ICS77.040.20

CCSH26

CISA

團體標準

T/CISAXXXXX—XXXX

鋼鐵及工礦企業(yè)在役鋼軌

超聲及電磁檢測方法

Ultrasonicandelectromagnetictestingmethodsforin-servicesteelrailsinsteeland

industrialandminingenterprises

(征求意見稿)

XXXX–XX-XX發(fā)布XXXX–XX-XX實施

中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布

鋼鐵及工礦企業(yè)在役鋼軌超聲及電磁檢測方法

1范圍

本文件規(guī)定了鋼鐵及工礦企業(yè)43kg/m～75kg/m在役鋼軌超聲及電磁檢測的原理、一般要求、對比樣

軌、對比樣軌人工缺陷、檢驗設(shè)備、檢驗程序、結(jié)果評定、檢測報告。

本文件適用于鋼鐵及工礦企業(yè)在役鋼軌的超聲及電磁檢測，其他行業(yè)的在役鋼軌超聲及電磁檢測參

照本文件執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認證

GB/T12604.1無損檢測術(shù)語超聲檢測

GB/T17426鐵道特種車輛和軌行機械動力學(xué)性能評定及試驗方法

GB/T20737無損檢測通用術(shù)語和定義

GB/T23905無損檢測超聲檢測用試塊

GB/T27664.1無損檢測超聲檢測設(shè)備的性能與檢驗

GB/T34357無損檢測術(shù)語漏磁檢測

TB/T2344.1鋼軌第1部分：43kg/m～75kg/m鋼軌

TJ/GW157雙軌式鋼軌超聲波探傷儀暫行技術(shù)條件

3術(shù)語和定義

GB/T12604.1和GB/T20737界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

走行平臺walkingplatform

走行平臺由車體、走行輪、傳動裝置、制動裝置、電源等組成，可搭載多種無損探傷設(shè)備，能同

時對雙股鋼軌軌道進行檢測。

3.2

對比樣軌

按規(guī)定的方法，參照鋼軌技術(shù)條件要求的人工缺陷制作的樣軌。

3.3

耦合液couplingliquid

探輪與鋼軌表面之間施加的一層透聲介質(zhì)，用于排除探輪與鋼軌表面之間的空氣，使超聲波能有效

地傳入鋼軌，達到檢測目的，一般鋼軌檢測使用水作為耦合液。

3.4

滑靴

滑靴是傳感器的承載裝置。

2

4檢測原理

4.1超聲檢測原理

電能與聲能之間的相互轉(zhuǎn)換以及超聲波在彈性介質(zhì)中的物理特性是鋼軌超聲波檢測的基本原理，定

向發(fā)射的超聲波束在鋼軌中傳播遇到缺陷時被反射和衰減，由超聲探頭接收反射信號，經(jīng)過探傷儀的信

號處理，監(jiān)測給出定量的缺陷指示。

4.2電磁檢測原理

通過勵磁裝置給鋼軌施加一個磁場，當(dāng)鋼軌完好時，磁場能順利的通過鋼軌，基本不產(chǎn)生漏磁；當(dāng)

鋼軌出現(xiàn)裂紋時，裂紋會阻礙磁場的順利通過，產(chǎn)生漏磁。由于裂紋的大小形狀不同，其產(chǎn)生漏磁的強

度也不同，根據(jù)漏磁信號的變化來判斷裂紋信息。

5一般要求

5.1檢測應(yīng)由按照GB/T9445或等效標準經(jīng)培訓(xùn)合格的操作人員進行。

5.2檢測場所所處地點的海拔高度應(yīng)在2000m及以下，環(huán)境溫度應(yīng)在-25℃～45℃之間，相對濕度應(yīng)不

大于90%。

5.3檢測標準軌距鐵路（軌距1435mm），超高應(yīng)不大于175mm，曲線半徑應(yīng)不小于160m，坡度應(yīng)不

大于33‰，最高運行速度應(yīng)不大于20km/h，檢測時區(qū)間速度應(yīng)不大于15km/h,過岔速度應(yīng)不大于5km/h。

5.4遇小半徑曲線、長大坡道或軌面狀態(tài)不良等地段，應(yīng)適當(dāng)降低作業(yè)速度。

5.5檢測線路中鋪設(shè)含人工缺陷的對比樣軌，兩端應(yīng)留有足夠的加速和減速距離。

5.6檢測前應(yīng)對設(shè)備進行檢查，以保證檢測有效性。

5.7超聲波探傷儀、電磁檢測主機每年應(yīng)至少校準（測試）一次。

6超聲檢測

6.1對比樣軌

6.1.1對比樣軌用于調(diào)試校準檢測設(shè)備的靈敏度，測定檢測設(shè)備的綜合性能及在探傷過程中校驗設(shè)備。

6.1.2對比樣軌應(yīng)由具有制造許可或計量器具資格的單位制作，同尺寸的人工缺陷感應(yīng)信號高度差應(yīng)

