钢轨焊缝探伤(报批稿).doc

钢轨焊缝探伤(报批稿).doc ICS 45.120 S 17 TB 中华人民共和国铁道行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 TB/T 2658.21,200X 工务作业 第21部分 钢轨焊缝超声波探伤作业 Maintenance Performance Part 21:Ultrasonic Testing of Rail Welds (送审稿) 200X-XX-XX发布 200X-XX-XX实施 中华人民共和国铁道部 发 布 TB/T2658.21—200X 目 次 前 言 ............................................................................ II 1. 范围 .............................................................................. 1 2. 规范性引用文件 .................................................................... 1 3. 工艺要求 .......................................................................... 1 4. 探伤操作 .......................................................................... 3 5. 缺陷判定 .......................................................................... 6 6. 探伤 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 .......................................................................... 7 附录A(规范性附录) GHT型钢轨焊缝超声波探伤对比试块 ................................. 7 附录B(资料性附录) 测距校准方法 .................................................... 10 附录C(资料性附录) 距离波幅曲线制作和使用 .......................................... 11 附录D(资料性附录) 缺陷相对3dB延伸度测定 .......................................... 14 附录E(资料性附录) 仪器和探头性能测试方法 .......................................... 15 附录F(资料性附录) 焊缝探伤备品表 ................................................ 21 I TB/T2658.21—200X 前 言 TB/T 2658《工务作业》分为以下几个部分: ——第1部分:防护员作业 ——第2部分:无缝线路大中修作业 ——第3部分:线路大修作业 ——第4部分:线路中修作业 ——第5部分:线路维修作业 ——第6部分:路基作业 ——第7部分:林业作业 ——第8部分:采石作业 ——第9部分:钢轨超声波探伤作业 ——第15部分:小型线路机械作业 ——第16部分:大型清筛机作业 ——第17部分:大型捣固车作业 ——第18部分:动力稳定车作业 ——第19部分:配碴整形车作业 ——第20部分:大型养路机械道床换碴作业 本部分为TB/T 2658的第21部分。 本部分是对TB/T 1632.1—2005《钢轨焊接 第1部分:通用技术条件》标准中钢轨焊 接接头探伤内容的细化，同时增加了对在役钢轨焊缝探伤的要求。 本部分的附录A为规范性附录，附录B、附录C、附录D、附录E和附录F为资料性附 录。 本部分由铁道部标准计量研究所提出并归口。 本部分起草单位:铁道科学研究院金属及化学研究所、北京铁路局、郑州铁路局、铁道 部标准计量研究所。 本部分主要起草人:黎连修、涂占宽、熊晓兰、朱 梅、赵明忠、杨广明。 II TB/T2658.21—200X 工务作业 第21部分:钢轨焊缝超声波探伤作业 范围 1. TB/T 2658的本部分规定了钢轨焊缝超声波探伤的工艺要求、探伤操作、缺陷处理、探伤报告等。 本部分适用于新焊钢轨焊缝(以下简称新焊焊缝)和在役钢轨焊缝(以下简称在役焊缝)的超声波探伤作业。 2. 规范性引用文件 下列标准所包含的条文，通过在TB/T 2658的本部分中引用而构成为本部分的条文。