模塊1 鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)知識《鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)課件

《鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)與應(yīng)用》?精品課件合集第X章XXXX模塊1 鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)知識鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)知識認識無損檢測技術(shù)1無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2思考題3鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)知識認識無損檢測技術(shù)1認識無損檢測技術(shù)11、什么是無損檢測技術(shù)？

無損檢測技術(shù)又稱為“非破壞試驗”，是指在不破壞材料和制品的前提下，應(yīng)用聲、光、磁和電等多種物理原理和化學(xué)現(xiàn)象，借助現(xiàn)代的技術(shù)和設(shè)備器材，對各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)件進行有效檢驗和測試，判斷出可能存在的缺陷尺寸及位置，借以評價它們的連續(xù)性、完整性、安全可靠性及某些物理性能。

認識無損檢測技術(shù)11、什么是無損檢測技術(shù)？

無損檢測技術(shù)又稱為“非破壞試驗”，是指在不破壞材料和制品的前提下，應(yīng)用聲、光、磁和電等多種物理原理和化學(xué)現(xiàn)象，借助現(xiàn)代的技術(shù)和設(shè)備器材，對各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)件進行有效檢驗和測試，判斷出可能存在的缺陷尺寸及位置，借以評價它們的連續(xù)性、完整性、安全可靠性及某些物理性能。

對材料進行無損檢測后得到的工藝特征信息，可以協(xié)助找出材料性能與這些工藝參量間的關(guān)系，幫助改進工藝，維持產(chǎn)品質(zhì)量。同時，還可以在設(shè)定應(yīng)力及環(huán)境載荷下，對材料在給定的壽命期間內(nèi)，能否可靠使用或長期保存后是否仍能可靠使用做出評價。

認識無損檢測技術(shù)12、無損檢測技術(shù)的發(fā)展？

在飛機設(shè)計的早期，人們認為材料是無缺陷的連續(xù)均勻介質(zhì)，并在此前提下計算構(gòu)件的承載能力，以此作為產(chǎn)品的設(shè)計依據(jù)。設(shè)計人員承認在零件中可能存在宏觀缺陷，但認為這可通過無損檢測予以確定，當(dāng)時對無損檢測的要求也只是把有缺陷的零件分選出來。早期飛機

認識無損檢測技術(shù)12、無損檢測技術(shù)的發(fā)展？

在飛機的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除了靜強度外，還必須滿足疲勞壽命的要求，要通過對材料、部件和全尺寸飛機構(gòu)件的試驗決定結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，再除以安全系數(shù)作為飛機的安全壽命，而一旦出現(xiàn)了裂紋就認為結(jié)構(gòu)已到了壽命。20世紀(jì)60年代末，即便在飛機結(jié)構(gòu)上應(yīng)用了高強度、超高強度的材料，美國仍出現(xiàn)了多起安全壽命設(shè)計飛機的災(zāi)難性事故。飛機因材料疲勞而失事

認識無損檢測技術(shù)12、無損檢測技術(shù)的發(fā)展？20世紀(jì)70年代中期以后，基于斷裂力學(xué)理論進行損傷容限設(shè)計和對無損檢測可靠性進行定量評定的要求幾乎同時形成。斷裂力學(xué)方法的實施必須取得無損檢測的密切配合才使得損傷容限設(shè)計具備其意義，無損檢測技術(shù)也進入了定量無損檢測階段，它的檢測方法和設(shè)備要便于現(xiàn)場使用、有定量檢測缺陷大小的能力，同時要有符合要求的可靠性。超聲檢測

認識無損檢測技術(shù)12、無損檢測技術(shù)的發(fā)展？20世紀(jì)70年代中期以后，基于斷裂力學(xué)理論進行損傷容限設(shè)計和對無損檢測可靠性進行定量評定的要求幾乎同時形成。斷裂力學(xué)方法的實施必須取得無損檢測的密切配合才使得損傷容限設(shè)計具備其意義，無損檢測技術(shù)也進入了定量無損檢測階段，它的檢測方法和設(shè)備要便于現(xiàn)場使用、有定量檢測缺陷大小的能力，同時要有符合要求的可靠性。超聲檢測20世紀(jì)80年代，隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，無損檢測技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，檢測設(shè)備的研制及其實用性得到了快速發(fā)展和提高，迅速進入工業(yè)現(xiàn)場。無損檢測技術(shù)也從單純的無損探傷和無損檢測向無損評價發(fā)展過渡。無損評價包含了無損探傷和無損檢測的內(nèi)容，在實際工作中，不但需要發(fā)現(xiàn)缺陷，還要做出該材料或制品能否應(yīng)用的結(jié)論。

