导读

近几年来，随着我国高速铁路、客运专线大量上马，以及对即有线长大区间无缝线路道岔联焊和在役钢轨的重伤轨更换，在线路上大量使用铝热焊进行焊接。

由于铝热焊和气压焊、闪光焊焊接工艺不同，气压焊、闪光焊是通过加热顶锻、塑变结晶，属于压焊，一般情况下伤损呈面积状，而铝热焊是通过铝和铁的氧化还原反应产生热量，使焊剂还原出铁水填充两端钢轨的预留缝，并将两边钢轨母材熔化融合再结晶。

由于铝焊是浇灌，一般伤损呈体积状，但是热影响区的疲劳裂纹相对于气压焊和闪光焊伤损检测比较困难，受焊缝焊筋影响较大，波形分辨比较复杂。

通过这几年来现场铝热焊的跟踪探伤，在此简单描述一下笔者本人在现场探伤时碰到的例案和探伤方法。

（图片与本文无关，来源网络）

一、案例分析

仪器：

以CTS-22B型通用探伤仪，2.5P 13×13 K2.5-D斜探头，直探头2.5P 20-D；藕合剂：机油。

探伤前必须进行时基线校正及灵敏度测试，对仪器面板上各种按钮开关的工作状态（包括电源、电压）、探头线和接插件作认真检查。

每次现场作业前都应作灵敏度的调试。

校验方法：探头横向放置在被探焊接缝钢轨轨脚上，探头入射点距轨脚边10mm左右，找出对边轨脚边回波最大值显示在荧光屏刻度5.0左右，要求衰减器读数与该探伤系统在60kg/m钢轨对比试块上用同样方法校验时的衰减器读数误差在±4db以内。

直探头现场灵敏度校验：将直探头置于焊筋两边母材中心（注意不要置于轨底有枕木上面），找出第一支底面回波，调节衰减器使底波波高80%，再释放22db（如果焊筋两边衰减值有差别的话，取衰减值大的）。

此时衰减器读数为直探头现场探伤灵敏度。

案例一：

2010年，在肖甬线上行k26+21#轨进行周期探伤时。

我正在检查右股焊缝轨头时，当我将k2.5探头放置在焊缝杭端，在轨面中心作“w”型扫查轨头内侧时，发现在荧光屏上从3.0—5.5出现双焊筋波间隔很近，波形完整。

当时我心里就有点怀疑，一般焊筋轮廓波不是这种形状。便将探头原地转向外侧，发现外侧焊筋波和刚才后面的回波的位置差不多，波形比较清晰。

通过计算用尺测量水平距离发现基本上在对侧焊筋的位置，调节衰减器可以释放12db以上。

开始时认为是新老钢轨有高低，所以出现这种情况。

但我心里还是有点不放心，将探头从反方向扫查，发现在荧光屏上出现一支2.5～4.5左右的波，当该波在2.5左右时后面又出现另一支波，相差1.5大格，通过计算回波的水平距离及钢尺测量后，确认第一支回波是伤波，后一支波是焊筋波。

伤波位移量大而且波幅也强，释放量在14db以上，通过计算测量发现伤损在甬端焊筋后8mm左右。

从甬端测量发现基本在同一点上，探头横向移动发现横向宽度有20mm, 通过计算伤损从轨鄂上来有13一14mm高度。再用串列式扫查架检查，0点对准可疑波形处，转动探头位置，在45mm处出现底波，确认有伤。

当伤轨从线路上拿回来，经过解剖后发现跟我在现场计算出来的伤损大小差不多。如图一所示：

（图一）

案例二：

2011年，在肖甬线下行k17+15#左股探伤时，焊缝轨脚外侧已检查完毕，当我在轨脚内侧检查3-4档时，从杭端向甬端扫查，探头前端顶住焊筋时，在荧光屏刻度2.4左右出现焊筋轮廓波，但有点弱，当探头向后移动离焊筋80mm左右时，在荧光屏5.0出现二次焊筋波，但在其前方1.6大格左右，同时出现一支回波，波形稳定且有位移量3.2—4.5左右，衰减量在8db以上，当时以为是本侧的焊筋上轮廓波，因为铝焊焊筋宽度一般为40mm。

但仔细想想从理论上说，前焊筋轮廓波没那么强，我看看焊筋打磨得很干净，焊筋边上没有焊渣，两边也没有漏出来的钢水，将探头反向探测，在正常探测灵敏度下荧光屏上只出现焊筋下的轮廓波。将灵敏度提高2db左右时，无其它异常波形出现。

再次将探头放置轨脚杭端外侧四档，探头距本侧焊缝边缘100mm左右，探头略偏向三角区，移动时探头呈小偏角晃动再纵向移动，出现一回波，波幅不高，但有一定位移量（3.8～4.6左右），经计算测量，探头声束经钢轨底面反射至内侧四档上方。

这时基本上已确定回波有问题，再在内侧几次来回仔细扫查，再加上外侧也能打到，确认内侧3.2-4.5左右的波就是伤波。伤损大约为15mm，高度大约为10mm。如图二所示：

（图2）

通过以上两个案例，铝热焊检查时，应重视热影响区特殊部位疲劳裂纹的检查，结合我平时实际探伤作业过程中所碰到的问题，我深深地体会到探伤工作是技术含量高，安全责任重的工种，是一门综合性的学科。

二、总结

一、要认真学习专业理论知识，提高理论水平，并把所学的理论知识和平时的实际操作相结合。

二、探伤前必须保证焊缝两侧轨头和轨脚打磨除锈，轨头要打磨平整，轨脚、轨腰下连接圆弧处要打磨干净，确保探头与轨面的藕合良好。

三、探伤时必须要严格按照探头扫查要求进行扫查，并根据出波位置、波幅强弱、波移量的大小，结合焊缝姿态进行判伤，探测时轨温应自然冷却到50°以下才能探伤。

四、为防止误判和漏判，在探测时应加强波形分析，了解出波的规律，波形特点，必须要用尺子量，眼睛看，手指摸，镜子照相结合的办法，确定回波的真伪信号，以防止轨头下鄂和轨底热影响区缺陷的漏检。

五、焊缝探伤必须严格按照路局焊缝工艺执行，特别是判伤标准应熟记于心。

以上是我在工作中对钢轨铝热焊探伤的几点浅谈，由不足之处请各位提出宝贵意见，请多多指导。