铁路客车轮轴探伤工艺规程

铁路客车轮轴探伤工艺规程铁路客车轮轴是车辆承载并保证高速、安全运行的关键部件，超声波、磁粉探伤是发现车轴、车轮、轴承及制动盘疲劳裂纹等危害性缺陷的重要无损检测手段。为保证客车检修质量和行车安全，统一客车轮轴超声波及磁粉探伤的方法和质量标准，特制定本工艺规程。本工艺规程由铁道部运输局负责解释、修改。一、 综合要求1 本工艺规程参考的标准或文件TB/T1010-2005 铁道车辆用轮对型式与基本尺寸TB/T1618-2001 机车车辆车轴超声波检验TB/T1987-2003 机车车辆轮对滚动轴承磁粉探伤方法TB/T2047.1-2011 铁路用无损检测材料技术条件 第一部分：磁粉检测用材料JB/T8290-1998 磁粉探伤机JB/T9214-1999 A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法JB/T6065-2004 无损检测 磁粉检测用试片GB/T9445-2008 无损检测 人员资格鉴定与认证AAR M 101-2009 经热处理的碳素钢车轴标准EN 13261-2003 铁路应用-轮对和转向架-车轴-产品要求ISO 5948-1994 铁道车辆材料超声波验收检验2 人员要求2.1 从事客车轮轴超声波、磁粉探伤的人员，应具有高中及以上学历，视力 (或矫正视力) 应达到5.0及以上，非色盲；了解客车车辆构造，掌握客车轮轴基本知识。2.2 从事客车轮轴超声波、磁粉探伤的人员，应取得铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员会颁发的超声波、磁粉探伤技术资格证书。2.3 独立从事探伤工作的探伤人员应持级及以上相关专业证书和上岗证。2.4 I级探伤人员应在级及以上人员的指导下从事相关的探伤工作，指导人员须在探伤记录上确认签章。2.5 各单位应保持探伤人员的相对稳定，I级人员调动应经过本单位主管领导批准，级人员调动应经过本单位主管领导批准并报上级主管部门(铁路局、公司、铁路客车轮轴造修单位）备案，级人员调动应经过上级主管部门批准。3 环境要求3.1 探伤作业应在独立的工作场地进行，探伤工作场地应整洁明亮，照度适中，通风良好，室内温度应保持在10 30 范围内。3.2 探伤工作场地应远离潮湿、粉尘场所；探伤设备所用的电源，应与大型机械的动力电源线分开并单独接线。3.3 超声波探伤与磁粉探伤的工作场地，应保持适当的距离，避免相互干扰。建议加：3.4 超声波探伤仪屏幕应不受光线影响，否则应加遮光装置，避免影响探伤。二、铁路客车轮轴、轮对、车轴手工超声波探伤1 适用范围1.1 本部分工艺适用于最高运行速度不大于200km/h的铁路客车RC3、RC4、RD3、RD4、RD10、RD13、RD3A、RD4A、RD3A1、RD3B、AM96型轮轴组装、厂(A4) 修、段（A2、A3）修时轮轴（不退卸轴承或内圈）、轮对（退卸轴承或内圈）、车轴的超声波探伤检查。1.2 本部分工艺适用于超声A型脉冲反射法对铁路客车轮轴、轮对、车轴施行手工超声波探伤检查。超声相控阵等其它检测方法可参照执行。1.3 本部分工艺规定了铁路客车轮轴、轮对、车轴超声波探伤的适用范围、检验规则、探伤设备及器材、性能校验、探伤方法、质量标准、探伤标识和记录等。1.4 其它型号的铁路客车轮轴、轮对、车轴的超声波探伤检查，可参照本部分工艺执行。2 检验规则2.1 新制车轴组装前须施行全轴超声波穿透探伤检查。2.2 轮对第一次组装时间达到或超过4年，或剩余组装质量保证期不足一个段（A2、A3）修期时，每次施行段（A2、A3）修及以上修程时，均须对轮对车轴施行全轴穿透检查,对轮座及制动盘座镶入部施行超声波探伤检查，如果轴承(或内圈)不退卸时还须对车轴轴颈根部（卸荷槽）进行超声波探伤检查。2.3 车辆颠覆或脱轨时，须对全车轮对施行全轴穿透检查、轮座及制动盘座镶入部超声波探伤检查。2.4 轮对组装后，须对轮座、制动盘座镶入部施行超声波探伤检查。2.5 建议加：带轴承或内圈的轮轴，应采取二次作业方式，无论第一次是手工探伤还是微机自动探伤，第二次须手工探伤对探伤部位复探，两次探伤作业不得由一探伤人员完成3 探伤设备及器材探伤仪器、探头和试块等重要器材，应通过铁道部组织的技术评审或生产质量认证，经验收合格后方可投入使用。超声波探伤仪应按规定的周期进行检修。属于计量器具的探伤检测设备须按规定进行计量检定。