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？

工程中常用的無損檢測方法，一般是指磁粉檢測（MT）、超聲檢測（UT）、渦流檢測（ET）、滲透檢測（PT）、射線檢測（RT）和目視檢測（VT），其適用范圍如表1-1-1所示。無損檢測方法磁粉檢測（MT）超聲檢測（UT）渦流檢測（ET）滲透檢測（PT）射線檢測（RT）內(nèi)部缺陷

√

√表面缺陷√√√√

近表面缺陷√√√

表1-1-1五大常規(guī)無損檢測方法的適用范圍

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？

磁粉檢測只適用于檢查鐵磁性材料的鑄件表面缺陷和表面以下6～7mm深埋藏的缺陷（或叫表層缺陷）。檢測操作需要使用磁粉或磁懸液以及直流或交流的磁化設(shè)備（固定式的或便攜式的）進行。磁化設(shè)備在鑄件外表面或內(nèi)表面的一定范圍內(nèi)產(chǎn)生磁場，在磁化區(qū)內(nèi)的缺陷，就會產(chǎn)生漏磁場。此時，撒上磁粉或噴上磁懸液，磁粉就被吸住，這樣就可以顯示出缺陷來。（1）磁粉檢測（MagneticParticleTesting,MT）磁粉檢測設(shè)備

這樣顯示出的缺陷（如裂紋）基本上都是橫切磁力線的缺陷，對于平行于磁力線的長條形缺陷則顯示不出來。為此，操作時還需要不斷改變磁化方向，以保證能夠檢查出未知方向的各個缺陷。只有當(dāng)缺陷的取向與磁場方向（或磁力線）垂直時，并且該磁場的強度正好使鑄件達到飽和時，才能得到最大的顯示靈敏度，磁粉顯示出的缺陷形狀輪廓才最清晰。

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？（1）磁粉檢測（MagneticParticleTesting,MT）

根據(jù)鑄件的大小、形狀和磁粉檢測的要求，采用不同的磁化設(shè)備和具體方法。對于大批量生產(chǎn)的較小鑄件，可以采用固定式磁化設(shè)備，對于單件或小量生產(chǎn)的大型鑄件則使用便攜式磁化設(shè)備，有的用觸頭磁化，有的用磁軛、線圈、中心導(dǎo)體或軟電纜等不同的具體磁化手段進行磁化。所有這些都由合格的檢測人員根據(jù)鑄件的具體情況和檢測要求去認定。

磁粉檢測的檢測靈敏度較高，可以發(fā)現(xiàn)極細小的裂紋缺陷，顯示缺陷直觀，不受工件大小和幾何形狀的限制，能適應(yīng)各種場合的現(xiàn)場作業(yè)，檢測成本低，速度快。但磁粉檢測僅適用于檢測鐵磁性材料；檢測缺陷在表面或表層且受工件幾何形狀影響（如健槽），易產(chǎn)生相關(guān)顯示；檢測靈敏度受磁化時磁場方向影響較大；如果缺陷與磁化磁場方向平行，缺陷則不容易被檢測出來；覆蓋層的存在將導(dǎo)致缺陷漏磁的降低，對磁粉檢測靈敏度造成不良影響；具有較強剩磁的零件必須進行退磁，否則會對其使用造成不利的影響。

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？（2）超聲檢測（UltrasonicTesting，UT）

超聲檢測是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時發(fā)生衰減，碰到內(nèi)部表面或缺陷時，由于界面的存在產(chǎn)生反射而被發(fā)現(xiàn)的性質(zhì)來檢測表面和內(nèi)部缺陷的一種常規(guī)無損檢測方法。一般的超聲檢測都是非直觀的，不能呈現(xiàn)出缺陷的真實形狀、大小和分布情況；只有采用有專門多種成像功能的儀器，才能顯示出來。

超聲檢測設(shè)備

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？

反射聲能的大小是內(nèi)表面或缺陷的指向性和性質(zhì)以及這種反射體的聲阻抗的函數(shù)，因此可以應(yīng)用從各種缺陷或內(nèi)表面反射的聲能來檢測缺陷的存在位置、壁厚或者表面下缺陷的深度。對缺陷大小的測定一般用當(dāng)量大小來評定，而利用超聲檢測鑄件內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)甚至強度，則是利用聲速的變化與相應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系進行的。