本部分出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本部分的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。 JB/T 10061—1999 A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件 JB/T 10062—1999 超声探伤用探头性能测试方法 TB/T 1632.1—2005 钢轨焊接 第1部分:通用技术条件 TB/T 2634,1995 钢轨超声波探伤探头技术条件 3. 工艺要求 3.1 基本要求 3.1.1 应采用单探头和双探头两种方法对焊缝进行扫查。 3.1.2 为保证焊缝探伤质量，焊缝两侧各400mm范围内，不宜钻孔或安装其它装置。 3.1.3 铝热焊焊缝扫查应遍及焊缝全宽度(宽度超过40mm焊缝的轨底两侧部位除外)。 3.1.4 焊缝探伤应配齐备品，见附录F。 3.1.5 新焊焊缝的探伤在推瘤和打磨以后进行，焊缝处温度应冷却至40?以下，探测面不应有焊渣、焊瘤或严重锈蚀等。轨头踏面、轨头两侧、轨底两侧和轨底角上部(30mm)应打磨至钢轨原始面。 3.1.6在役焊缝探伤前应清除探测面上的油污和严重锈蚀等，扫查范围应以焊缝中心向两侧各延伸200mm。在役焊缝可使用阵列探头或组合探头进行分段探测。 3.2 探伤人员 探伤人员应具有铁道部门无损检测人员技术资格鉴定考核委员会颁发的?级或以上级别的技术资格证书，经专门的钢轨焊缝探伤技术培训，合格后方能独立承担钢轨焊缝探伤工作。 3.3 探伤设备、探头和试块 3.3.1 超声波探伤仪 超声波探伤仪应符合JB/T 10061-1999，并达到如下技术要求: a) 衰减器总量: ?80dB 衰减器相对误差: 在工作频段内，每12dB误差不超过1dB。 b) 放大器带宽: 不小于1MHz,8MHz c) 灵敏度余量: ?55dB (2.5MHz纵波) d) 分辨力: ?26dB (2.5MHz纵波) e) 动态范围: ?26dB f) 垂直线性误差: ?4, g) 阻塞范围: ?10mm h) 水平线性误差: ?2, i) 数字探伤仪采样频率: ?100MHz 3.3.2 超声探头 超声波探头测试应符合JB/T 10062-1999，主要技术指标应符合TB/T 2634-1995和如下具体要求: 1 TB/T2658.21—200X a) 应无双峰和波形抖动现象，探头前沿长度应能满足探伤扫查范围的需要。 b) 回波频率及其误差 回波频率: 在役焊缝和铝热焊焊缝: ?2.5MHz 新焊接触焊和气压焊焊缝: ?4MHz 回波频率误差: ?10, ) 折射角误差 c 折射角在37º,45º之间时: ?1.5? 折射角?60?时: ?2? d) 横波探头分辨力 4MHz以上探头: ?22dB 2.5MHz探头: ?20dB e) 横波单探头始脉冲宽度(R100圆弧面增益40dB) 4MHz以上探头: ?20mm 2.5MHz探头: ?25mm ) 相对灵敏度 f 纵波直探头(同灵敏度余量): ?55dB 横波探头: 4MHz以上探头: ?60dB (R100圆弧面) 2.5MHz探头: ?65dB (R100圆弧面) g) 组合或阵列探头 各子探头入射点相对偏差: ?2mm 各子探头灵敏度相对偏差: ?4dB h) 阵列探头分段扫查间隔: ?15mm 3.3.3 扫查装置 3.3.3.1 新焊焊缝扫查装置: a) 用于工厂或基地焊焊缝:应能对轨头、轨腰和轨底部位进行K型扫查。 b) 用于现场焊焊缝:应能对轨头和轨底两部位进行K型扫查，能对轨腰部位进行K型扫查或串 列式扫查。 3.3.3.2 在役焊缝扫查装置应能对轨底部位进行K型扫查，对轨腰部位进行串列式扫查。 3.3.4 试块 除CS-1-5试块和CSK-1A试块外，钢轨焊缝探伤还应配置GHT-1和GHT-5对比试块(见附录A)。 对比试块应经铁道部主管部门认可的机构测试，合格后方可使用。 3.3.4.1 GHT-1双探头探伤试块 试快上的人工缺陷可加工在试块的两端，见附录A图A.1a)和图A.1b)。 3.3.4.2 GHT-5单探头试块 试块分为A、B和C三个区域，见附录A图A.2a),分别等同于TB/T 1632.1标准中GHT-2、GHT-3 和GHT-4试块，其中: A区:铝热焊焊缝0?探头区，等同于GHT-2试块，见附录A图A.2b)。 B区:轨头和轨腰横波单探头区，等同于GHT-3试块，见附录A图A.2c)。 C区:轨底横波单探头区，等同于GHT-4试块，见附录A图A.2d)。 3.4 扫查方式及要求 3.4.1 新焊焊缝 3.4.1.1 单探头法: a) 宜用K?2横波探头从踏面或轨头侧面对轨头进行扫查和从轨底斜面上对轨底部位进行扫查。 b) 宜用K0.8,K1横波探头从钢轨踏面上对轨腰直至轨底进行扫查。 c) 对于铝热焊焊缝，另用0?探头从钢轨踏面上对轨头、轨腰直至轨底进行扫查。 