3.1 超声波探伤仪3.1.1 超声波探伤仪应具有如下技术指标3.1.1.1 衰减器控制总量80dB，在规定的工作频率范围内,每12dB误差不超过1dB；3.1.1.2 灵敏度余量46dB（2.5MHz钢中纵波）；3.1.1.3 分辨力26dB（2.5MHz钢中纵波）；3.1.1.4 动态范围26dB；3.1.1.5 垂直线性误差6；3.1.1.6 水平线性误差1；3.1.1.7 探测深度3m(2.5MHz钢中纵波)；3.1.1.8 放大器带宽（相对3dB）：1MHz8MHz。3.1.2 数字式超声波探伤仪还应具有如下功能 自检功能，探伤图形存储和回放功能，峰值搜索功能，距离-波幅曲线制作功能，零点自动校准或测距自动校准功能，探伤图形局部展宽功能，探伤工艺参数存储功能，探伤数据处理和探伤报告打印功能，仪器日常性能校验和季度性能检查功能，高速USB接口，采样频率80MHz。3.2 超声波探头3.2.1 探头型号纵波直探头 2.0P20Z、2.5P20Z小角度纵波探头 折射角14.5、16.5、20.0、25.8、27 横波探头 折射角45(K1.0)、50.2（K1.2） 、52.4（K1.3）、54.5（K1.4） 、59.5（K1.7） 3.2.2 中心回波频率及误差3.2.2.1 中心回波频率 小角度纵波探头45MHz，穿透检查探头2.0MHz或2.5MHz，其它探头2.5MHz。3.2.2.2 中心回波频率误差 f/f15%式中 f探头标称回波频率；f探头回波频率实测值与标称值之差；3.2.3 折射角（）误差横波探头45时 1.5横波探头45时 2小角度纵波探头 23.2.4 分辨力横波探头 20dB纵波直探头 26dB小角度纵波探头 20dB3.2.5 灵敏度余量横波探头 60dB纵波直探头 46dB小角度纵波探头 50dB（DB-H1试块80mm深3mm横孔）3.2.6 声轴偏斜角直探头 1.03.2.7 从防尘板座上探测轮座镶入部的横波探头前沿距离12 mm；从AM96型轮轴轴身上探测轮座镶入部外侧的横波探头前沿距离12 mm。3.2.8 建议加：探测数量达到1000对轮对时，应对探头折射角(K值)、分辨力、灵敏度余量及入射点进行一次校核，任一值不合格时，探头应报废。明确探头测试表格。如探 头 测 试 记 录 表探伤编号探头标定折射角探头标定折射角分辨力灵敏度余量探头入射点备注3.3 试块3.3.1 标准试块主要为CSK-1A、TS-1（W）、TS-3、TZS-R（60、80） 、CS-1-5、DB-H1等,示意图见附件1。3.3.2 半轴实物试块主要为RD3型、RD3A型、RD3A1型、RD3B型、RD10型、RD13型和AM96型，图样及技术要求见附件2。3.4 耦合剂耦合剂可选用机油或铁路专用轴承脂。校验探伤灵敏度和探伤作业时，应使用同一种耦合剂。建议加：在轴端探测轮轴轴颈根部（卸荷槽）或轮座内、外侧时，应使用铁路专用轴承脂做耦合剂。3.5 工艺装备3.5.1 超声波探伤作业须配备稳压器和专用转轮器，转轮器转速应2r/min，并能随时控制转停。3.5.2 超声波探伤人员应配备带有函数运算功能的计算器及直尺、笔、卡尺等常用工具。4 性能校验探伤仪器性能校验分为日常性能校验和季度性能检查。4.1 日常性能校验4.1.1 项目检查探伤仪器的技术状态，校验探伤系统灵敏度。4.1.2 要求每班开工时，应首先进行日常性能校验，由探伤工、探伤工长、质量检查员、验收员和设备维修工共同参加。校验结束后应填写铁路客车轮轴超声波探伤系统日常性能校验记录表（车统53K10），参加校验人员应确认校验记录内容并签章。探伤仪器发生故障，检修后投入使用前应重新进行日常性能校验并做好记录。日常性能校验时，系统探伤灵敏度（半轴实物试块1mm人工缺陷基准波高时的仪器dB值）须稳定，若相邻两次误差超过4dB，则应对仪器或探头性能重新检验。4.2 季度性能检查4.2.1 项目4.2.1.1 日常性能校验所规定的项目。4.2.1.2 半轴实物试块与TZS-R（60、80）型标准试块相对应的人工缺陷的差值（CR）。4.2.1.3 超声波探伤系统技术状态及主要性能指标（水平线性、垂直线性、灵敏度余量、分辨力）。测试时以仪器+直探头组成的系统为代表，直探头采用2.5P20Z。4.2.2 要求每季度由单位主管检修（生产）领导组织，轮轴（探伤）专职、设备专职、验收员、质量检查员、探伤工长、探伤工和设备维修工共同参加，检查结束后应填写铁路客车轮轴超声波探伤系统季度性能检查记录表（车统53K11），参加检查人员应确认检查记录内容并签章。新购置及大、中、小修后的探伤仪器，第一次使用前应按季度性能检查的要求进行检查并做好记录。5 探伤方法5.1全轴穿透检查全轴穿透检查包括透声检查和大裂纹检查。5.1.1透声检查透声检查分为TS-1（W）法和TS-3法，推荐采用TS-3法。