超聲檢查對面積型缺陷的檢出率較高，但對體積型缺陷的檢出率較低；適宜于檢測厚度較大的工件，不適宜檢測較薄的工件；應(yīng)用范圍廣，可用于各種零件；檢測成本低、速度快，儀器體積小、質(zhì)量輕、現(xiàn)場使用較方便，對缺陷在工件厚度方向上的定位較準(zhǔn)確。但是無法得到缺陷的直觀圖像，定性困難，定量精度不高；檢測結(jié)果無直接見證記錄，檢測零件的材質(zhì)、晶粒度對檢測有影響；工件不規(guī)則外形和一些結(jié)構(gòu)會影響檢測；探頭掃查面的平整度和粗糙度對超聲檢測有一定影響。（2）超聲檢測（UltrasonicTesting，UT）

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？（3）渦流檢測（EddyCurrentTesting，ET）

渦流檢測適用于檢測鐵磁性材料和非鐵磁性材料鑄件的表面缺陷及表面以下一般不大于6～7mm深的缺陷，需要使用相應(yīng)的渦流檢測設(shè)備。將一個帶交流電的探頭式線圈或馬蹄形線圈的測試線圈放置在鑄件表面上時，在鑄件上感應(yīng)產(chǎn)生出旋渦式電流，簡稱渦流。渦流的電磁能量又反射回測試線圈上，如果鑄件表層存在缺陷，則渦流的電特征就會有畸變而發(fā)現(xiàn)缺陷的存在。渦流檢測設(shè)備

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？（3）渦流檢測（EddyCurrentTesting，ET）

所發(fā)現(xiàn)的缺陷（如裂紋）一般都是垂直于渦流流動方向的。因為渦流是交流電，由于趨膚效應(yīng)的原因，所以它不能發(fā)現(xiàn)距表面太深的缺陷。另外，要注意檢查鐵磁性材料的鑄件時，可能因為磁導(dǎo)率的變化影響而使測量的缺陷大小、深度不準(zhǔn)確或者測量值不穩(wěn)定。還要注意校對儀器用的試塊材質(zhì)最好與被測工件相同或相近，對試塊上的人工缺陷也要制造精確。渦流檢測對探測出的缺陷大小和形狀不直觀，一般只能確定缺陷的所在表面位置和深度，對比較大的缺陷，才可能確定出在鑄件表面上的大致形狀大小或范圍。另外，對于在工件表面上小的開口缺陷，檢測靈敏度不如滲透或磁粉檢測。

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？（4）滲透檢測（PenetrantTesting，PT）

滲透檢測只用于檢查各種材質(zhì)的鑄件表面上的開口缺陷，如表面細裂紋、表面針孔等肉眼難以發(fā)現(xiàn)的缺陷。它是利用有色的高滲透能力的滲透劑，浸濕或噴灑在鑄件表面上，待數(shù)分鐘，使?jié)B透劑滲入開口缺陷里面后，快速洗去或擦掉表面滲透液層，再將易干的顯示劑噴撒在表面上，待把殘留在開口缺陷中的滲透劑吸出來后，顯示劑就被染色，反映缺陷的形狀、大小和分布情況滲透檢測設(shè)備

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？

對于有經(jīng)驗的檢測人員來說，一般還能估計缺陷的深度。所有這些檢測結(jié)果對檢測部門判斷鑄件合格與否，是否返修，如何返修等都是非常有用的。此外，對于鑄造工藝人員來說，該方法在改進鑄造工藝方面也是很有用的。滲透檢測的結(jié)果比目視檢測的結(jié)果更為全面、精確。

滲透檢測適用于檢測非疏孔性材料表面的開口缺陷，其檢測方法不受材料的組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的限制，一次性檢測可以覆蓋到零件的所有表面，可以檢測出任何方向的缺陷。但是檢測受零件表面粗糙度影響較大，檢測結(jié)果容易受操作者經(jīng)驗、知識水平的影響；對于開口被封閉的缺陷，不能被有效地檢測出，可以檢測出缺陷的分布，但難以確定缺陷的實際深度；檢測工序多，速度慢，檢測所需材料較貴、成本較高，檢測靈敏度比磁粉檢測低。（4）滲透檢測（PenetrantTesting，PT）