3.4.1.2 双探头法: a) 宜用K0.8,K1探头从轨头踏面和轨底底面对轨腰部位进行K型扫查，也可从踏面上对现场焊 焊缝进行串列式扫查。 b) 宜用K0.8,K2探头从轨头侧面对轨头部位进行K型扫查。 2 TB/T2658.21—200X c) 宜用K0.8,K1探头从轨底两侧面对轨底部位进行K型扫查。 3.4.2 在役焊缝 3.4.2.1 单探头法: a) 宜用K0.8,K1横波探头从钢轨踏面上对轨头、轨腰直至轨底进行扫查。轨头部位也可用K?2 横波探头从踏面上进行扫查。 b) 宜用K?2横波探头从轨底斜面上对轨底部位进行扫查。 4.2.2 双探头法: 3. a) 宜用K0.8,K1探头从轨头踏面对轨腰部位进行串列式扫查。 b) 宜用K0.8,K1探头从轨底两侧面对轨底部位进行K型扫查。 4. 探伤操作 4.1 测距校准 4.1.1 单探头法 调节仪器测距，使屏幕水平满刻度满足如下条件,调节方法可参见附录B。 a) 轨腰和轨头探测，仪器测距应不小于横波声程250mm，或轨腰不小于深度200mm，轨头不小于深度60mm。 b) 轨底探测，仪器测距应不小于横波声程125mm。 c) 0º探头探测，应不小于纵波声程200mm。 4.1.2 双探头法 在GHT试块上探测试块端面或人工缺陷得到一参照波，利用仪器调节旋钮(如“扫描”、“延迟” 等)或按键，将该参照波调整到屏幕便于观察的位置，如刻度线的6,8格之间。 4.2 探伤灵敏度校准 4.2.1 双探头探伤 4.2.1.1 轨腰部位 4.2.1.1.1 K型扫查: 将GHT-1a试块上距踏面90mm的3号平底孔反射波高调整到满幅度的80%，如图1所示，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿，一般2dB,6dB，作为轨腰部位的探伤灵敏度。 图1 轨腰K型扫查探伤灵敏度校准 4.2.1.1.2 串列式扫查:将GHT-1a试块上距轨底40mm的4号平底孔反射波高调整到满幅度的80%，如图2所示，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿，一般2dB,6dB，作为轨腰部位的探伤灵敏度。 图2 轨腰串列式扫查探伤灵敏度校准 4.2.1.2 轨头部位 3 TB/T2658.21—200X 将GHT-1b试块上2号平底孔反射波高调整到满幅度的80%;如图3所示，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿，一般2dB,6dB，作为轨头部位的探伤灵敏度。 图3 轨头K型扫查探伤灵敏度校准 4.2.1.3 轨底部位 反射波高调整到满幅度的80%，如图4所示，然后根据探测面情况进将GHT-1a试块上5号平底孔 行适当表面耦合补偿，一般2dB,6dB，作为轨底探伤灵敏度。 图4 轨底K型扫查探伤灵敏度校准 4.2.2 单探头探伤 4.2.2.1 轨头和轨腰部位 将GHT-5试块B区(或GHT-3试块,下同)8号横孔(K0.8,K1探头)反射波高调整到满幅度的80%，如图5.a所示，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿，一般2dB,6dB，作为K0.8,K1探头探测轨头和轨腰部位的探伤灵敏度。 a. K0.8,K1探头探伤灵敏度校准 b.轨头探伤灵敏度校准 图5 轨头和轨腰单探头探伤灵敏度校准 将GHT-5试块B区5号横孔(K?2探头)反射波调整到满幅度的80%，如图5.b所示，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿，一般2dB,6dB，作为K?2探头探测轨头部位的探伤灵敏度。 4 TB/T2658.21—200X 4.2.2.2 轨底部位 将GHT-5试块C区(或GHT-4试块，下同)2号竖孔(一般K?2)上棱角的二次反射波调整到满幅度的80%，如图6所示，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿，一般2dB,6dB，作为轨底单探头探伤灵敏度。 图6 轨底单探头探伤灵敏度校准 4.2.3 铝热焊焊缝0?探头探伤 将GHT-5试块A区(或GHT-2试块，下同)7号横孔反射波高调整到满幅度的80%，如图7所示，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿，一般2dB,6dB，作为0?探头的探伤灵敏度。 图7 铝热焊0?探头探伤灵敏度校准 4.2.4 特殊情况的处理 4.2.4.1 补偿 如果探测面过于粗糙，灵敏度提高2dB,6dB不足以补偿耦合损失或无法确定补偿值时，则需进行打磨处理。无法打磨或钢轨材质不同时，则应对耦合损失和材质损失进行实际测试，(可利用对穿波、直达波、底波和棱角波等测试)，并根据测试值进行补偿。 4.2.4.2 其他扫查方法 采用其他方法扫查时，应能达到本部分4.2条规定的探伤灵敏度和满足4.3条工艺校验要求。 