5.1.1.1 TS-1（W）法5.1.1.1.1 测距标定将2.5P20Z探头放置在 TS-1（W）标准试块B面上，调整仪器，使试块第1、第10次底面回波前沿分别对准荧光屏水平刻度的第1、第10大格，此时水平刻度的每 1大格代表车轴实际长度240mm（如图2.1）。 图2.1 直探头在TS-1(W)型试块上测距标定（请标注TS-1（W）5.1.1.1.2 灵敏度确定在测距标定的基础上，调整仪器，使第10次底面回波高度达到荧光屏垂直刻度满幅的90，增益6dB，耦合差另加0dB4dB。在此基础上再增益8dB10dB【钢印（2dB 4dB）、中心孔（3dB）、螺栓孔（3dB）】，作为透声检查的灵敏度（如图2.2）。 图2.2 直探头在TS-1(W)型试块上灵敏度确定（请标注TS-1（W）5.1.1.1.3 透声扫查扫查时，转轮器轮对应停止转动。探头均匀受力，以20mm/s50mm/s的速度，分别在车轴两端面按图2.3所示的方式移动，同时观察回波的变化。探头扫查范围应遍及轴端面的可移动区域。图2.3 直探头在轴端面的扫查方式5.1.1.1.4 透声检查时，不得改变调节后的透声灵敏度。如发现底面回波与始波间有可疑回波出现，应进行危害性分析，即大裂纹扫查。5.1.1.2 TS-3法5.1.1.2.1 测距标定将2.0P20Z探头放置在 TS-3标准试块测试面上，调整仪器，使水平线性测量范围为2400mm，即试块第3、第6次底面回波前沿分别对准荧光屏水平刻度的第5、第10大格，此时水平刻度的每 1大格代表车轴实际长度240mm（如图2.4）。 图2.4 直探头在TS-3型试块上测距标定示意图5.1.1.2.2 灵敏度确定适当改变水平线性测量范围，调节仪器，使TS-3标准试块3.2平底孔第1次回波高度达到荧光屏垂直刻度满幅的20，如图2.5所示。然后仅调节仪器水平测量范围，其他按钮禁止调节，回到测量范围为2400mm的状态，如图2.6所示。在此基础上再增益8dB10dB【钢印（2dB 4dB）、中心孔（3dB）、螺栓孔（3dB）】，再补偿TS-3试块与车轴端面粗糙度耦合差0dB4dB。注：“钢印（2dB 4dB）”是指探头放置的位置无钢印，车轴另一端有钢印。 图2.5 3.2平底孔第1次回波高度20 图2.6 回到测量范围为2400mm5.1.1.2.3 透声扫查a) 透声扫查从车轴两端面分别进行，全端面扫查。b) 扫查时，转轮器轮对应停止转动。探头均匀受力，以20mm/s50mm/s的速度，分别在车轴两端面按图2.3所示的方式移动，同时观察回波的变化。5.1.1.2.4透声扫查时，不得改变调节后的透声灵敏度。如发现底面回波与始波间有可疑回波出现，应进行危害性分析，即大裂纹扫查。5.1.2大裂纹扫查5.1.2.1大裂纹的定义在透声检查的灵敏度基础上，直探头轴向探伤时所能发现的轴颈根部（卸荷槽）、轮座（盘座）镶入部和轴身部位的裂纹称为该部位的大裂纹，此时裂纹反射回波高度达到屏幕高度80%，信噪比10dB以上。5.1.2.2大裂纹的发现能力示例5.1.2.2.1轴颈根部（卸荷槽）部位大裂纹的发现能力见图2.7 （裂纹深度）图2.7 轴颈根部（裂纹距轴端面175mm）5.1.2.2.2轮座镶入部外侧大裂纹的发现能力见图2.8 （裂纹深度）图2.8 轮座镶入部外侧（距轴端面308mm）5.1.2.2.3轮座镶入部内侧大裂纹的发现能力见图2.9 （裂纹深度）图2.9 轮座镶入部内侧（裂纹距轴端面444mm）5.1.3.2.4制动盘座镶入部外侧大裂纹的发现能力见图2.105.1.3.2.5制动盘座镶入部内侧大裂纹的发现能力见图2.115.1.3.2.6轴身中央部位大裂纹的发现能力见图2.12 （裂纹深度）图2.12 轴身中央部位（裂纹距轴端面1073mm）5.1.2.3 大裂纹扫查扫查时，转轮器轮对应停止转动。探头均匀受力，以20mm/s50mm/s的速度，分别在车轴两端面按图2.3所示的方式移动，同时观察回波的变化。探头扫查范围应遍及轴端面的可移动区域。扫查时，只允许调节增益或衰减量，其它按钮键及参数均不得调整。5.2轮对探伤轮座或制动盘座镶入部横波探头探伤检查5.2.1测距标定将横波探头置于TZS-R型试块R面上，调节仪器，使下棱角和上棱角最高反射波的前沿分别对准荧光屏水平刻度的第2和第4大格（如图2.13、图2.14、图2.15），此时，水平刻度每 1大格代表深度40mm，代表水平距离40K mm。