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？（5）射線檢測（RadiographicTesting，RT）

射線檢測用于檢查各種金屬材料鑄件的內(nèi)部缺陷。對鑄件的射線檢測，一般用X射線等射線作為射線源，因此需要有產(chǎn)生射線的設(shè)備和其他的附屬設(shè)施。當(dāng)工件置于射線場照射時，射線的輻射強度就會受到鑄件內(nèi)部缺陷的影響。使得穿過鑄件射出的輻射強度隨著缺陷大小、性質(zhì)的不同而有局部變化，形成缺陷的射線（強度）圖像，通過射線膠片予以顯像記錄，或者通過熒光屏實時系統(tǒng)予以實時檢測觀察，或者通過輻射計數(shù)儀檢測。射線檢測設(shè)備

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？（5）射線檢測（RadiographicTesting，RT）

通過射線膠片顯像記錄的方法，是最常用的方法，就是通常說的射線照相檢測，簡稱射線檢測。射線照相反映出來的缺陷圖像是直觀的，缺陷形狀、大小、數(shù)量、平面位置和分布范圍都能呈現(xiàn)出永久來，只是自鑄件表面的深度一般反映不出來，需要采取特殊措施和計算才能確定。因為它記錄了缺陷的圖像，是鑄件射線檢測最常用的方法。在射線照相時，一定要按照鑄件相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求、靈敏度和質(zhì)量等級進行評片工作。

射線檢測可以檢測零件內(nèi)部的缺陷，檢測基本不受材料、形狀、外輪廓尺寸等因素的限制，檢測結(jié)果直觀，可用底片直接記錄，缺陷定性、定量準(zhǔn)確；對體積型缺陷檢出率很高，但面積型缺陷的檢出率受到各種因素的影響，因此適宜檢測厚度較薄的零件；適宜檢測對接焊縫，檢測角焊縫效果較差，不適宜檢測板材、棒材、鍛件，較難確定缺陷在零件厚度方向的位置和尺寸；檢測成本高，檢測速度慢，射線對檢測人員有傷害。

認識無損檢測技術(shù)13、無損檢測技術(shù)的常用方法？（6）目視檢測（VisualandOpticalTesting，VT）

目視檢測常用于目視檢查焊縫，根據(jù)焊縫自身的工藝評定標(biāo)準(zhǔn)?？梢酝ㄟ^目測和直接測量尺寸來做初步檢驗，如果發(fā)現(xiàn)咬邊等不合格的外觀缺陷，需要先打磨或者修整，之后才做其他深入的儀器檢測。例如，焊接件表面和鑄件表面較多采用目視檢測，而鍛件就很少，并且其檢查標(biāo)準(zhǔn)是基本相符的。目視檢測，在國內(nèi)實施得比較少，但在國際上是非常正式的無損檢測第一階段首要方法。按照國際慣例，目視檢測要先做，以確認不會影響后面的檢驗，再接著做五大常規(guī)檢驗。鐵道機車車輛無損檢測技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)知識無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2

1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷焊接裂紋是指金屬在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區(qū)金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙。焊接裂紋是焊接結(jié)構(gòu)（件）中最危險的缺陷。焊接裂紋的特征是具有尖缺口和長寬比大。按裂紋的外觀形貌和產(chǎn)生的部位來分類，各種裂紋的特征及分布見表1-1-4和圖1-1-1。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（1）焊接裂紋名

稱特征分

布橫向裂紋裂紋長度方向與焊縫軸線相垂直

位于焊縫、熱影響區(qū)或母材中縱向裂紋裂紋長度方向與焊縫軸線相平行弧坑裂紋形貌有橫向、縱向或星形狀位于焊縫收弧弧坑處放射狀裂紋從某一點向四周放射的裂紋

位于焊縫、熱影響區(qū)或母材中枝狀裂紋形貌呈樹枝狀間斷裂紋裂紋呈斷續(xù)狀態(tài)微觀裂紋在顯微鏡下才能觀察到表1-1-4按外觀形貌劃分的裂紋特征及分布1—熱影響區(qū)；2—縱向裂紋；3—間斷裂紋；4—弧坑裂紋；5—橫向裂紋；6—枝狀裂紋；7—放射狀裂紋

