上轮廓波；

两者的距离增加至90mm时，显示的内容将发生变化，即显示的是下轮廓波。

扫查轨底角4-6区，间距为95mm时，显示焊筋上轮廓波。

从缺陷直径和超声波束宽度两项参数的角度展开分析，分两种情况：前者小于后者时，显示焊筋波与缺陷波；前者大于后者时，则只显示缺陷波。