4.3 探伤工艺校验 探伤灵敏度校准后，应在试块上进行工艺校验，以使探伤操作或探伤工艺满足探伤要求。对于双探头法，应能探测出GHT-1试块上各人工平底孔缺陷，且信噪比不低于10dB。对于单探头法，用反射法应能探测出GHT-5试块上各部位最远声程处的人工缺陷，且信噪比不低于10dB。 4.4 扫查 4.4.1 在探伤灵敏度的基础上提高4dB,6dB作为扫查灵敏度，分别从焊缝两侧进行扫查。 4.4.2 单探头扫查时，除平行于钢轨纵向扫查外，也可偏斜某个角度进行扫查，并可适当左右摆动探头，以利于发现伤损。 4.4.3 当用双探头法探测铝热焊焊缝时，应对焊缝全宽度进行连续扫查或分段扫查;分段扫查宜从焊缝两侧进行，也可从同侧进行，每段宽度一般不应大于15mm。 4.5 缺陷确定 4.5.1 缺陷位置的确定 4.5.1.1 单探头探伤 h 从仪器上读出声程或深度，然后按下述关系确定缺陷的位置: w ………………………………………………………… (1) h,wcos, l,wsin,,h,tan,,kh …………………………………… (2) 式中: h——为缺陷的埋藏深度，单位为毫米(mm); l——为水平距离，单位为毫米(mm); 5 TB/T2658.21—200X ——为声程，单位为毫米(mm); w ——为探头折射角度，单位为度(?); , k——为探头k值，。 k,tan, 4.5.1.2 双探头探伤 测量探头距被探测部位(多数情况下为焊缝中心)的距离l，串列扫查时测量靠近焊缝的探头距被探测部位的距离l,则缺陷在该探头侧的埋藏深度h为: lh, ……………………………………………………(3) k 4.5.2 缺陷大小的确定 4.5.2.1 点状缺陷当量直径的测定 4.5.2.1.1 距离波幅曲线法:发现缺陷后，将仪器状态从扫查灵敏度降至探伤灵敏度，同时测量缺陷波与探伤灵敏度下基准波高的dB差值Δ，然后根据相对应的距离波幅曲线判定缺陷的当量大小，参照附录C。 4.5.2.1.2 计算法:当缺陷的声程大于3倍探头近场长度时，可以用计算法判定缺陷的当量直径: 对于平底孔: ,af40 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(4) d,d,,10fAaA 对于长横孔: 3,a,,f10,, „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5) dd,,,10fA,,aA,, 式中: d——缺陷的当量直径，单位为毫米(mm); f a——缺陷的声程，单位为毫米(mm); f ——校正探伤灵敏度所用人工缺陷的直径，单位为毫米(mm); dA ——校正探伤灵敏度所用人工缺陷的声程，单位为毫米(mm); aA Δ——缺陷波比探伤灵敏度下基准波高高出的dB值。 4.5.2.2 相对3dB延伸度的测定 发现具有一定延伸度的缺陷时，用相对3dB法测量缺陷的延伸度。参照附录D。 5. 缺陷判定 5.1 新焊焊缝 0?探头探伤铝热焊焊缝时底波比正常焊缝底波低16dB及以上或焊缝存在如下缺陷时，焊缝判废， 应重新焊接: a) 双探头探伤: 轨底角部位(20mm): ?φ3-6dB 平底孔当量(即?φ2.1 平底孔当量) 其它部位: ?φ3 平底孔当量 b) 横波单探头探伤: 轨头和轨腰: ?φ3 长横孔当量 轨底: ?φ4 竖孔当量 轨底角(20mm): ?φ4-6dB 竖孔当量(即?φ2.8平底孔当量) c) 铝热焊0?探头探伤: ?φ5 长横孔当量 d) 焊缝中存在平面状缺陷。 e) 缺陷当量比a)、b)、c)规定的缺陷低3dB或以内，但延伸长度大于6mm。 5.2 在役焊缝 5.2.1 焊缝疲劳缺陷的当量达到或超过探伤灵敏度规定的当量时判为重伤，未达到时判为轻伤; 5.2.2 焊缝焊接缺陷达到5.1规定的报废程度时，判为重伤，未达到时判为轻伤。 6 TB/T2658.21—200X 6. 探伤报告 6.1 应详细 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 每个焊缝探伤的有关情况，包括探伤条件、仪器设备、测试数据、探伤结果、处理意见等,并填写探伤报告。 6.2 探伤报告应按有关规定进行保存，一般不少于两年。 7 TB/T2658.21—200X 附 录 A (规范性附录) GHT型钢轨焊缝超声波探伤对比试块 单位为毫米 a) GHT-1a 双探头试块 b) GHT-1b双探头试块 技术要求: 1 试块用60kg/m钢轨制作。平底孔深: ?40mm;平底孔底部至试块另一端长度:?450mm。 2 不同试块上同一位置平底孔的反射波高相差不超过?2dB。 图A.1 GHT-1型双探头试块 7 TB/T2658.21—200X 单位为毫米 a) GHT-5试块分区示意图 b) GHT-5试块0?