圖1-1-1各種裂紋的外觀形貌圖

1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷焊接時，熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留下來所形成的空穴稱為氣孔。氣孔有時以單個出現(xiàn)，有時以成堆的形式聚集在局部區(qū)域，其形狀有球形、條蟲形等，如圖1-1-2所示。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（2）氣孔圖

1-1-2

焊縫中的氣孔

1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷焊接后殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣。其形狀較復(fù)雜，一般呈線狀、長條狀、顆粒狀及其他形式，主要發(fā)生在坡口邊緣和每層焊道之間非圓滑過渡的部位，在焊道形狀發(fā)生突變或存在深溝的部位也容易產(chǎn)生夾渣。橫焊、立焊或仰焊時產(chǎn)生的夾渣比平焊多。當(dāng)混入細微的非金屬夾雜物時，在焊縫金屬凝固過程中可能產(chǎn)生微裂紋或孔洞（圖1-1-3）。

無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（3）固體夾渣圖1-1-3

夾渣

1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷a、未熔合：在焊縫金屬和母材之間或焊道金屬與焊道金屬之間未完全熔化結(jié)合的部分。未熔合常出現(xiàn)在坡口的側(cè)壁、多層焊的層間及焊縫的根部。這種缺陷有時間隙很大，與熔渣難以區(qū)別。有時雖然結(jié)合緊密但未焊合，往往從未熔合區(qū)末端產(chǎn)生微裂紋（圖

1-1-4）。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（4）未熔合和未焊透圖1-1-4未熔合

1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷b、未焊透：焊接時，母材金屬之間應(yīng)該熔合而未焊上的部分。未焊透出現(xiàn)在單面焊的坡口根部及雙面焊的坡口鈍邊。未焊透會造成較大的應(yīng)力集中，往往從其末端產(chǎn)生裂紋（圖1-6）。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（4）未熔合和未焊透圖1-1-4未焊透（c）角焊縫未焊透（b）雙面焊未焊透（a）單面焊未焊透

1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷a、咬邊：由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，或操作工藝不正確，沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。在立焊及仰焊位置容易發(fā)生咬邊，在角焊縫上部邊緣也容易產(chǎn)生咬邊（

圖

1-1-6）。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（5）形狀缺陷（a）角焊縫咬邊（b）對接焊縫咬邊圖1-1-6咬邊

1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷b、焊瘤：焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。焊瘤存在焊縫表面，在其下面往往伴隨著未熔合、未焊透等缺陷。由于焊縫填充金屬的堆積，使焊縫的幾何形狀發(fā)生變化而造成應(yīng)力集中（圖1-1-7）。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（5）形狀缺陷（a）角焊縫焊瘤（b）根部焊瘤（c）對接焊縫焊瘤圖1-1-7焊溜

1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷c、燒穿或下榻：焊接過程中熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷叫燒穿。燒穿容易發(fā)生在第一道焊道及薄板對接焊縫或管子對接焊縫中。在燒穿的周圍常有氣孔、夾渣、焊瘤及未焊透等缺陷。穿過單層焊縫根部，或在多層焊接接頭中穿過前道熔敷金屬塌落的過量焊縫金屬稱為下塌。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（5）形狀缺陷（a）燒穿（b）下塌1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷d、錯邊和角變形：由于兩個焊件沒有對正而造成板的中心線平行偏差稱為錯邊。當(dāng)兩個焊件沒有對正而造成它們的表面不平行或不成預(yù)定的角度稱為角變形（圖1-1-9）。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（5）形狀缺陷（a）錯邊（b）角焊時的變形（c）V

形坡口的焊后變形1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷e、焊縫尺寸、形狀不合要求。焊縫的尺寸缺陷是指焊縫的幾何尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（5）形狀缺陷（a）焊腳尺寸