图2.13 横波探头K1.2时在TZS-R型标准试块上测距标定示意图图2.14 横波探头K 1.2时在TZS-R型标准试块上测距标定示意图 图2.15 横波探头在TZS-R型标准试块上测距标定波形示意图5.2.2灵敏度确定将探头置于相应的探测面上，调节仪器，使半轴试块轮座(制动盘座)上深度为1.0mm 的人工缺陷最高反射波幅度达到荧光屏垂直刻度满幅的80(见图2.16)，然后轮座外侧增益6dB，轮座内侧和制动盘座增益9dB，耦合差增益（04）dB，再补偿半轴实物试块与TZS-R标准试块相对应的人工缺陷的dB差值（CR）（K1.7横波探头CR=0），以此作为横波探伤灵敏度。探测RD3A、RD4A、RD3A1、RD3B和AM96（退卸轴承）型轮对轮座镶入部中央区域的K1.7横波探头调节灵敏度时，以半轴实物试块轮座镶入部外侧人工缺陷为准。 图2.16 横波探头在半轴试块上灵敏度确定位置和波形示意图（有何意义？）5.2.3扫查5.2.3.1确定探伤灵敏度后，实际探测轮对时，只允许调节增益或衰减值，其它按键及参数均不得调整。5.2.3.2扫查时如提高探伤灵敏度，发现缺陷后，灵敏度应恢复到规定的探伤灵敏度，再对缺陷进行判定。5.2.3.3扫查时探头移动区域须保证探头主声束扫查区域之和不小于轮座（制动盘座）镶入部全长。5.2.3.4扫查时探头指向镶入部，沿轴向前后移动，同时沿车轴圆周方向转动，探头均匀受力，探头移动速度为20mm/s50 mm/s。探头位置及移动方式如图2.17、图2.18、图2.19所示。图2.17 RC3、RC4、RD3、RD4、RD10、RD13型轮座镶入部扫查示意图图2.18 RD3A、RD4A、RD3A1、AM96型轮座和制动盘座镶入部扫查示意图图2.19 RD3B型轮对轮座和制动盘座镶入部扫查示意图5.2.4轮对型号与探头型号、探头移动及探测范围表2.1 轮对型号与探头型号、探头移动和探测范围表轮对型号探头型号探测面探测部位探头移动起始位置移动范围探测起始位置探测范围备注各型2.0P20Z轴端面全轴穿透TS-3法2.5P20Z轴端面全轴穿透TS-1(W)法RC3RC4 K1.0轴身轮座镶入部内侧轮座后肩48168轮座后肩0120K1.2 轴颈轮座镶入部外侧轴颈后肩37115轮座前肩078RD3RD4K1.0轴身轮座镶入部内侧轮座后肩60184轮座后肩0124K1.2 轴颈轮座镶入部外侧轴颈后肩42116轮座前肩074RD13K1.2轴身轮座镶入部内侧轮座后肩68221轮座后肩0153K1.2轴颈轮座镶入部外侧轴颈后肩43116轮座前肩073RD10K1.2轴身轮座镶入部内侧轮座后肩56221轮座后肩0165K1.2轴颈轮座镶入部外侧轴颈后肩43116轮座前肩073RD3ARD4A K1.3防尘板座轮座镶入部内侧轮座前肩4873轮座后肩025K1.7 轴颈轮座镶入部中央轴颈后肩37118轮座前肩79160K1.2轴颈轮座镶入部外侧轴颈后肩37116轮座后肩079应该是轮座后肩算起，否则移动距离不对？K1.3轴身制动盘座镶入部盘座后肩62242盘座后肩0180盘座修改前K1.3轴身制动盘座镶入部盘座后肩98242盘座后肩0144盘座修改后 RD3A1K1.3防尘板座轮座镶入部内侧轮座前肩4593轮座后肩048K1.7 轴颈轮座镶入部中央轴颈后肩43130轮座前肩53140K1.2 轴颈轮座镶入部外侧轴颈后肩4396轮座前肩053K1.3轴身制动盘座镶入部盘座后肩87242盘座后肩0155RD3BK1.4防尘板座轮座镶入部内侧轮座前肩4383轮座后肩040K1.7 轴颈轮座镶入部中央轴颈后肩43138轮座前肩73168K1.2 轴颈轮座镶入部外侧轴颈后肩43116轮座前肩073K1.3轴身两侧制动盘座镶入部盘座后肩86241盘座后肩0155K1.3轴身中间制动盘座镶入部盘座前、后肩164241.5盘座前、后肩077.5AM96 K1.2防尘板座轮座镶入部内侧轮座前肩4263轮座后肩021K1.7 轴颈轮座镶入部中央轴颈后肩46115轮座前肩75144K1.2轴颈轮座镶入部外侧轴颈后肩46121轮座前肩075K1.2轴身制动盘座镶入部盘座后肩72216盘座后肩0144注：轮对探伤时，探头实际的移动范围以主声束覆盖轮座（制动盘座）镶入部全长即可。5.2.5各种探头的探测面和探测部位如图2.20图2.27图2.20 RC3（RC4）探测部位示意图图2.21 RD3（RD4）探测部位示意图图2.22 RD13探测部位示意图图2.23 RD10探测部位示意图a.制动盘座修改前b.制动盘座修改后图2.24 RD3A（RD4A）探测部位示意图图2.25 RD3A1探测部位示意图图2.26 RD3B探测部位示意图图2.27 AM96探测部位示意图5.3 轮轴探伤5.3.1 轮座(制动盘座)镶入部横波探头探伤检查5.3.1.1 测距标定同5.2.1条。