探头区(A区) 8 TB/T2658.21—200X c) GHT-5试块轨头和轨腰探头区(B区) d) GHT-5试块轨底探头区(C区) 技术要求: 1 试块用60kg/m钢轨制作。为加工人工缺陷方便，轨头和轨底可部分切除。 2 不同试块上同一位置横孔或竖孔的反射波高相差不超过?1.5dB。 图A.2 GHT-5型单探头试块 9 TB/T2658.21—200X 附 录 B (资料性附录) 测距校准方法 B.1 模拟探伤仪 B.1.1 单探头 B.1.1.1 轨腰和轨头探测 B.1.1.1.1 按深度调节:从GHT-5试块踏面上探测B区5号和8号横孔，前后移动探头，分别使两反射波最高并达到满幅度的80%，利用仪器“扫描”和“延迟”旋钮或按键，将两波前沿分别调节到与水平刻度线的3和8对齐。此时仪器水平满刻度代表深度200mm。 B.1.1.1.2 按声程调节:从1号标准试块上探测R100圆弧面，前后移动探头使R100圆弧面反射波最高，调节仪器增益或衰减器，使R100圆弧面一次和二次反射波波高分别达到满幅度的80%，利用仪器“扫描”和“延迟”旋钮或按键，将两波前沿分别调节到与水平刻度线的4和8对齐。此时仪器水平满刻度代表横波声程250mm。 B.1.1.2 轨底探测 轨底探测宜采用声程调节。从CSK-1A试块上探测R50和R100圆弧面，前后移动探头使两圆弧面反射波最高，调节仪器增益或衰减器，使两反射波波高分别达到满幅度的80%，利用仪器“扫描”和“延迟”旋钮或按键，将两波前沿分别调节到与水平刻度线的4和8对齐。此时仪器水平满刻度代表横波声程125mm。 B.1.1.3 直探头探测 从GHT-5试块踏面上探测A区5号和7号横孔，利用仪器“扫描”和“延迟”旋钮或按键，将两波前沿分别调节到与水平刻度线的4和8对齐，此时仪器测距水平满刻度代表纵波声程或探测深度200mm。 B.1.2 双探头 在GHT试块上探测试块端面或人工缺陷得到一参照波，利用仪器“扫描”和“延迟”旋钮或按键，将该参照波调整到屏幕一便于观察的位置，如刻度线6,8之间。 B.2 数字探伤仪 调节仪器测距至适当范围，使被检部位的最远反射波能够显示在屏幕6,9格之间。按仪器说明书探测试块上两个规定的反射波，然后按提示输入两反射波之间的距离(或声程)和试块声速等，按确认键完成测距校准。 10 TB/T2658.21—200X 附 录 C (资料性附录) 距离波幅曲线制作和使用 C.1 距离波幅曲线制作 C.1.1 双探头 C.1.1.1 轨腰及其延伸部位 轨腰及其延伸部位距离波幅曲线制作步骤: a) 以缺陷深度(或声程)为横坐标，以反射波幅度(以dB为单位)为纵坐标建立坐标系。 b) 用双探头法探测GHT-1a试块上某平底孔，如图C.1所示。将该平底孔最高反射波调整到满幅度的 80%，记录此时的衰减器读数(dB值)和平底孔的深度值。 c) 移动探头，探测GHT-1a试块上其他各平底孔，用衰减器(或增益器)依次将各平底孔最高反射波 调整到满幅度的80%，其他与灵敏度有关的仪器旋钮、开关或按键等则保持固定。记录各孔最高反 射波达到满幅度80%时的dB值和深度值。 d) 以测得的dB值为纵坐标，深度值为横坐标在坐标图上标出各平底孔所对应的点。 e) 将标出的各点连成平滑的曲线，并延伸到整个探测范围。此曲线即为该探伤系统探测轨腰部位的距 离波幅曲线。 幅度(dB) 深度(mm) 图C.1 轨腰及其延伸部位双探头距离波幅曲线制作 C.1.1.2 轨头部位 用GHT-1b试块1、2、3号平底孔制作，从轨头两侧面探测，如图C.2所示。方法同C.1.1.1。 幅度(dB) 深度(mm) 图C.2 轨头部位双探头距离波幅曲线制作 C.1.1.3 轨底 用GHT-1a试块上5,8号平底孔制作，从轨底两侧面探测，如图C.3所示，方法同C.1.1.1。 幅度(dB) 深度(mm) 图C.3 轨底部位双探头距离波幅曲线制作 11 TB/T2658.21—200X C.1.2 单探头 C.1.2.1 直探头 用GHT-5试块上A区2,7号长横孔制作，1号孔仅作为选用孔，如图C.4所示，从踏面探测，方法同C.1.1.1。 幅度(dB) 深度(mm) 图C.4 直探头距离波幅曲线制作 C.1.2.2 轨头和轨腰探头 用GHT-5试块上B区1,8号长横孔制作，从踏面探测，如图C.5所示，方法同C.1.1.1。 幅度(dB) 深度(mm) 图C.5 轨头和轨腰单探头距离波幅曲线制作 C.1.2.3 轨底 参照C.1.1.1的方法，用一次波和二次波探测GHT-5试块上C区两竖孔与试块界面构成的上下棱角，并测出各棱角最高反射波达到满幅度80%时的dB值和声程(或深度)，在坐标图上标出各棱角波所对应的点，然后将4个点连成平滑的曲线，并延伸到整个探测范围，如图C.6所示，即为该探测系统探测轨底部位的距离波幅曲线。 在找竖孔最高反射波时，应将探头向侧面偏转一定的角度。 