K1、K2

偏?。╞）焊腳尺寸

K1

偏小、K2

偏大1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷

焊縫形狀缺陷是指焊縫外觀質(zhì)量粗糙，魚鱗波高低、寬窄發(fā)生突變，焊縫與母材非圓滑過渡無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（5）形狀缺陷（a）焊縫寬度不一致（b）角焊縫凸度過大（c）焊縫高度突變1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷a、電弧擦傷：在焊縫坡口外部引弧時產(chǎn)生于母材金屬表面上的局部損傷。如果在坡口外隨意引弧，有可能形成弧坑而產(chǎn)生裂紋，又很容易被忽視、漏檢，導(dǎo)致事故的發(fā)生[圖1-1-12（a）]。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（6）其他缺陷（a）電弧擦傷1、材料和構(gòu)件中的缺陷（一）焊接缺陷b、飛濺：熔焊過程中，熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象稱為飛濺[圖1-1-12（b）]。不同藥皮成分的焊條具有不同的飛濺損失。無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（6）其他缺陷（b）飛濺1、材料和構(gòu)件中的缺陷（二）鑄件中常見宏觀缺陷及產(chǎn)生的原因無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（1）夾砂（沖砂）和夾渣：鑄件表面的砂粒和高溫熔液接觸，剝離后混入鋼中形成夾砂。鋼熔液中混入熔渣后又將鋼水注入鑄型中形成夾渣。當(dāng)澆口設(shè)計不當(dāng)時，容易出現(xiàn)夾渣。夾砂可用超聲波檢測。1、材料和構(gòu)件中的缺陷（二）鑄件中常見宏觀缺陷及產(chǎn)生的原因無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（1）夾砂（沖砂）和夾渣：鑄件表面的砂粒和高溫熔液接觸，剝離后混入鋼中形成夾砂。鋼熔液中混入熔渣后又將鋼水注入鑄型中形成夾渣。當(dāng)澆口設(shè)計不當(dāng)時，容易出現(xiàn)夾渣。夾砂可用超聲波檢測。（2）縮孔和疏松：凝固過程中熔液供給不足時產(chǎn)生，與鑄件的材質(zhì)也有關(guān)系，收縮率越大的材料越容易出現(xiàn)縮孔。對于這種缺陷，通過射線和超聲波檢測共同使用效果最好。1、材料和構(gòu)件中的缺陷（二）鑄件中常見宏觀缺陷及產(chǎn)生的原因無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（1）夾砂（沖砂）和夾渣：鑄件表面的砂粒和高溫熔液接觸，剝離后混入鋼中形成夾砂。鋼熔液中混入熔渣后又將鋼水注入鑄型中形成夾渣。當(dāng)澆口設(shè)計不當(dāng)時，容易出現(xiàn)夾渣。夾砂可用超聲波檢測。（2）縮孔和疏松：凝固過程中熔液供給不足時產(chǎn)生，與鑄件的材質(zhì)也有關(guān)系，收縮率越大的材料越容易出現(xiàn)縮孔。對于這種缺陷，通過射線和超聲波檢測共同使用效果最好。（3）鑄造裂紋：鑄件各部分冷卻速度不同，會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過該溫度下的承受能力時，便會造成鑄件撕裂而形成裂紋。鑄造裂紋屬于熱裂紋（1300°C），其特點是晶間夾雜物是脆性的，在晶間拉伸應(yīng)力的作用下產(chǎn)生?？s孔性裂紋：不能完全承受其他部位的收縮力產(chǎn)生。冷裂紋（260°C）：在奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)，組織應(yīng)力造成穿晶斷裂。該缺陷可用超聲波檢測，大型鑄件射線透照時可加高能加速器。1、材料和構(gòu)件中的缺陷（二）鑄件中常見宏觀缺陷及產(chǎn)生的原因無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（1）夾砂（沖砂）和夾渣：鑄件表面的砂粒和高溫熔液接觸，剝離后混入鋼中形成夾砂。鋼熔液中混入熔渣后又將鋼水注入鑄型中形成夾渣。當(dāng)澆口設(shè)計不當(dāng)時，容易出現(xiàn)夾渣。夾砂可用超聲波檢測。（2）縮孔和疏松：凝固過程中熔液供給不足時產(chǎn)生，與鑄件的材質(zhì)也有關(guān)系，收縮率越大的材料越容易出現(xiàn)縮孔。對于這種缺陷，通過射線和超聲波檢測共同使用效果最好。（3）鑄造裂紋：鑄件各部分冷卻速度不同，會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過該溫度下的承受能力時，便會造成鑄件撕裂而形成裂紋。鑄造裂紋屬于熱裂紋（1300°C），其特點是晶間夾雜物是脆性的，在晶間拉伸應(yīng)力的作用下產(chǎn)生。縮孔性裂紋：不能完全承受其他部位的收縮力產(chǎn)生。冷裂紋（260°C）：在奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)，組織應(yīng)力造成穿晶斷裂。該缺陷可用超聲波檢測，大型鑄件射線透照時可加高能加速器。（4）冷隔：同一鑄件中一次澆鑄或兩次澆鑄時，由于溫度偏低，金屬液體未能充分熔合在一起，邊界形成帶有氧化層的隔層?？捎贸暡ㄌ絺麢z測出冷隔。