5.3.1.2 灵敏度确定将探头置于相应的探测面上，调节仪器，使半轴试块轮座(制动盘座)上深度为1.0mm 的人工缺陷最高反射波幅度达到荧光屏垂直刻度满幅的80(见图2.28)，然后增益9dB，耦合差增益（04）dB，再补偿半轴实物试块与TZS-R标准试块相对应的人工缺陷的dB差值（CR），以此作为横波探伤灵敏度。 图2.28 横波探头在半轴试块上灵敏度确定位置和波形示意图5.3.1.3 扫查5.3.1.3.1 确定探伤灵敏度后，实际探测轮轴时，只允许调节增益或衰减值，其它按键及参数均不得调整。5.3.1.3.2 扫查时如提高探伤灵敏度，发现缺陷后，灵敏度应恢复到规定的探伤灵敏度，再对缺陷进行判定。5.3.1.3.3 扫查时探头移动区域须保证探头主声束扫查区域之和不小于轮座（制动盘座）镶入部全长。5.3.1.3.4 扫查时探头指向镶入部，沿轴向前后移动，同时沿车轴圆周方向转动，探头均匀受力，探头移动速度为20mm/s50 mm/s。探头位置及移动方式如图2.29、图2.30、图2.31所示。图2.29 RC3、RC4、RD3、RD4、RD10、RD13型轮座镶入部扫查示意图图2.30 AM96轮座和制动盘座镶入部扫查示意图图2.31 RD3B轮对轮座和制动盘座镶入部扫查示意图5.3.1.4 轮轴型号与探头型号、探头移动和探测范围表2.2 横波探测轮座和盘座时，轮轴型号与探头型号、探头移动和探测范围表轮轴型号探头型号探测面探测部位移动移动探测探测起始位置范围起始位置范围RC3、RC4 K1.0轴身轮座镶入部内侧轮座后肩48168轮座后肩0120K1.4轴颈轮座镶入部外侧轮座后肩42120轮座前肩078RD3、RD4K1.0轴身轮座镶入部内侧轮座后肩60184轮座后肩0124K1.4轴颈轮座镶入部外侧轮座后肩65139轮座前肩074RD13、RD10K1.2轴身轮座镶入部内侧轮座后肩65221轮座后肩0156K1.4轴颈轮座镶入部外侧轮座后肩65107轮座后肩156198RD3BK1.3轴身两侧盘座镶入部盘座后肩86241盘座后肩0155K1.3轴身中间盘座镶入部盘座前、后肩164241.5盘座前、后肩077.5AM96K1.2轴身盘座镶入部盘座后肩72216轮座后肩0144K1.2轮座与盘座之间轮座镶入部外侧轮座前肩4789轮座后肩0465.3.1.5 各种探头的探测面和探测部位如图2.32图2.37 图2.32 RC3（RC4）探测部位示意图图2.33 RD3（RD4）探测部位示意图图2.34 RD13探测部位示意图图2.35 RD10探测部位示意图图2.36 RD3B探测部位示意图图2.37 AM96探测部位示意图5.3.2 轮座镶入部小角度纵波探头探伤检查5.3.2.1 测距标定将探头置于TZS-R型试块C面上，探测A面上棱角最高反射波，使反射波前沿在仪器荧光屏水平满刻度的第4大格上，则每1大格约代表车轴水平长度 50mm(见图2.38)。 图2.38 小角度纵波探头在TZS-R型标准试块上测距标定示意图(右侧的图能重画吗)5.3.2.2 灵敏度确定将小角度纵波探头置于半轴实物试块轴端面上,调节仪器,使轮座外侧1.0mm深人工缺陷的最高反射波幅度达到荧光屏垂直刻度满幅的80（如图2.39），在此基础上增益6dB、钢印增益（24）dB、耦合增益（04）dB；再补偿半轴实物试块与TZS-R型标准试块相对应的人工缺陷的dB差值（CR），以此作为轮座外侧小角度纵波探头探伤灵敏度。将小角度纵波探头置于半轴实物试块轴端面上,调节仪器,使轮座内侧1.0mm深人工缺陷的最高反射波幅度达到荧光屏垂直刻度满幅的80（如图2.39），在此基础上增益6dB、钢印增益（24）dB、耦合增益（04）dB；再补偿半轴实物试块与TZS-R型标准试块相对应的人工缺陷的dB差值（CR），以此作为轮座内侧小角度纵波探头探伤灵敏度。 图2.39 轮座外侧小角度纵波探头灵敏度确定示意图（修改）图2.40 轮座内侧小角度纵波探头灵敏度确定示意图（补充）5.3.2.3 扫查 轴端小角度纵波探头扫查时，探头指向中心孔，探头均匀受力，以20mm/s50mm/s的速度作往复移动，如图2.41所示，同时探头在35范围内摆动。 