不大于1dB。

6.1.3對比樣軌上不得有影響人工缺陷正常檢出的自然缺陷存在，除本文規(guī)定外，其他要求應(yīng)符合GB/T

23905的規(guī)定。

6.1.4對比樣軌應(yīng)符合TB/T2344的60kg/m新制鋼軌的要求。

6.2對比樣軌人工缺陷

6.2.1對比樣軌人工缺陷的尺寸應(yīng)符合圖1、圖2、圖3和表1的要求。

3

圖1超聲檢測對比樣軌A端尺寸

圖2超聲檢測對比樣軌B端尺寸

圖3A-A、B-B、C-C圓弧形刻槽尺寸

4

表1超聲檢測對比樣軌人工缺陷表

序號部位人工缺陷描述模擬缺陷/用途數(shù)量針對的探頭

距踏面10mm,斜70°探頭，二

1軌頭軌頭核傷1

φ3×15橫孔次波

自踏面向下斜鉆26°,斜70°探頭，二

2軌頭軌頭核傷2

φ4×20平底孔次波

自軌端向上斜鉆20°,距直70°探頭，一

3軌頭軌頭核傷1

踏面15mm,φ4平底孔次波(近)

自軌端向上斜鉆20°,距直70°探頭，一

4軌頭軌頭核傷1

踏面50mm,φ4平底孔次波(遠)