1、材料和構(gòu)件中的缺陷（四）在用設(shè)備定檢中常見宏觀缺陷及產(chǎn)生的原因無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（1）疲勞裂紋：設(shè)備或部件承受交變載荷而引起的裂紋，該類裂紋的斷口一般有明顯的呈同心圓狀的疲勞源，并伴有脆性斷口。（2）應(yīng)力腐蝕裂紋：處于特定腐蝕介質(zhì)中且受拉應(yīng)力作用產(chǎn)生的裂紋，一般認為它與氫脆性有關(guān)。（3）氫損傷：金屬中由于含有氫或金屬中的某些成分與氫反應(yīng)，從而使金屬材料的力學(xué)性能發(fā)生改變的現(xiàn)象。（4）摩擦腐蝕：兩接觸面處在微小振動和互相摩擦狀態(tài)時，其微小部分反復(fù)進行結(jié)合與分離，同時與周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起摩擦腐蝕。一般可以看到有小碎片和微細粉末伴隨產(chǎn)生。（5）空化侵蝕：液體中產(chǎn)生的氣泡破滅時，對材料表面進行沖擊，產(chǎn)生空化侵蝕。2、機車車輛轉(zhuǎn)向架的無損檢測（一）輪對無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2

輪對是由一根車軸和兩個相同的車輪組成的，兩者間采用過盈配合牢固地結(jié)合在一起，如圖1-1-13所示。輪對承擔(dān)車輛全部重量，且在軌道上高速運行，承受著來自車體、鋼軌的各種靜、動作用力，受力復(fù)雜。輪對是轉(zhuǎn)向架中重要的部件之一，又是影響車輛運行安全性的關(guān)鍵部件之一，故對輪對必須進行非常嚴格的無損檢測，確保其質(zhì)量.圖1-1-13車輛輪對示意圖2、機車車輛轉(zhuǎn)向架的無損檢測（一）輪對無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2

車軸是轉(zhuǎn)向架輪對中重要的部件之一，車軸有實心軸和空心軸之分。我國車輛用的車軸絕大多數(shù)是圓截面實心軸。為了降低車輛簧下部分質(zhì)量以改善車輛運行平穩(wěn)性和減小輪軌間的動力作用，高速列車常采用空心車軸。車軸的輪座鑲?cè)氩亢洼S頸根部是容易產(chǎn)生疲勞裂紋的部位圖

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車軸輪座部裂紋的特征（1）車軸缺陷1—防塵板座與軸頸交界處的裂紋；2—輪座外側(cè)邊緣10～20mm裂紋3—輪座內(nèi)側(cè)邊緣10～20mm裂紋4—軸身及軸中央的裂紋。圖

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車軸裂紋部位圖2、機車車輛轉(zhuǎn)向架的無損檢測（一）輪對無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2目前，列車車軸的無損檢測方法主要有磁粉檢測法和超聲波檢測法。磁粉檢測法能對輪軸表面和近表面的缺陷進行有效檢測，對于發(fā)生在輪座鑲?cè)氩康母鞣N內(nèi)部缺陷，常采用超聲波檢測方法。超聲波檢測軸類大鍛件時，通常在兩個垂直方向布置探頭，如圖1-1-16所示。圖1-1-16超聲波檢測探頭布置方式（1）車軸缺陷A—徑向檢測；B—軸向檢測。2、機車車輛轉(zhuǎn)向架的無損檢測（一）輪對無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2車輪的損傷形式有車輪踏面及輪緣的磨損、裂紋，踏面的缺損、剝離、擦傷、局部凹入、碾寬，踏面上粘有熔化金屬等。表面缺陷可由目視檢測記錄后，通過鏇修恢復(fù)踏面原有幾何尺寸。但是由于承受交變載荷產(chǎn)生的疲勞裂紋多發(fā)生在踏面下面，需要通過無損檢測的方法或者鏇修后才能發(fā)現(xiàn)。踏面內(nèi)部產(chǎn)生的疲勞裂紋方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，據(jù)經(jīng)驗，踏面內(nèi)部產(chǎn)生的疲勞裂紋傾斜20°～50°，該部位由于受到較強的冷作碾壓而產(chǎn)生了塑性變形，使之變硬并延伸，呈薄片狀脫落，造成踏面剝離。圖1-1-18車輪踏面裂紋的擴展（2）車輪缺陷2、機車車輛轉(zhuǎn)向架的無損檢測（一）輪對無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（3）輪對的無損檢測方法

