胡依沁
中国铁路上海局集团有限公司上海机辆段 上海 200000
摘要：为提高铁路客车轮轴超声波探伤的准确性，介绍了铁路客车轮轴几个重点部位的超声波探伤问题，分析了问题原因，并提出了一些具体解决措施，以期通过综合应用这些解决措施，能进一步提高铁路客车轮轴超声波探伤的准确性，精准找出铁路客车轮轴存在的问题，更好的保障铁路客车的安全稳定运行。
关键词：客车轮轴；探伤；问题；原因；建议
前言：伴随铁路客车产业的快速发展，铁路客车所使用的盘型轮轴种类也越来越多。在轮轴检修过程中轮轴超声波探伤占据着至关重要的作用。从2014年开始，所以客车必须按照最新《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》标准进行轮轴探伤。此标准不仅有效解决原有工艺规范对RD3A1盘轮、RD3A盘轮轮座中央空间测量不足的问题，同时还强制规定轮座中央空间必须通过K1.7探头进行测量。虽然对该探头进行理论计算满足对轴座中央空间测量需求，但是在实际运用过程中却显露出很多问题。
1、K1.7探头探测轮座中央区域存在的问题
（1）测距标定不准
按照最新盘型轮轴测距标定，在TZS-R型标准试块R工作面上放置横波探头，通过移动探头位置，调节仪器数据，让上、下棱角的反射波最高前沿分别照射在荧光屏第4、2大格刻度上。（见图1），与此同时，在水平刻度方向上每1大格则表示深度方向40mm，表示水平方向距离40×kmm。（见图2），当K值大于1.2时，则采用的是上棱角三次波。但K1.7探头通过三次波测量时，导致声波能量损耗高、折射角度误差较大，以致测距标定结果不准。
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（2）△CR值测试不准
在TZS-R型标准试块R工作面上放置K1.7横波斜探头很难探查1mm人工裂纹，就算探查到，因为反射波波形不明显，导致与杂波无法区分辨认，但是灵敏度却极高，在进行半轴轮座1mm人工裂纹探查过程中，因为△CR值跳动在10dB左右，所以导致所测量的△CR值不准，从而对轮座中央空间探测灵敏度产生不良影响。
（3）探头前沿距离不准
在目前数字显示模式超声波探伤仪还是多数单位的首选，当在TZS-R型标准试块R工作面上放置K1.7横波斜探头，即使把标准试块作为声波反射对象，但是在实际测试中探查距离不准、折射角误差较大的问题还是依然存在。通过三次探头测试试验数据得出，K1.7探头不仅声波能量损耗大、而且折射角误差也很大，从而导致前沿距离测试不准。
2、对探测RD3A等带盘轮对盘座镶入部探伤存在的问题
根据最新《铁路客车车轮轴组装检修及管理规则》标准规定，对盘座进行探伤探测时，必须采用K1.3探头。以盘坐后肩为计算基准，RD3A盘轮部品可移动空间范围在62～242mm以内，K1.3探头移动空间范围在0～180mm以内。通过一个探头进行探伤检测，很容易导致检测不全的问题出现。
3、K1.7探头探测轮座中央区域存在问题的原因分析
（1）使用K1.7探头进行探伤探测，声波能量损耗严重，折射角β值误差偏大，探头接收到的声波信号较弱，以致声波波型在荧光屏上显示不明显无法区分，此时探头灵敏度非常高，探伤很难发现。
（2）声波三次反射，因为波型变换、散射，导致K值测试结果不准，经过多次试验结果表明，K1.4探头实际在1.38左右。而K1.7探头在试验测试时，△β值偏差超过4°。
（3）因为横波剧透极强的穿透力，所以在进行TZS-R型标准试块探测试验时存在反射问题，在无损检测教材培训中对折射角角度大小进行了详细阐述。
4、对探测RD3A等带盘轮对盘座镶入部探伤存在的问题原因分析
根据最新《铁路客车车轮轴组装检修及管理规则》标准规定，在进行探伤探测时，轮轴转动速度不能超过2r/min，移动探头速度要小于50mm/s，轮轴盘座外形长度不能超过180mm。根据相关理论知识计算：次/r。
换而言之，假如每转按半分钟计算，全程总长180mm按照50mm/s的速度进行扫查，这样计算下来只要8.3下就可扫查完成，但是不符合实际探伤要求。因为这样也只是对盘座镶入部分完成扫查。计算降低转速，增加扫查次数，也不能确保盘座裂纹被完全探测出来。
以K1.3探头扫查裂纹为例，以盘坐后肩为计算基准，RD3A盘轮部品可移动空间范围在62～242mm以内，K1.3探头移动空间范围在0～180mm以内，只是通过单一横波探头进行裂纹扫查，肯定会导致扫查不全的问题出现。
5、建议解决办法
（1）在目前数字探伤仪还是最常用的超声波探伤仪，而TZS-R型标准试块则是日常性能测试的首选。在日常性能测试过程中可以对折射角、探头前沿等数据进行测试分析，以便找出其中的缺陷之处。因此，在日常生活中TZS-R型标准试块是非常实用的，所以强烈要求提高TZS-R型标准试块的测试需求以及灵敏度。
（2）TZS-R型标准试块的外形长度增加，尽量通过二次波对R工作面进行1mm人工上探测，以此降低声波声量损耗。假如为了实现K1.7探头对轴座中央空间探测的需求，最好把TZS-R型标准试块增加到300mm。
（3）通过K1.3和K1.0两种探头对RD3A等带盘轮对盘座镶入部进行两次探伤探测，盘座外侧用K1.3探头探测，盘座内侧用K1.0探头探测。采用的数字探伤仪型号为NDC-1，采用的探头型号为2.5N13 x 13K1.7。
（4） 建议《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》标准规范相关制定部门对5轮轴探伤规范进行修该，要对多种检查性能相结合的超声波探伤仪进行修改。
（5）建议《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》标准规范中新增相控阵探伤技术，并将相关判伤标准以及技术要求纳入其中。
（6）建议对采用相控阵探伤技术首次发现的缺陷进行旋修，在旋修完成后进行二次相控阵探测，如果二次相控阵探测后仍然存在缺陷那么就需要手工探测对探伤进行确认。