中华人民(mín)共和國(guó)铁道部部标准
TB 1989--87
机車(chē)車(chē)辆厂、段修車(chē)轴超声波探伤方法
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本标准适用(yòng)于铁道机車(chē)車(chē)辆厂、段检修中在役車(chē)轴超声波探伤,检查車(chē)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(yòng)中发生的有(yǒu)害内部缺陷。
1对操作者要求
1.1車(chē)轴超声波探伤人员,应具有(yǒu)一定的超声波理(lǐ)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車(chē)轴超探操作合格证者)。
1.2車(chē)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車(chē)轴探伤用(yòng)超声波探伤仪应具有(yǒu)下列性能(néng):
2.1.1探伤仪应具有(yǒu)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(yòng)专用(yòng)R系列相应半径的K0.7探头探测人工伤且其反射波高度為(wèi)荧光屏满刻度的80%时,其余量应大于等于45dB。
2.1.4水平線(xiàn)性误差小(xiǎo)于2%。
2.1.5垂直線(xiàn)性误差小(xiǎo)于6%。
2.1.6带有(yǒu)大于60dB的衰减器。
2.2探头
2.2.1探头主声束与声源轴線(xiàn)理(lǐ)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(fēn)布在各个方向都不应有(yǒu)明显的双峰。
2.2.3所用(yòng)探头的弧面半径应与被探車(chē)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:車(chē)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(lǐ),处理(lǐ)后做金相检验,组织為(wèi)珠光體(tǐ)+铁素體(tǐ)(晶粒度為(wèi)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型标准试块需经電(diàn)磁、超声波探伤。探伤灵敏度:電(diàn)磁应用(yòng)15/20A型试片,磁痕显示清晰;超声為(wèi)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(néng),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學(xué)成分(fēn)如表一。
表1 化學(xué)成分(fēn) %
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車(chē)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,為(wèi)車(chē)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為(wèi)满刻度的80%,再增益6dB作為(wèi)此类型轴颈超声波检测灵敏度。
4.1.2轴端為(wèi)平面类型轴,如RD2轴、煤水轴、从轴、导轴、动轴等車(chē)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,使人工伤波高度為(wèi)满刻度的80%,再增益6dB作為(wèi)車(chē)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為(wèi)满刻度的80%,再增益8--10dB作為(wèi)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為(wèi)满刻度的80%,再提高增益18dB,作為(wèi)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為(wèi)满刻度的80%,再提高增益9dB,作為(wèi)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為(wèi)满刻度的80%,再增益20dB,作為(wèi)RD10型車(chē)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為(wèi)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為(wèi)满刻度的80%,再提高增益15dB,作為(wèi)各种轮对内侧探测灵敏度。
4.4全轴穿透探测灵敏度
将频率為(wèi)2.5MHz、Ф20、0°探头置于TZS--R型试块端面上,调整仪器,使**次底波高度為(wèi)满刻度的80%,探测RCo、RDo、RD10类型車(chē)轴时,提高增益50dB,而探测轴端為(wèi)平面形轴类则提高增益45dB作為(wèi)全轴穿透探测灵敏度。
5車(chē)轴探伤方法
5.1采用(yòng)直接接触脉冲反射法。
5.2以机油或其它透声性良好的液體(tǐ)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轴端為(wèi)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(xiǎo)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區(qū)域,用(yòng)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。探头轴線(xiàn)与車(chē)轴線(xiàn)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,并且探头轴線(xiàn)与車(chē)轴保持平行。或用(yòng)7.5°--9°探头以轴端面為(wèi)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,并且探头轴線(xiàn)与車(chē)轴保持平行。
5.8.2滑动轴承轮对除可(kě)按5.8.1项办理(lǐ)外还可(kě)以用(yòng)6°--8°小(xiǎo)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車(chē)轴时,凡出现有(yǒu)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(lǐ)、不经退检处理(lǐ)不得使用(yòng)。
6.3在役車(chē)轴作穿透检查时,1986年7月1日以前生产的車(chē)轴,其底面反射波低于30%者判為(wèi)透声**,按(80)铁(工)1030部文(wén)处理(lǐ)。在役轴如透声**,且又(yòu)影响轴颈、轮座等部位探伤的正常进行者不得使用(yòng)。
6.41986年7月1日以后新(xīn)制在役車(chē)轴不符合TB1618--85《机車(chē)車(chē)辆車(chē)轴超声波探伤》第6条验收标准者不得使用(yòng)。
6.5在役車(chē)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(yòng)。
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(kē)技局提出。
本标准由铁道部戚墅堰机車(chē)車(chē)辆工艺研究所归口。
本标准由铁道部科(kē)學(xué)研究院金属及化學(xué)研究所负责起草(cǎo)。