任务七 焊缝探伤仪现场灵敏度调试
1.试验目的
熟悉SDW-900焊缝探伤仪的使用方法和60 kg/m轨焊缝探伤灵敏度的校准。
2.试验内容
(1)0°探头现场灵敏度调试;
(2)单K2.5探头现场灵敏度调试方法;
(3)单K1探头现场灵敏度调试方法;
(4)弧形斜探头现场灵敏度调试方法;
(5)双K2.5探头探轨头现场灵敏度调试方法;
(6)双弧形K2.5探头探轨底三角区现场灵敏度调试方法;
(7)串列式探伤现场灵敏度调试方法。
3.试验设备
(1)仪器:SDW-900焊缝探伤仪;
(2)探头:K1探头1只,双圆弧K2.5探头2只;
(3)扫查架1套;
(4)试块:GHT-1试块。
4.操作方法
(1)一通道单0°探头焊缝探伤。
①要求。
一通道连接单0°探头进行焊缝两侧各200 mm范围内,轨头至轨底投影面的检查(扫查时间不小于20 s)。
②原理。
反射式探伤:仪器调节到一通道,仪器固定200 mm声程,将0°探头置于钢轨母材轨面中心,调节“零点”使一次底面回波波谷前沿至8.8格,并将一次底面最高回波波高调至80%,增益16 dB后作为0°探头的反射式探伤灵敏度。
穿透式探伤:仪器调节到一通道,仪器固定200 mm声程,将0°探头置于钢轨母材轨面中心,调节“零点”使一次底面回波波谷前沿至8.8格,并将一次底面最高回波波高调至80%(在焊缝两侧衰减差别较大时,取衰减大者的底波),增益16 dB后检测软化区的透声率,如一次底面回波下降至80%以下时,说明软化区的透声不良。
③步骤。
第一步:开启储存和报警,检查探伤灵敏度、前沿、零点、K值、抑制、声程范围。
第二步:报警闸门A调节为正,A闸门前沿调节到起始脉冲展宽波谷后沿留有0.2大格余量处,后沿调节到轨底波波谷前沿留有0.2大格余量处,报警闸门高度调节为60%;闸门B调节为负,B闸门前沿调节到7.8大格处,后沿调节到10大格处,报警闸门高度调节为80%。
第三步:开启B型显示,调节检测部位为轨腰。
第四步:按下“模拟开始”,跟随模拟进度条检测,当有疑似缺陷波时,按一下“模拟开始”,使进度条停止,同时判定波形,进行检测时再按一下“模拟开始”,跟随模拟进度条检测,0°探头检测结束后按“模拟结束”,完成0°探头对轨头至轨底投影部位检测。
零度探头探轨腰扫查方式:第一次扫查把零度探头置于轨头中轴线上,使探头从焊缝中心呈螺旋状匀速后退扫查,扫查范围大于等于200 mm;第二次扫查从第一次扫查结束位置向焊缝中心呈螺旋状匀速前进扫查至焊缝中心。由一端向另一端重复上述步骤,直至完成轨腰全面探伤。注意整个过程尽量不要使探头偏离轨头中轴线过多,不然容易造成轨底波失波报警。
(2)二通道单K2.5探头焊缝探伤。
①要求。
焊缝两侧各200 mm范围内,轨头区域和轨底板内外两侧区域进行检查(包括轨头一边4次平行扫查和中心轴线上内外偏角扫查,扫查时间不小于2 min;轨底内外一边4次平行扫查和轨底边角偏角扫查,扫查时间不小于4 min)。
②原理。
单K2.5探头现场灵敏度调试方法(探测轨头、轨脚范围内φ3横孔当量缺陷):将探头横向置于轨脚上[见图2-7-1(b)],找出对边轨脚边最高回波波高调至80%,增益20 dB;或将探头横向置于轨头轨面,探测轨头棱角[见图2-7-1(a)],棱角最高回波波高调至80%,增益18 dB后作为K2.5探测轨头/轨底的探伤灵敏度。