图2.41 轮对轮座镶入部小角度探头扫查示意图5.3.2.4 轮轴型号与探头型号、探测范围表2.3 轮座镶入部小角度纵波探伤，轮轴型号与探头型号、探测范围表轮轴型号探头折射角探测面探测部位和范围mmRD3B20.0轴端面轮座外侧337914.5轴端面轮座内侧046AM9616.5轴端面轮座外侧0675.3.2.5 各种探头的探测面和探测部位如图2.42、图2.43 20图2.42 RD3B轮对轮座镶入部小角度纵波扫查示意图165图2.43 AM96轮对轮座镶入部内侧小角度纵波扫查示意图5.3.3 轴颈根部(卸荷槽) 小角度纵波探头探伤检查5.3.3.1 测距标定车将小角度纵波探头放置在TZS-R试块B面上，调整仪器，使下上棱角和上下棱角最高反射波的前沿分别对准荧光屏水平刻度的第2和第4大格，则每大格代表轴的水平距离40mm（如图2.44）。 图2.44 小角度纵波探头在TZS-R型标准试块上测距标定示意图5.3.3.2 灵敏度确定将小角度纵波探头置于半轴实物试块轴端面上,调节仪器,使轴颈根部(卸荷槽) 1.0mm深人工缺陷的最高反射波幅度达到荧光屏垂直刻度满幅的80（如图2.45），在此基础上增益6dB、耦合增益（04）dB；再补偿半轴实物试块与TZS-R型标准试块相对应的人工缺陷的dB差值（CR），以此作为轴颈根部（卸荷槽）小角度纵波探头探伤灵敏度。 图2.45 轴颈根部（卸荷槽）小角度纵波探头灵敏度确定示意图5.3.3.3 扫查 轴端小角度纵波探头扫查时，探头指向中心孔，探头均匀受力，以20mm/s50mm/s的速度作往复移动，如图2.46所示，同时探头在35范围内摆动。 图2.46 小角度探头对RD3B、AM96轮对轴颈根部（卸荷槽）轴端扫查示意图5.3.3.4 轮轴型号与和探头型号、探测范围表2.4 轴颈根部小角度纵波探伤，轮轴型号与探头型号、探测范围表轮轴型号探头入射角探头折射角探测面探测部位和范围mmRC3、RC411.525.8轴端面轴颈根部(卸荷槽)025RD3、RD411.525.8轴端面轴颈根部(卸荷槽)025RD13、RD1011.525.8轴端面轴颈根部(卸荷槽)025RD3B1227轴端面轴颈根部(卸荷槽)031AM961227轴端面轴颈根部(卸荷槽)0315.3.3.5 各种探头的探测面和探测部位如图2.47图2.49图2.47 RC3（RC4）、RD3（RD4）、RD13（RD10）探测部位示意图图2.48 RD3B探测部位示意图图2.49 AM96探测部位示意图6 质量标准6.1 透声性能的判定6.1.1 TS-1(W)法6.1.1.1 验收区域：车轴端面中心至1/2半径范围以内，区域边界以探头中心为准。6.1.1.2 验收区域内，底面回波高度等于或高于基准波高时，判定为透声合格。6.1.1.3 验收区域内，底面回波高度低于基准波高，其总面积不超过验收区域面积的1/16，且波幅高度不低于垂直满幅的45时，判定为透声合格。6.1.1.4 荧光屏上015%的水平刻度范围内的林状波高度超过满屏的25%,判定为局部透声不良。6.1.2 TS-3法6.1.2.1 验收区域组装成轮轴（轮对）时：车轴端面中心至1/2半径范围以内，区域边界以探头中心为准；非轮轴（轮对）状态：车轴全端面。6.1.2.2 车轴底面回波高度等于或高于40%，判定为透声合格。6.1.2.3 荧光屏上015%的水平刻度范围内的林状波高度超过满屏的25%,判定为局部透声不良。6.2 镶入部裂纹的判定发现轮座（制动盘座）镶入部有可疑波时，须重新确认探伤灵敏度。只有在规定的探伤灵敏度条件下，所发现的缺陷最高反射波幅达到或超过荧光屏满幅的80高度时，方可判定该车轴存在大于等于1mm的裂纹缺陷。6.3 镶入部局部透声不良的判定探伤过程中如果发现没有轮毂波（轮心波）出现，且始波后面有林状波及杂波出现（或提高灵敏度后有林状波及杂波出现），影响正常探伤时，则判定局部透声不良。镶入部6.4 镶入部接触不良的判定探伤过程中如果发现没有轮毂波（轮心波）出现，且始波后面无林状波及杂波出现，则判定镶入部接触不良。6.5 轴颈根部（卸荷槽）裂纹的判定探伤过程中发现轴颈根部有可疑波时，须重新确认探伤灵敏度。只有在规定的探伤灵敏度条件下，所发现的缺陷最高反射波幅达到或超过荧光屏满幅的80高度时，方可判定轴颈根部存在大于等于1mm的裂纹缺陷，轴承（内圈）须退卸后采用磁粉探伤确认。6.6 当探伤人员认为是裂纹波时，可不受80波高的限制，但须退卸后采用磁粉探伤确认。7 探伤标识和记录7.1 探伤标识探伤结束后，应使用标记笔书写超声波探伤检查标识“TC”，轮轴、轮对在左端车轮辐板外侧，车轴在轴身上；确认有缺陷时，应在“TC”下注明缺陷性质和位置。7.2 探伤记录探伤结束后，应填写铁路客车轮轴超声波探伤记录表（车统53K12）和铁路客车轮轴超声波探伤发现缺陷记录卡 （车统52K10）,做到字迹清晰、干净整齐、不错不漏。探伤记录不得涂改，相关人员在相应栏内签章。