幅度(dB) 声程(mm) 图C.6 轨底单探头距离波幅曲线制作 C.2 距离波幅曲线的使用 C.2.1 双探头探伤 双探头探伤时，使用距离波幅曲线判定缺陷大小的步骤如下: a) 求出缺陷深度或声程，测量缺陷波与基准波高的dB差值Δ。 b) 根据所使用的探伤方法，在相应的距离波幅曲线上找出与探伤灵敏度相对应的点A，自A点作一条 比A点高ΔdB的水平线m。轨底角部位则作一条比A点高Δ+6dB的水平线m。 c) 在横轴上找出与缺陷深度或声程相对应的点B，自B点作横轴的垂线n。设m线与n线的交点为C，如图C.7所示。 d) 当C点处于距离波幅曲线下方时，该缺陷的当量直径小于3mm，否则大于或等于3mm。 12 TB/T2658.21—200X 对于轨底角部位的缺陷，则当C点处于距离波幅曲线下方时，缺陷的当量小于φ3-6dB，否则大于或等于φ3-6dB 。 C.2.2单探头探伤 方法同本附录C.2.1条。对于轨底角部位的缺陷，须用Δ+6dB代替Δ作水平线m，当此时的m线和n线的交点C处于距离波幅曲线下方时，缺陷的当量小于φ4-6dB，否则大于或等于φ4-6dB。 图C.7 距离波幅曲线的使用 13 TB/T2658.21—200X 附 录 D (资料性附录) 缺陷相对3dB延伸度测定 D.1 横向或水平方向延伸度测定 将缺陷最高反射波调至满幅度的80%，然后增益3dB，沿钢轨横向即左右方向移动探头，直至缺陷波幅再降至80%，测量探头横向移动的距离。同时测量探头在同样声程处的点状缺陷(可以是GHT试块上与缺m1 陷声程最接近的人工缺陷)上3dB声场范围内的横向移动距离，则缺陷的横向延伸度可根据下式进行近nL11似计算: Lmn,, „„„„„„„„„„„„„„„„„(D.1) 111 D.2 垂直方向延伸度测定 将缺陷最高反射波调至满幅度的80%，然后增益3dB，沿钢轨纵向即前后方向移动探头，直至缺陷波幅再降至80%，测量探头前后移动的距离。同时测量探头在同样声程处的点状缺陷(可以是GHT试块上与缺m2 陷声程最接近的人工缺陷)上的3dB声场范围内的前后移动距离，则缺陷的垂直方向延伸度可根据下Ln22式进行近似计算: m,n22 „„„„„„„„„„„„„„„„„„(D.2) L,2tan, 式中: β——所用探头的折射角,单位为度(?)。 14 TB/T2658.21—200X 附 录 E (资料性附录) 仪器和探头性能测试方法 E.1 探伤灵敏度余量测量 探伤灵敏度余量测量步骤: a) 使用2.5MHz、Ф20直探头和CS-1-5或DB-PZ20-2型标准试块。 b) 连接探头并将仪器灵敏度置于最大，即发射置强，抑制置零或关，增益置最大。若此时仪器和探头 噪声电平(不含始脉冲处的多次声反射)高于满幅的10%，则调节衰减或增益，使噪声电平等于满 幅度的10%，记下此时衰减器的读数S。 0 c) 将探头置于试块端面上探测200mm处Ф2平底孔，如图E.1所示。移动探头使Ф2平底孔反射波幅 最高，用衰减器将该波调至满幅度的50%，记下此时衰减器的读数S，则该探头的相对灵敏度(探1 伤灵敏度余量)S为: S,S,S(dB)„„„„„„„„„„„„„„„„(E.1) 10 图E.1 探伤灵敏度余量测量 E.2 垂直线性误差测量 垂直线性误差测量步骤: a) 连接探头并在试块上探测任一反射波(一般声程大于50mm)作为参照波，如图E.2所示。调节探伤 仪灵敏度，使参照波的幅度恰为垂直满刻度的100%，且增益或衰减器至少有30dB的调节余量。测 试时允许使用探头压块。 探伤仪 发 探头 试块 图E.2 垂直线性误差测量 b) 用增益或衰减器降低参照波的幅度，并依次记下每衰减2dB时参照波幅度的读数，直至衰减26dB dd以上。然后将参照波幅度实测值与表E-1中的理论值相比较，取最大正偏差与最大负偏差，(，)(,) 则垂直线性误差用式E.2计算: ,d,d，d „„„„„„„„„„„„„„„„„ (E.2) (，)(,) ,d :垂直线性误差，%。 c) 在工作频率范围内，改用不同频率的探头，重复a)和b)的测试。 表E-1 衰减量dB 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 波高理论值% 100 79.4 63.1 50.1 39.8 31.6 25.1 20.0 15.8 12.5 10.0 7.9 6.3 5.0 15 TB/T2658.21—200X E.3 动态范围的测量 动态范围测量步骤: a) 连接探头并在试块上探测任一反射波(一般声程大于50mm)作为参照波。 b) 调节衰减器或增益器降低参照波，并读取参照波幅度自垂直满刻度的100%下降至刚能辨认之最小值 (一般约为3%,5%)时的衰减器或增益器的调节量，此调节量则定为该探伤仪在给定频率下的动态 范围。 c) 按a)和b)方法，测试不同频率不同回波时的动态范围。 E.4 水平线性误差测量 水平线性误差测量步骤: a) 连接探头，并根据被测探伤仪中扫描范围档级的要求将探头置于适当厚度的试块上，如DB-D1， DB-PZ20-2，CSK-IA试块等，如图E.3所示。