图2-7-1 K2.5探头焊缝探伤
③扫查区域。
轨头扫查方式:通常我们把轨头分为4个区,采用锯齿形扫查手法俗称“退二进一”扫查6次,第1次扫查区域为轨头1区,从焊缝中心后退呈锯齿状纵向平行扫查,扫查距离大于等于200 mm;第2次扫查区域为轨头2区,轨头1区扫查完毕后平移探头至轨头2区,从远端向焊缝中心前进呈纵向平行扫查至焊缝中心;第3次扫查区域为轨头3区,轨头2区扫查完毕后平移探头至轨头3区,从焊缝中心后退呈锯齿状纵向平行扫查,扫查距离大于等于200 mm;第4次扫查区域为轨头4区,轨头3区扫查完毕后平移探头至轨头4区,从远端向焊缝中心前进呈纵向平行扫查至焊缝中心;第5次扫查在钢轨轨头中轴线上,以轨头中轴线为零刻度线探头内偏20°,从焊缝中心向远端呈锯齿状后退扫查,扫查距离大于等于200 mm,注意扫查时探头不要偏离轨头中轴线;第6次扫查同样在钢轨中轴线上,以轨头中轴线为零刻度线探头外偏20°,从距离焊缝中心200 mm处呈锯齿状前进扫查至焊缝中心。上述过程结束后,由一端向另一端重复上述步骤直至完成轨头全面探伤。图2-7-2所示为两种纵向移动扫查方式。

图2-7-2 纵向移动扫查方式
轨底扫查方式:通常我们把轨底分为4个区域(从轨底角向轨底中心每隔13 mm为1个区,从轨底角向轨底中心依次为1、2、3、4区),见图2-7-3(b);部分教材把轨底分为6个区域,见图2-7-3(a),共扫查5次,第1次扫查区域为轨底1区,从焊缝轨底1区,向轨角偏10°呈锯齿状纵向后退扫查,扫查范围大于等于200 mm;第2次扫查区域同样在轨底1区,完成第1次扫查后回正探头,从远端向焊缝中心呈锯齿状纵向平行前进扫查;第3次扫查区域为轨底2区,完成轨底1区扫查后平移探头至轨底2区,从焊缝中心后退呈锯齿状纵向平行扫查,扫查距离大于等于200 mm;第4次扫查区域为轨底3区,完成轨底2区扫查后将探头平移至轨底3区,从远端向焊缝中心呈锯齿状纵向平行前进扫查;第5次扫查为轨底4区,完成轨底3区扫查后平移探头至轨底4区,从焊缝中心后退呈锯齿状纵向平行扫查,扫查距离大于等于200 mm。上述过程结束后,由一端向另一端重复上述步骤,直至扫查完内外两侧完成轨底全面探伤。

图2-7-3 轨底扫查区划分和声束方向示意
④步骤。
第一步:开启储存和报警,检查探伤灵敏度、前沿、零点、K值、抑制。
第二步:报警闸门A调节为正,A闸门前沿调节到起始脉冲展宽波谷后沿留有0.2大格余量处,后沿调节到满格度数10处,报警闸门高度调节为60%。
第三步:开启B型显示,调节检测部位为相应的轨头、轨底内侧、轨底外侧。
第四步:按下“模拟开始”,跟随模拟进度条检测,当有疑似缺陷波时,按一下“模拟开始”,使进度条停止,同时判定波形,进行检测时再按一下“模拟开始”,跟随模拟进度条检测,单K2.5探头每一部分检测结束后按“模拟结束”。
第五步:单K2.5探头检测下一部分时,再以第三、四步进行检测,完成单K2.5探头对轨头、轨底内外侧检测。
(3)三通道K2.5圆弧探头焊缝探伤。
①要求。
焊缝两侧各200 mm范围内,内侧轨底圆弧部位到外侧轨底板边缘和外侧轨底圆弧部位到内侧轨底板边缘的检查(包括30°、45°、60°扫查时间不小于2 min)。双弧形K2.5探头探轨底三角区现场灵敏度调试方法将探头分别置于轨头内外侧面(见图2-7-4),成一发双收,回波波高调至80%,提高18 dB,为探测轨底三角区的探伤灵敏度。