7.3 记录保管铁路客车轮轴超声波探伤系统日常性能校验记录表（车统53K10）、铁路客车轮轴超声波探伤记录表（车统53K12）须按月装订成册，铁路客车轮轴超声波探伤发现缺陷记录卡（车统52K10）、铁路客车轮轴超声波探伤系统季度性能检查记录表（车统53K11）须按年装订成册，由单位统一保管。轮轴段 (A2、A3) 修单位保存时间至少为一个段（A3）修期，轮轴新造、厂 (A4) 修单位保存时间至少为一个厂（A4）修期。8铁路客车轮轴、轮对、车轴手工超声波探伤记录表8.1铁路客车轮轴超声波探伤系统日常性能校验记录表(车统53K10)车统53K10铁路客车轮轴超声波探伤系统日常性能校验记录表单位名称： 半轴实物试块型号： 年 月 日超探仪型号超探仪编号通道探测部位标准试块型号探头型号探头编号半轴实物试块CR（dB）增益值（dB） 探伤灵敏度（dB）人工槽反射波位置基准波高时，仪器读数（dB）1全轴透声TS-1 TS-1WTS-3 2.5P20Z2.0P20Z2轮座外侧3轮座中央4轮座内侧5制动盘座6轴颈根部探伤工探伤工长维修工质检员验收员备 注8.2 铁路客车轮轴超声波探伤系统季度性能检查记录表(车统53K11) 车统53K11铁路客车轮轴超声波探伤系统季度性能检查记录表单位名称： 半轴实物试块型号： 年 月 日超探仪型号超探仪编号制造日期检定日期制造单位仪 器 测 试 情 况通道测试项目探头型号标准试块型号测试结果综合评定备注1水平线性CSK-1A垂直线性CS-1-5灵敏度余量CS-1-5分辨力CSK-1A2水平线性CSK-1A垂直线性CS-1-5灵敏度余量CS-1-5分辨力CSK-1A3水平线性CSK-1A垂直线性CS-1-5灵敏度余量CS-1-5分辨力CSK-1A水平线性CSK-1A垂直线性CS-1-5灵敏度余量CS-1-5分辨力CSK-1A通道探测部位标准试块型号探头型号探头编号半轴实物试块CR（dB）增益值（dB） 探伤灵敏度（dB）人工槽反射波位置基准波高时，仪器读数（dB）1全轴透声TS-1 TS-1WTS-3 2.5P20Z2.0P20Z2轮座外侧3轮座中央4轮座内侧5制动盘座6轴颈根部检查人员签章探伤工探伤工长维修工质检员验收员轮轴专职设备专职主管领导备注8.3 铁路客车轮轴超声波探伤记录表(车统53K12) 车统53K12铁路客车轮轴超声波探伤记录表单位名称：_ _年_月_日 顺号轴型轴号轮对首次组装探测部位备注透声检查轴颈根部轮座制动盘座时间单位左右左右左右左中右探伤工签章：1.透声检查时须在被探测部位相应栏中画“”表示“透声良好”，画“”表示“透声不良”。2.轴颈根部、轮座、制动盘座探测时须在被探测部位相应栏中画“”表示“无超标缺陷”，画“”表示“有超标缺陷”。8.4 铁路客车轮轴超声波探伤发现缺陷记录卡 车统52K10铁路客车轮轴超声波探伤发现缺陷记录卡单位名称： 年 月 日轴型轴号制造时间年 月制造单位轮对首次组装日期年 月 日轮对首次组装单位轮对末次组装日期年 月 日轮对末次组装单位缺陷情况缺陷部位缺陷当量缺陷长度缺陷位置简图处理方法探伤工探伤工长质检员验收员附件2.1铁路客车轮轴、轮对、车轴手工超声波探伤标准试块(规范性附录)1、 CSK-1A型标准试块（平面型）图F2.1-1 CSK-1A型标准试块（平面型）示意图2、 CSK-1A型标准试块（弧面型）图F2.1-2 CSK-1A型标准试块（弧面型）示意图3、 TS-1（W）型标准试块图F2.1-3 TS-l(TS-lW)型标准试块示意图4、 TS-3型标准试块图F2.1-4 TS-3型标准试块示意图5、 TZS-R型标准试块图F2.1-5 TZS-R型标准试块示意图5、 CS-l-5型标准试块图F2.1-6 CS-l-5型标准试块示意图6、DB-H1型标准试块图F2.1-7 DB-H1型标准试块示意图附件2.2铁路客车轮轴、轮对、车轴手工超声波探伤半轴实物试块(规范性附录)1 基本要求1.1 半轴实物试块应使用透声性能良好、晶粒度均匀(使用0直探头在轴端探测各部位的dB值相差不超过6dB)、内部无缺陷的RD3、RD3A、RD3A1 、RD3B、RD10、RD13和AM96等型车轴制成。1.2 车轴实物试块上的人工缺陷(模拟裂纹)用线切割、电火花等方法加工。轴颈和镶入部内外侧人工缺陷深度(弓形高)均为1 +0.1 -0.2mm，宽度为O.2mm。1.3 按规定位置热装轮毂和制动盘毂。2 半轴实物试块 各型实物试块人工缺陷位置如表F2.2-1和图F2.2-1F2.2-13所示。