斜70°探頭，一次

5軌顎R4H2橫向刻槽軌顎橫向裂紋1

波

斜70°探頭，一

6軌顎R5H4橫向刻槽軌顎橫向裂紋1

次波

斜70°探頭，一

7軌顎R6H6橫向刻槽軌顎橫向裂紋1

次波

8螺孔3mm、5mm水平裂紋螺孔水平裂紋2

直探頭、37°探頭

9螺孔3mm×15°螺孔裂紋螺孔斜裂紋2-

10螺孔3mm×25°螺孔裂紋螺孔斜裂紋237°探頭

11螺孔3mm×37°螺孔裂紋螺孔斜裂紋437°探頭

12螺孔3mm×45°螺孔裂紋螺孔斜裂紋237°探頭

13軌底φ10×10×120°錐孔底波衰減1直探頭

14軌底R4H2橫向刻槽軌底橫向裂紋137°探頭

15軌底R5H4橫向刻槽軌底橫向裂紋137°探頭

16軌底R6H6橫向刻槽軌底橫向裂紋137°探頭

6.2.2人工缺陷可采用電腐蝕、機械或其他方法加工，加工精度應(yīng)滿足表1的要求。人工缺陷的深度可

采用光學(xué)方法、覆型方法或其他方法測量。

6.3檢測設(shè)備

6.3.1檢測設(shè)備一般由走行平臺、超聲波檢測儀和附屬裝置組成。

6.3.2超聲波探傷儀主要包含探輪、檢測主機、顯示主機、檢測軟件。

6.3.3探輪又稱輪式換能器，主要由超聲波換能器架、超聲波換能器組、線纜軸、光軸、轉(zhuǎn)動及密封

組件、法蘭盤、柔性外膜及安裝附件等組成，每個探輪內(nèi)部集成1個0°探頭，4個斜70°探頭，2個

直70°探頭和2個37°探頭。多探頭布局對鋼軌橫截面檢測面積應(yīng)大于80%，見圖4。

5

圖4超聲檢測探頭布局

6.3.4附屬裝置由安全防護裝置、照明裝置、儀表、耦合水箱等組成。

6.3.5每個超聲探頭信噪比應(yīng)不小于30dB，裝入探輪后每個通道的信噪比應(yīng)不小于14dB，靈敏度余

量不小于40dB。

6.4檢測程序

6.4.1設(shè)備準備

應(yīng)對設(shè)備狀態(tài)、探輪胎壓、電池電量、電氣線路連接及水箱進行檢查，確保設(shè)備工作正常。

6.4.2設(shè)備調(diào)試

6.4.2.1檢查探傷軟件A顯系統(tǒng)狀態(tài)，在A顯狀態(tài)下，各通道出波應(yīng)正常，其中70度探頭雜波應(yīng)不高于

25%且不低于15%。

6.4.2.1調(diào)整探輪的橫平位置，確保探輪與鋼軌對中良好，確保0度軌底波波幅達到最大值。

6.4.2.3調(diào)整探輪傾斜位置，在停車狀態(tài)下，觀察A顯0度探頭的底波狀態(tài)，調(diào)節(jié)0度通道靈敏度，將軌

底波降低到80%左右，前后調(diào)整對中手柄，找到最高波峰位置，恢復(fù)0度通道靈敏度。

6.4.2.4調(diào)整對中的水平位置，在停車狀態(tài)下，觀察A顯0度探頭的底波狀態(tài)，調(diào)節(jié)0度通道靈敏度，將

軌底波降低到80%左右，左右調(diào)整對中手柄，找到最高波峰位置，恢復(fù)0度通道靈敏度。

6.4.2.5啟動B顯，在接頭、焊筋和導(dǎo)線孔部位觀察B掃描顯示圖形是否正常。

6.4.3對比樣軌測試

利用對比樣軌測試檢驗設(shè)備，連續(xù)測試3次，能夠100%檢出對比樣軌上所有人工缺陷。

6.4.4檢驗與校驗

6.4.4.1完成對比樣軌測試后，即可對在役鋼軌進行鋼軌內(nèi)部傷損檢測。

6.4.4.2設(shè)備在每次探傷作業(yè)前,應(yīng)按6.4.3條校驗一次，如符合要求可繼續(xù)正常經(jīng)驗，否則應(yīng)按6.4.2

條重新調(diào)試設(shè)備，并對上次校驗后的鋼軌重新探傷。

7電磁檢測

7.1對比樣軌

7.1.1電磁檢測對比樣軌分A和B兩種型號，應(yīng)符合TB/T2344的60kg/m新制鋼軌要求。對比樣軌A長度

6250mm，數(shù)量2根,左右股道各1根，用于模擬橫裂紋和掉塊；對比樣軌B長度6250mm，由兩根3125mm

鋼軌焊接而成，數(shù)量2根,左右股道各1根,用于模擬魚鱗傷和掉塊。

6

7.1.2對比樣軌的人工缺陷在軌頭，可采用機械加工或線切割的方式制作。

7.2對比樣軌人工缺陷

對比樣軌A人工缺陷的尺寸應(yīng)符合圖5、圖6、圖7和表2的要求，對比樣軌B人工缺陷的尺寸應(yīng)符合

圖8、圖9、圖10和表3的要求。

圖5對比樣軌A的不同深度橫裂紋尺寸

圖6對比樣軌A的不同深度剝離掉塊尺寸

7

圖7對比樣軌A的不同深度不同面積掉塊尺寸

表2電磁檢測對比樣軌A的人工缺陷表

序號部位人工缺陷描述深度數(shù)量圖號

0.5mm

1.0mm

1.5mm

2.0mm

2.7mm

1軌面軌面不同深度橫裂紋10個圖5

3.5mm

4.0mm

5.0mm

6.0mm

8.0mm

3.0mm

4.0mm

2軌距角軌距角不同深度剝離掉塊4個圖6

3.0mm

8.0mm

0.5mm

0.5mm

1.0mm

3軌面軌面不同深度不同面積掉塊4個圖7

1.0mm

2.0mm

2.0mm

8

圖8對比樣軌B的不同深度不同間距的魚鱗傷,裂紋與鋼軌水平夾角30°

圖9對比樣軌B的魚鱗傷與掉塊傷組合

圖10對比樣軌B的不同深度不同間距的魚鱗傷,裂紋與鋼軌水平夾角90°

表3電磁檢測對比樣軌A的人工缺陷表

序號部位人工缺陷描述深度數(shù)量圖號

0.5mm

不同深度不同間距的魚鱗傷,每組包

0.5mm

1軌面含8條裂紋，裂紋與鋼軌水平夾角12組圖8

1.5mm

30°，與鋼軌縱向45°

1.5mm

9

2.7mm

2.7mm

4.0mm

4.0mm

6.0mm

6.0mm

8.0mm

8.0mm

0.5mm

1.5mm

魚鱗傷與掉塊傷組合人工缺陷,每組

2.7mm

2軌距角包含7條裂紋和2個掉塊傷，傷損與6組圖9

4mm

水平成30°角度

6mm

8mm

0.5mm

0.5mm

不同深度不同間距的魚鱗傷，每組包

1.5mm

3軌面含8條裂紋，裂紋與水平夾角90°，6組圖10

1.5mm

與鋼軌縱向45°

2.7mm

2.7mm

7.3檢測設(shè)備

7.3.1檢測設(shè)備一般由走行平臺、電磁探頭、檢測主機和附屬裝置組成。

7.3.2電磁探頭由連接組件、激勵裝置組件、頂面