徐建明
国能朔黄铁路发展有限责任公司，河北肃宁，062350
在日常的钢轨探伤检测当中会出现各种各样假象波的信号，我们现有的钢轨探伤仪有两个37°探头通道，用于对钢轨轨腰投影范围内裂纹的检测。在日常母材探伤作业过程中，探伤工常常会遇到在轨腰和轨底区域出现的非裂纹引起的假象回波，一般我们称这些假象波为干扰波。干扰波给我们的探测和判伤过程中的定量和定位带来较大的困扰，不仅影响探伤作业效率，甚至会造成错判和漏判[1]。作为一名优秀的钢轨探伤工一定要能清楚地分辨和认识各种波形以免误判。
1.1 异常孔回波
钢轨轨腰部位除了正常螺孔外，还存在导线孔、多孔、大小孔、套孔、卷边孔、气割孔等异常孔，除导线孔可能存在正线区间内外，其余孔大多存在于岔区范围内。这些异常孔给探伤工带来了很大的干扰，各种异常孔的出波形式各不相同，部分异常波也会引起轨腰伤损的产生，在探测过程中应该认真校对和检查，如图1、图2所示。
图1 气割孔外观
图2 气割孔波形图
辨别方法：
（1）普通导线孔可以利用目视的方法进行辨别。
（2）多孔、大小孔、套孔出波形式与螺孔裂纹波极为相似，可以利用0°探头鉴别，但是遇到水平状的裂纹也无法全部排除。可以通过拆检的方式来确定是否存在裂纹和异常孔。
（3）卷边孔、气割孔出波杂乱可以利用波形走势和拆检确认两种方法进行辨别。
（4）无论属于哪种异常孔，在拆检完毕后均应在附近部位利用白铅油做好标记和记录，方便下一周期的探测对比。
1.2 倒打螺孔波
当37°探头靠近轨端一定距离时，超声波经钢轨端面反射至螺孔，形成回波被仪器接收，称为倒打螺孔波。倒打螺孔波的出波位置主要和一孔与钢轨端面的距离、钢轨端面的垂直度有关。常见的出波形式（以75kg/m钢轨为例），37°通道在5.5～5.8格左右产生，B型在正常螺孔波边缘靠下显示，与正常螺孔波成交替出现，当一孔与钢轨端面的距离或者钢轨端面的垂直度有偏差时，会出现倒螺孔波后移的现象，容易误认为成一孔向轨端方向下斜裂纹，注意分辨倒打螺孔波为对侧接头出波并非B显位置出波[2]。
1.3 螺栓反射波
由于部分短轨接头螺栓与钢轨母材长时间在列车荷载的作用下会越来越密贴，钢轨探伤仪在探测螺孔位置时会有一波分声束在密贴部位打到螺栓的对侧，在5.0～5.3格左右显示回波（声程比正常螺孔波偏大）。另外一部分主声束会在正常螺孔位置显示回波，在4.3～4.8格左右显示，由于螺栓杆与钢轨螺孔密贴的部位不确定，容易被误认为螺孔上斜裂纹波或下斜裂纹波。
辨别方法：
（1）螺栓反射回波与正常螺孔回波在B显上会同时出现、同时消失。
（2）可以通过手工拆检螺栓的方式确认，当螺栓杆抽出或者松动时，螺栓反射波会减弱或者消失。
1.4 钢轨炉号回波
在区间正线探测时，为了更好地发现伤损，探伤工常常采用较高的探伤灵敏度，由于钢轨轨腰部位厂家会打钢印炉号，当钢轨厂家炉号刻印较深时，探伤工采用的探伤灵敏度又较高的情况下会在钢轨大腰或者小腰部位轨腰产生37°出波，波形在6.0格左右显示。此类波形容易被探伤工误认为钢轨轨腰部位裂纹。
辨别方法：
（1）此类波形常常会出波较弱，位移较短。