表F2.2-1各型车轴实物试块人工缺陷位置表单位： mm轴型轮座外侧裂纹距轮座前肩轮座内侧裂纹距轮座后肩制动盘座外侧裂纹距制动盘座前肩制动盘座内侧裂纹距制动盘座后肩卸荷槽裂纹距轴端RD34015/175RD13（RD10）6015/175RD3A351530（15）30（15）/RD3A140202020/RD3B/175AM9630153020170注：括号内尺寸是根据运装客车2008619号文件修改后的RD3A车轴人工缺陷位置。图F2.2-1RD3型车轴实物试块(退卸内圈)人工缺陷位置图 图F2.2-2RD3型车轴实物试块(未退卸内圈)人工缺陷位置图F2.2-3 RD13型车轴实物试块(退卸内圈)人工缺陷位置图图F2.2-4RD13型车轴实物试块(未退卸内圈)人工缺陷位置图 图F2.2-5 RD10型车轴实物试块(退卸内圈)人工缺陷位置图 图F2.2-6 RD10型车轴实物试块(未退卸内圈)人工缺陷位置图 图F2.2-7RD3A型车轴实物试块（制动盘座修改前）人工缺陷位置图 图F2.2-8 RD3A型车轴实物试块（制动盘座修改后）人工缺陷位置图 图F2.2-9 RD3A1型车轴实物试块人工缺陷位置图图F2.2-10 RD3B型车轴实物试块(退卸内圈)人工缺陷位置图图F2.2-11RD3B型车轴实物试块(未退卸内圈)人工缺陷位置图图F2.2-12 AM96型车轴实物试块(退卸内圈)人工缺陷位置图 图F2.2-13 AM96型车轴实物试块(未退卸内圈)人工缺陷位置图附件2.3铁路客车轮轴、轮对、车轴手工超声波探伤系统性能测试方法(规范性附录)测试依据：参照JB/T9214-1999A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法1. 水平线性误差测试使用2.5P20Z探头和CSK-lA型标准试块。测试方法：连接好直探头，将直探头置于CSK-lA型试块上，调节仪器相关按键及参数，使荧光屏上出现六次无干扰的底面反射波，将第一次底面反射波B1和第六次底面反射波B6的幅度分别调整到垂直满刻度的50%，分别使第一次底面反射波B1的前沿对准水平刻度0，第六次底面反射波B6的前沿对准水平刻度10(调整中如果B1和B6的前沿位置相互影响，则须反复进行调整)。在此基础上，再依次将第二、三、四、五次底面反射波B2、B3、B4和B5的幅度分别(不是同时)调整到垂直满刻度的50%(如图F2.3-1)，并分别读取底面反射波B2、B3、B4和B5的前沿与水平刻度2、4、6、8的偏差L2、L3、L4和L5，记入水平线性误差记录(如表F2.3-1)中。然后取其最大值Lmax，水平线性误差L 按下式计算 :%100max=DbLL式中：b为水平满刻度，LMAX与b的单位应一致。 图F2.3-1 水平线性误差测试方法示意图表F2.3-1 水平线性误差记录表 反射波次数B1B2B3B4B5B6理想位值O246810实测位值O误差值L0注：表中实测值为假设值，最大误差：L=l% 。2. 垂直线性误差测试使用2.5P20Z探头和CS-1-5型标准试块。测试方法：连接好直探头，将探头置于CS-1-5型试块上(如图F2.3-2)，调节仪器，使CS-1-5试块上2平底孔最高反射波达到满刻度100%，此时仪器至少有30dB余量。然后逐次进行衰减，每次衰减2dB，将每次衰减后的反射波高度记录于表F2.2-2。取实测值与理论值的最大正偏差(+)和最大负偏差(-)的绝对值之和为垂直线性误差。即：式中- 垂直线性误差(百分数)；(+)- 与理论值的最大正偏差值；(-)- 与理论值的最大负偏差值。 图F2.3-2 垂直线性误差测试方法示意图 表F2.3-2 垂直线性测定记录表 衰减量dB理论值%实测值%误差值%衰减量dB理论值%实测值%误差值%01001615.8279.41812.5463.12010.0650.1227.9839.8246.31031.6265.01225.1281420.1303. 灵敏度余量测试3.1 直探头使用2.5P20Z探头和CS-1-5型标准试块。测试方法：调节仪器，使仪器灵敏度置最大，若此时仪器的电噪声电平高于满幅度的10%，则调节增益或衰减，使电噪声电平等于满幅度的10%，记下此时增益或衰减器的读数S0。然后连接好直探头并置于CS-1-5型试块端面上(如图F2.3-2)，使200mm处2平底孔最高反射波为荧光屏垂直满幅度的50%，记下此时增益或衰减器的读数S1。则该探头与仪器的灵敏度余量S为S = Sl - S0(dB)3.2 横波探头使用横波探头和CSK-1A型标准试块（平面探头用平面试块，弧面探头用弧面试块）。测试方法：调节仪器，使仪器灵敏度置最大，若此时仪器的电噪声电平高于满幅度的10%，则调节增益或衰减，使电噪声电平等于满幅度的10%，记下此时增益或衰减器的读数S0。然后连接好横波度探头并置于CSK-1A型试