再调节探伤仪使之显示多次无干扰底波。 探伤仪 发 探头 试块 图E.3 水平线性误差测量 b) 在不具有“扫描延迟”功能的探伤仪中，分别将各次底波调到相同幅度，并使第一次底波B的前沿1 对准水平刻度“2”，第五次底波B的前沿对准水平刻度“10”，然后分别读取第二、第三、第四次5 L底波在上述相同幅度情况下其前沿与水平刻度“4”、“6”、“8”的偏差，如图E-4所示，然后取n ,L其最大偏差L按式E.3计算水平线性误差。 max 10 6 8 0 2 4 LLL8 4 6 图E-4. 水平线性误差测量 Lmax „„„„„„„„„„„„„„„„(E.3) ,L,，100%0.8b 式中: ,L——水平线性误差; b——水平满刻度读数。 c) 在具有“扫描延迟”功能的探伤仪中，按b)条的方法，将底波B前沿对准水平刻度“0”，底波B16 L前沿对准水平刻度“10”，然后读取第二至第五次底波中之最大偏差值，再按式E.4计算水平max ,L。线性误差 Lmax ,L,，100%„„„„„„„„„„„„„„„„„(E.4) b 在探伤仪扫描范围的各档级，至少测试一种扫描速度下的水平线性误差。 E.5 阻塞范围测量 16 TB/T2658.21—200X E.5.1 探头回波法测试步骤: a) 连接探头并置于DB-D1试块48mm厚处(图E.5)，使第一次底波B最高，调节探伤仪使此底波幅度1 恰为垂直满刻度的80%。 探伤仪 发 DB—D1试块 图E.5 阻塞范围回波法测量 在DB-D1试块上由厚至薄测量底波B的幅度，找出此幅度保持在垂直满刻度70%以上的最小板厚L，b) 1 L即为在这一探伤灵敏度下的阻塞范围，并以钢中纵波传播距离表示。 c) 宽频带和工作频率取分档形式的探伤仪，分别用2.5MHz和5MHz探头测试阻塞范围。 d) 探伤仪的发射强度如取分档形式，应测试发射最强时仪器的阻塞范围，并在测试结果中注明发射强 度的档级。 E.5.2 脉冲调制高频信号发生器法测试步骤: a) 连接探头并置于1号标准试块25mm厚度处，调节探伤仪，使第一次底波B1的前沿对准水平刻度“5”， 第二次底波B2的前沿对准水平刻度“10”。然后将被测探伤仪和测试设备按图E.6连接。 b) 调节高频信号发生器和脉冲调制高频信号发生器，使探伤仪水平刻度“10”上显示的脉冲调制高频 信号的幅度为垂直刻度80%。 探伤仪 发 收 高频信号 发生器 同步输入 调制输出 谐波输出 高频输入 脉冲调制高频信号发生器 图E.6 阻塞范围高频信号法测量 c) 调节脉冲调制高频信号发生器的起位旋钮，使显示的脉冲调制波向始波靠近，再测出此调制脉冲显 L示的幅度下降至垂直满刻度70%时所对应的水平刻度，然后按式E.5计算出阻塞范围并以钢中n 纵波传播距离表示: L,5n „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(E.5) 式中: L——阻塞范围，单位为毫米(mm)。 d) 按上述有关规定，分别测试各种工作状态下的阻塞范围。 17 TB/T2658.21—200X E.6 探头频率及其误差 水平线性误差测量步骤: a) 连接被测探头并置于CSK-IA或1号标准试块上，一般可使用质量约2.5kg的探头压块。直探头用 试块25mm厚的底波作为参考波，斜探头则用R100圆弧面反射波作为参考波。 b) 用示波器在探伤仪的接收输入端观察参考波的扩展波形，如图E.7，在此波形中，以峰值点P为基 准，读出在其前一周期、后两个周期共计三个周期的时间T，然后根据下式计算探头的频率: f3e 3 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(E.6) ,feT3 当波形发生畸变无法得到3个完整的周期时，则可在峰值点P前后读取2个、1.5个或者1个完整周期的时间Ta，然后分别用2、1.5或1取代上式中的3计算探头的回波频率。 求出探头的频率后，再按下式计算回波频率误差: fe f,f0e„„„„„„„„„„„„„„„(E.7) ,f,，100%ef0 上两式中: ,f——回波频率误差; e ——探头的标称频率。 f0 Tn P 图E.7 探头回波频率测量 E.7 斜探头入射点的测定和前沿距离的测量 E.7.1入射点测定 连接被测探头并置于CSK-IA或IIW试块上探测试块R100圆弧面，如图E.8所示。前后移动探头并保持探头与试块侧面平行，使R100圆弧面的回波幅度达到最高，则此时R100圆心刻线所对应的探头下侧棱上的点作为探头的入射点。 图E.8 入射点的测定 E.7.2 前沿距离测量 用刻度尺测量自入射点至探头前沿的距离，读数精确到0.5mm，该读数即为探头的前沿距离。 