中华人民共和国铁道部部标准
TB 1989--87
机车车辆厂、段修车轴超声波探伤方法
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本标准适用于铁道机车车辆厂、段检修中在役车轴超声波探伤,检查车轴轮座内外侧、轴颈、防尘板座、轴身等部位横向疲劳裂纹及使用中发生的有害内部缺陷。
1对操作者要求
1.1车轴超声波探伤人员,应具有一定的超声波理论知识,经过专门培训并取得铁道部无损检测资格鉴定考核委员会超声Ⅱ级及以上资格证书者(或Ⅰ级人员但须取得主管部门车轴超探操作合格证者)。
1.2车轴探伤人员必须熟练掌握本标准所规定的内容和要求。
2探伤主要设备
2.1车轴探伤用超声波探伤仪应具有下列性能:
2.1.1探伤仪应具有1.25--5MHz探伤频率;
2.1.2探测范围大于3m。
2.1.3探伤系统灵敏度余量:在TZS--R型标准试块上,用专用R系列相应半径的K0.7探头探测人工伤且其反射波高度为荧光屏满刻度的80%时,其余量应大于等于45dB。
2.1.4水平线性误差小于2%。
2.1.5垂直线性误差小于6%。
2.1.6带有大于60dB的衰减器。
2.2探头
2.2.1探头主声束与声源轴线理论值的夹角在各个方向均不得大于1°。
2.2.2探头声场的声压分布在各个方向都不应有明显的双峰。
2.2.3所用探头的弧面半径应与被探车轴探测面处的半径相一致。
2.2.4探头K值的误差不得大于±0.1。
3TZS--R型标准试块。
3.1材料:车轴钢。
3.2标准试块几何尺寸如图1所示。
3.3技术要求:
3.3.1 TZS--R型标准试块锻件应进行正火或正火再回火热处理,处理后做金相检验,组织为珠光体+铁素体(晶粒度为5±0.5级)。
R*和**与型号的对应关系
图 1 TZS--R型试块示意图
3.3.2TZS--R型标准试块需经电磁、超声波探伤。探伤灵敏度:电磁应用15/20A型试片,磁痕显示清晰;超声为距探测面25mmФ2横通孔回波高度的80%。以上述灵敏度探测试块时一次底波前,无缺陷回波,表面无裂纹。
3.3.3TZS--R型标准试块透声性能,以Ф20直探头在试块同一个面上任意两点探测,其误差不得大于1dB。
3.3.4TZS--R型标准试块材料的化学成分如表一。
表1 化学成分 %
C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Cu | 备注 |
0.35-0.45 | 0.50-0.80 | 0.15-0.35 | 0.045 | 0.05 | 0.30 | 0.30 | 0.25 | |
4车轴探伤灵敏度校准
4.1轴颈探测灵敏度
(注:标准中规定的再提高的各种增益dB值,为车轴探伤的各项补偿值的总和)。
4.1.1RCo、RDo、RD10带螺扣类型轴,以RCo62CTTK1、 RCo62CTTK1.3或RDo68CTTK1、 RDo68CTTK1.2、探头置于TZS--60试块圆弧面上,调整仪器使人工伤反射波高度为满刻度的80%,再增益6dB作为此类型轴颈超声波检测灵敏度。
4.1.2轴端为平面类型轴,如RD2轴、煤水轴、从轴、导轴、动轴等车轴探测灵敏度:将
3°、5°、8°、9°、13°探头置于试块端面上,调整仪器,使人工伤波高度为满刻度的80%,再增益6dB作为车轴超声波探伤灵敏度。
4.2轮座外侧探测灵敏度
4.2.1滑动轴承轮对压装外侧探测灵敏度:将探头RD68CTTK1或RD72CTTK1置于TZS--60及TZS--70试块圆弧面上或7.5°--9°探头置于试块端面上,调整仪器,使人工伤反射波高度为满刻度的80%,再增益8--10dB作为轮座外侧探伤灵敏度。
4.2.2滚动轴承轮对外侧探测灵敏度
4.2.2.1 退内圈后检查与4.2.1同。
4.2.2.2 不退内圈轮对外侧及防尘板座探测灵敏度:将RCo68CTTK1.3(或RDo90CTTK1.2、RD294CTTK1.3、RE97DTTK1.2)置于TZS--80(或TZS--90)试块圆弧面上调整仪器,使人工伤反射波高度为满刻度的80%,再提高增益18dB,作为此类轮对轮座外侧和防尘板座探测灵敏度。