图2-7-4 双圆弧探头轨底三角区扫查示意图
②原理。
为保证对轨底三角区全面扫查,应将探头置于轨底面圆弧区域,顶住焊筋与轨底板呈45°和60°夹角,探头后移的距离应大于200 mm。
轨底三角区扫查方式:轨底三角区探伤一般采用双探头分3次扫查,第1次扫查从轨底圆弧区域焊缝中心,两探头与轨底板呈60°夹角同时呈锯齿状匀速后退扫查,扫查距离大于等于200 mm;第2次扫查同样在轨底圆弧区域,内侧探头抵住焊缝中心不动,外侧探头呈锯齿状匀速后退扫查,扫查范围大于等于200 mm;第3次扫查还是在轨底圆弧区域,外侧探头抵住焊缝中心不动,内侧探头呈锯齿状匀速后退扫查,扫查范围大于等于200 mm。上述过程结束后,由一端向另一端重复上述步骤,直至完成轨底圆弧区域全面探伤,如图2-7-5所示。

图2-7-5 双圆弧探头轨底三角区扫查示意图(俯视图)
③步骤。
第一步:开启储存和报警,检查单探头和双探头探伤灵敏度、前沿、零点、K值、抑制、声程范围100。
第二步:报警闸门A调节为正,负责主基线报警,A闸门前沿调节到7.4大格处,后沿调节到满格度数10处,报警闸门高度调节为60%;报警闸门B调节为正,负责副基线报警,B闸门前沿调节到副基线起始脉冲展宽波谷后沿留有0.2大格余量处,后沿调节到满格度数10处,报警闸门高度调节为60%。
第三步:开启B型显示,调节检测部位为轨底内外侧。
第四步:按下“模拟开始”,跟随模拟进度条,探头放在轨底两边圆弧部位呈45°和60°两种角度检测,当有疑似缺陷波时,按一下“模拟开始”,使进度条停止,同时判定波形。进行检测时再按一下“模拟开始”,跟随模拟进度条检测。
第五步:双圆弧探头检测必须做内外侧调相,再以第三、四步进行检测。完成双圆弧探头对轨底中心部位和上圆弧的检测。注:双探头呈45°和60°探伤,检测范围焊缝两边各200 mm。
(4)四通道扫查架K1探头焊缝探伤。
①要求。
轨头须使用K0.8-K1双斜探头作K型探伤(见图2-7-6),防止大平面缺陷漏检;轨头、轨脚用K2.5单斜探头采用锯齿形扫查方式,根据缺陷存在的部位、钢轨受力状态和始波占宽影响必须运用14°偏角的二次波探测轨头两侧上方缺陷;用偏角扫查方式加强对轨脚边沿和变坡点下方缺陷的探测。为防轨头近表面缺陷漏检,在焊后质量检验中,应增加轨头两侧向轨头上方的扫查。

图2-7-6 双斜探头K型探伤
用K1斜探头在钢轨顶面对轨腰投影范围内探伤时,探测范围不小于200 mm。用直探头在焊缝钢轨顶面处作纵向、横向移动扫查。用带定位扫查装置的K0.8-K1双探头在钢轨顶面进行串列式扫查。
②原理。
使用一发双收K1扫查架,进行轨头至轨底投影面的单发单收及一发一收功能的检查(焊缝两侧各一次完整扫查)。
③步骤。
第一步:开启储存和报警,检查单探头和双探头探伤灵敏度、前沿、零点、K值、抑制。
第二步:报警闸门A调节为正,负责主基线报警,A闸门前沿调节到7.4大格处,后沿调节到满格度数10处,报警闸门高度调节为60%;报警闸门B调节为正,负责副基线报警,B闸门前沿调节到副基线起始脉冲展宽波谷后沿留有0.2大格余量处,后沿调节到满格度数10处,报警闸门高度调节为60%。
第三步:开启B型显示,调节检测部位为轨腰。
第四步:开启串列式,打开扫查架电源开关(转动手动转盘)进行扫查,当有疑似缺陷波时,拨动扫查架前后电源开关(用手动转盘来回转动),使扫查架前后移动,查看回波移动范围,同时判定波形,检测时再开启扫查架电源。
第五步:单K1(或K0.8)扫查架检测反面时,再以第三、四步进行检测,完成K1(或K0.8)扫查架对轨头至轨底投影面检测。
扫查架探轨腰:把扫查架置于轨面上,使扫查架零刻线对准焊缝中心,转动手动转盘使探头匀速移动观察仪器出波情况;上述过程结束后,由一端向另一端重复上述步骤,直至完成轨腰全面探伤。