E.8 斜探头折射角及其误差测量 E.8.1 折射角β和K值测量 仪器显示和灵敏度调整适当，将被测探头置于CSK-IA(或IIW)试块上，K值小等于1.5的探头，按图E.9a)所示的方式探测直径为50mm圆孔，K值在1.5和2.5之间的探头，按图E.9b)所示的方式探测直径为50mm圆孔，K值大于2.5的探头，则按图E.9c)所示的方式探测直径为1.5mm的圆孔。 耦合良好，前后移动探头并注意保持声束方向与试块侧面平行，直至孔的回波幅度达到最高，从试块上18 TB/T2658.21—200X 读出此时入射点所对应的角度刻度，此刻度即为该探头的折射角β。 折射角度β与K值的对应关系见式E.8: 或 „„„„„„„„„„„„„„„„(E.8) k,tan,,,arctank 1.5,k?2.5 k,2.5 k?1.5 a) b) c) 图E.9 斜探头折射角的测量 E.8.2 折射角误差测量 探头折射角度的实测值与标称值,之间的差值，即为该探头的折射角误差(式E.9)。 ,,,0 ,,,,,, „„„„„„„„„„„„„„„„„„„(E.9) 0 E.9 分辨力(纵向)测量 测量探头分辨力的探伤仪，其动态范围应不低于26dB，垂直线性误差不大于4%，可优先使用模拟探伤仪。使用数字探伤仪时，应使测距范围尽量小，水平刻度线全长一般可调整在150mm钢中纵波声程以内。 E.9.1直探头 直探头分辨力测量步骤: a) 仪器抑制置零或关，其他旋钮置适当位置。连接探头并置于CSK—IA标准试块上，探测声程分别为 85mm和91mm反射面的反射波(如图E.10所示)，移动探头使两波等高; b) 改变仪器灵敏度使两波幅同时达到满幅度的100%，测量波谷高度h，然后用式E.10计算探头的分 辨力R: „„„„„„„„„„„„„„„„(E.10) R,20lg(100/h) ,0或两波能完全分开，则取R,30dB。 c) 若h 图E.10 直探头分辨力的测量 E.9.2斜探头 斜探头分辨力测量步骤: a) 如图E.11所示，探头置于CSK-IA试块的K值测量位置，耦合良好，探测试块上A(Ф50)、B(Ф 44)两孔的反射波，移动探头使两波等高。 b) 调节仪器灵敏度和探头位置，使A、B两波波幅同时达到满幅度的100%，然后测量波谷高度h，则 该探头分辨力R用式E.10计算; c) 若h,0或两波能完全分开，则取R,30dB。 k,1.5 k?1.5 图E.11 斜探头分辨力的测量 19 TB/T2658.21—200X E.10 空载始波宽度测量 E.10.1 直探头 直探头空载始波宽度测量步骤: a) 参照本部分附录B的方法，利用CSK-IA(或IIW等)试块高100mm底面的两次回波校准仪器测距， 使水平刻度全长代表钢中纵波声程200mm。 b) 探头移置DB-PZ20-2试块或CS-1-5试块上，探测Φ2平底孔并使其最高反射波达到满幅度的50%， 将探头置于空气中，擦去探头表面油层，然后再增益12dB，并找出此时始波后沿与垂直刻度20% 线的交点，则水平刻度的“0”点至该交点所对应的水平距离W即为该探头的空载始波宽度(用钢0 中纵波传播距离表示)，如图E.12所示。 E.10.2 斜探头 斜探头空载始波宽度测量步骤: a) 参照本部分附录B的方法，利用CSK-IA试块R50和R100圆弧面回波校准仪器测距，使水平刻度 全长代表钢中横波声程100mm。 b) 连接被测探头，探测CSK-IA试块R100圆弧面，前后移动探头，注意保持声束方向与试块侧面平行， 使R100圆弧面回波最高并调整到垂直刻度的50%。 c) 将探头置于空气中，擦去探头表面油层，然后再增益40dB，则此时水平刻度的“0”点至始波后沿 与垂直刻度20%线交点所对应的水平距离W，即为该探头空载始波宽度(用钢中横波传播距离表0 示)。 100% 20% W0 图E.12 探头空载始波宽度测量 E.11 相对灵敏度 E.11.1 直探头 等同于本附录E.1探伤灵敏度余量的测量。 E.11.2斜探头 连接被测试探头并将仪器灵敏度置于最大，即发射置强，抑制置零或关，增益置最大，按直探头的方法测量噪声电平S，然后将探头置于CSK-IA试块上探测R100圆弧面(如图E.13)，耦合良好并保持声束方向0 与试块侧面平行，前后移动探头，使R100圆弧面回波幅度最高，将其衰减至满幅度的50%，设此时衰减器的读数为S。则斜探头的相对灵敏度S为: 2 S= S,S(dB)„„„„„„„„„„„„„„„„(E.11) 02 图E.13 斜探头相对灵敏度测量 20 TB/T2658.21—200X 附 录 F (资料性附录) 焊缝探伤备品表 顺号 备品名称 单位 数量 1 焊缝探伤备用探头 套 1 2 焊缝探伤仪备用连接线 套 1 3 钢轨探伤专用手锤 把 1 4 除锈扁铲 把 1 5 除锈剂 盒 1 6 除锈刷 把 1 7 防护镜 个 1 8 大扳手(350mm) 把 1 9 钢卷尺(2m) 个 1 10 钢板尺(150mm) 个 1 11 耦合剂 盒 若干 12 防护用品(包括防油手套) 套 1 13 棉丝 / 若干 14 小镜或窥镜 个 1 15 计算器 个 1 21