車輛輪對在裝配前，應(yīng)對車軸各部位用探傷儀器進行檢查；檢修時按規(guī)定對軸頸、防塵板座、輪座、制動盤座及軸身進行探傷檢查，常用的探傷方法有磁粉探傷與超聲波探傷。鐵路客貨車輪對車軸表面探傷常用熒光磁粉探傷儀，如圖1-1-19與圖1-1-20為TYC型輪對熒光磁粉半自動探傷儀的機構(gòu)圖。電磁探傷的操作工藝過程如下：a、探傷之前，必須將被探工作物表面的銹蝕、油垢、灰塵及水分除凈，直至完全露出表面。b、清理被探工作物表面以后，應(yīng)先做外觀檢查，找出肉眼可以看到的缺陷及可疑的地方，以此作為探傷的重點。c、準(zhǔn)備工作做好以后，應(yīng)先檢驗探傷器的靈敏度及性能，確認探傷器良好后再進行探傷作業(yè)。2、機車車輛轉(zhuǎn)向架的無損檢測（一）輪對無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（3）輪對的無損檢測方法d、按照輪對的輪廓尺寸放置探傷器，使受探各部位都能受到磁場勵磁。探傷時應(yīng)采取縱向磁化法和周向磁化法交叉探測。e、探傷中，如果發(fā)現(xiàn)有鐵粉集中現(xiàn)象，應(yīng)將探傷器角度略加變動，使磁力線與鐵粉集中處有較大的交角，促使顯示更加清晰。如果初步斷定的裂紋，可將鐵粉全部擦去，再重新探傷兩三次，如仍呈現(xiàn)鐵粉聚集現(xiàn)象，便可確認是裂紋了。f、探傷完了按規(guī)定打鋼印，并將探傷情況填寫在規(guī)定的記錄簿中。1—縱向磁化線圈；2—周向磁化線圈；3—鐵芯；4—探頭；5—液壓泵；6—儲液槽；7—攪拌器；8—回收槽圖

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TYC

探傷機磁懸浮液噴灑回收裝置1—換向閥；2—噴頭；3—輸液管；4—輸液管；圖

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TYC探傷機磁化機構(gòu)2、機車車輛轉(zhuǎn)向架的無損檢測（一）輪對無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（3）輪對的無損檢測方法

使用超聲波探傷時，根據(jù)車軸裂紋的位置（圖1-1-16）合理布置超聲波探頭的位置，如圖1-1-21所示。圖1-1-21（a）中，使用探頭A1檢測軸頸和輪座外側(cè)，輪座內(nèi)側(cè)使用組合探頭C和直探頭SE進行檢測，組合探頭C探測輪座內(nèi)側(cè)部，直探頭SE探測軸中央部分。圖1-1-21（b）中，使用小角度縱波探頭A2檢測軸頸，將斜探頭B設(shè)在軸中央部分檢測輪座外側(cè)部分。（a）滑動軸承及未裝滾動軸承車軸（b）滾動軸承車軸（裝有滾動軸承）2、機車車輛轉(zhuǎn)向架的無損檢測（一）輪對無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2（3）輪對的無損檢測方法

自動化超聲波探傷裝置的探頭布置可參照圖1-1-22設(shè)置，兩側(cè)車輪踏面及輪輞上各裝一組探頭1和2；軸頸、軸端面、軸身也是每側(cè)各裝一組探頭3、4、5。對于各種類型的車軸，由于結(jié)構(gòu)、幾何尺寸、是否有滾動軸承等不同，其探頭可根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)機械結(jié)構(gòu)及進行不同組合。圖1-1-22超聲探頭布置示意圖2、機車車輛轉(zhuǎn)向架的無損檢測（二）滾動軸承無損檢測技術(shù)在鐵路上的應(yīng)用2

軸箱裝置將輪對和側(cè)架或構(gòu)架聯(lián)系在一起，一方面把輪對沿鋼軌的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿線路的平動，另一方面承受著車輛的重量，傳遞各方面的作用力。為了顯著降低車輛起動和運行的阻力，現(xiàn)代機車車輛大都采用滾動軸承軸