4.2.2.3 RD10型轮对轮座外侧探测灵敏度:将RD1086CTTK0.7探头置于TZS--80试块圆弧面上,调整仪器,使人工伤反射波高度为满刻度的80%,再提高增益9dB,作为RD10轮座外侧探测灵敏度。
4.2.2.4 RD10型轮对防尘板座探测灵敏度:将RD1097CTTK1探头置于TZS--90试块圆弧面上,调整仪器,使人工伤反射波高度为满刻度的80%,再增益20dB,作为RD10型车轴防尘板座二次声程探测灵敏度。
4.3轮座内侧探测灵敏度
将与被检查轴相应R的K0.7探头置于TZS-R型试块圆弧面上,调整仪器,使人工伤反射波高度为满刻度的80%,再提高增益10dB,或以6°--8°探头置于试块端面上,调整仪器,使人工伤反射波高度为满刻度的80%,再提高增益15dB,作为各种轮对内侧探测灵敏度。
4.4全轴穿透探测灵敏度
将频率为2.5MHz、Ф20、0°探头置于TZS--R型试块端面上,调整仪器,使**次底波高度为满刻度的80%,探测RCo、RDo、RD10类型车轴时,提高增益50dB,而探测轴端为平面形轴类则提高增益45dB作为全轴穿透探测灵敏度。
5车轴探伤方法
5.1采用直接接触脉冲反射法。
5.2以机油或其它透声性良好的液体作耦合剂。
5.3探伤频率2.5MHz。
5.4探伤检查应在轮对除锈后进行。
5.5手工操作时,压力适当,探头移动速度不得大于50mm/s。
5.6轴颈的探测
5.6.1轴端为平面带滚动轴承的轴类,以13°、9°、8°、5°、3°探测。探头始终对准顶针孔作锯齿移动,以检查轴颈疲劳裂纹。
5.6.2非平面(带螺扣)轴端,视轴颈直径大小以K1.3、K1.2、K1探头放在轴颈端头的圆弧面上作环轴圆周运动扫查轴颈过渡圆弧区域,用K１探头扫查轴颈表面中间部疲劳裂纹。
5.7轮座外侧、防尘板座的探测
5.7.1滚动轴承轮对轮座外侧和防尘板座的检查,将相应R值K1.3(或K1.2)置于轮并内边沿轴身上作周向前后往复扫查,探头周向间距不得大于2/3探头宽度。探头轴线与车轴线必须始终保持平行。
5.7.2滑动轴承轮对轮座外侧的探测:将相应R值K1探头置于轴颈上作周向、前后往复匀速扫查,其周向移动间距不得大于2/3探头宽度,并且探头轴线与车轴保持平行。或用7.5°--9°探头以轴端面为探测面进行扫查,操作方法与5.6.1相同。
5.7.3RD10轴类轮座外侧:将相应R值K0.7探头置于防尘板座处作周向扫查。
5.8轮座内侧
5.8.1滚动轴承轮对内侧,将相应R值K0.7探头置于轴身相应位置,作匀速周向往复扫查,其周向间距不得大于2/3探头宽度,并且探头轴线与车轴保持平行。
5.8.2滑动轴承轮对除可按5.8.1项办理外还可以用6°--8°小角度探头扫查,操作方法与5.6.1相同。
5.9全轴穿透检查
5.9.1全轴穿透检查必须从两端进行。
5.9.2平轴端轮对穿透检查:将0°探头置于轴端面上作周向锯齿形匀速扫查。
5.9.3非平轴端轮对穿透检查:将0°探头置于轴端凸月牙形四个尖角的20mm宽处扫查。
6质量评定
6.1在第4条规定的探测灵敏度下进行探伤与判断。
6.2以斜入射纵波和横波探测各类在役车轴时,凡出现有疲劳裂纹反射波或其它内部缺陷反射波且其幅度达满刻度的60%者,必须退轮检查处理、不经退检处理不得使用。
6.3在役车轴作穿透检查时,1986年7月1日以前生产的车轴,其底面反射波低于30%者判为透声**,按(80)铁(工)1030部文处理。在役轴如透声**,且又影响轴颈、轮座等部位探伤的正常进行者不得使用。
6.41986年7月1日以后新制在役车轴不符合TB1618--85《机车车辆车轴超声波探伤》第6条验收标准者不得使用。
6.5在役车轴从两端穿透时,在任何部位如发现疲劳裂纹反射波波高达满刻度30%及以上者,则该轴不利使用。
7记录与报告
7.1记录内容
7.1.1轴型,轴号,组装年、月、日,生产工厂代号及探伤日期。
7.1.2探伤结果,按本标准第6条质量评定规定填写。
7.1.2.1 缺陷位置,(左、右、内、外侧轴颈、防尘板座等)。
7.1.2.2 波形图。
7.2认真填写记录与报告,并签字存入技术档案备查。
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附加说明:
本标准由铁道部科技局提出。
本标准由铁道部戚墅堰机车车辆工艺研究所归口。
本标准由铁道部科学研究院金属及化学研究所负责起草。