（2）当探伤仪发现此类波形的时候，探伤工可以利用钢尺进行定位，目视确认为钢轨炉号部位。
1.5 轨底锈蚀回波
钢轨在线时间较长后会在轨底部位产生锈蚀，尤其是轨枕上方的钢轨轨底锈蚀一般更为严重，探伤工探测到该部位时会在轨底部位产生37°探头回波，在9.5～9.8格左右显示，经常被误认为轨底横向裂纹回波，由于钢轨轨底横向裂纹发展速度快，造成断轨的可能性极大，探伤工遇到这种波形时通常会采用多种方式进行仪器复核校对和手工检查[3]。
辨别方法：
（1）钢轨轨底锈蚀回波由于成面积状，通常会在B显轨底部位成片出现，并且出波强度较弱，出波位移较短；
轨底横向裂纹呈垂直趋向，通常会在B显轨底部位出现单通道或者双通道37°回波，并且出波强度较强，出波位移较长。
（2）可以利用强光手电与检查镜进行手工检查，如有油泥覆盖可以利用探伤仪工具箱中的油泥铲进行清除后再手工检查确认。当遇到轨底划痕和疑似轨底横向裂纹，探伤工无法确认时，可通知所在工务工队进行打磨确认。
2.1 胶接绝缘接头轨头下颚水平裂纹
胶接绝缘接头会因胶接形成挤压应力，胶接材料具有一定的腐蚀性，如果钢轨表面有划痕或钻孔后不倒棱会形成细小腐蚀性裂纹，在列车荷载作用下逐步发展成开口裂纹。此类裂纹在胶接接头轨头下颚、钢轨轨端、螺孔部位都有发生，应引起重视。如图3、图4所示。
图3 胶接绝缘接头轨头下颚水平裂纹外观
图4 胶接绝缘接头轨头下颚水平裂纹波形图
2.2 胶接绝缘接头轨头轨端单侧水平裂纹
现使用的是厂制胶接绝缘接头：①在制造过程中胶接拉紧工装或压紧工装力度不够，胶接绝缘接头在加热制作时发生热膨胀，钢轨与工装发生相对滑移，冷却后回弹幅度不足，引起轨缝变化；
②由于胶接绝缘接头都使用在无缝线路上，无缝钢轨要承受巨大的温度力，所以在温度力与列车荷载等作用下逐步发展成开口裂纹。此类裂纹在胶接接头轨头下颚、钢轨轨端、轨腰部位都有发生，应引起重视。如图5所示。
图5 胶接绝缘接头轨头轨端单侧水平裂纹外观
2.3 胶接绝缘接头螺孔裂纹
由于委外施工监管不严导致大部分接头钻孔后未进行倒棱即进行了胶接，容易形成应力集中，加之接头养护不良而产生螺孔裂纹，且初期多为单侧裂纹，因此探伤至此一定要慢走细看，注意前后37°探头在轨面位置，以利于短小的单侧裂纹及早发现。
2.4 分析原因
（1）胶接绝缘接头是岔区钢轨接头薄弱部位之一，车轮作用在钢轨接头上的最大惯性力要比其他部位大60%左右，在高密度重载万吨列车的冲击力下容易产生伤损。
（2）胶接绝缘接头胶接时，胶液在化学反应的过程中温度在121～135℃之间，在制造过程中由于温度的变化在钢轨内部会形成应力，在列车重复荷载作用下由于冲击力过大而引起裂纹的产生。
（3）胶接接头裂纹与常见的钢轨裂纹不同点在于，腐蚀性裂纹呈曲线状且开口缝隙较大，有的甚至出现多个方向、多条不规则腐蚀性裂纹，裂纹长度长短不一，初期探伤很难检测发现，在列车荷载的作用下逐渐向轨腰内部发展，深度达到5mm时探伤仪才能检测到伤损，因胶结接头拆检困难，一般在天窗点内拆检确认。
突破传统的探伤灵敏度确定方式，创新探伤耦合方法，提升仪器的功能效率，化解钢轨探伤难点，是摆在我们面前的一个问题[4]。
2.5 采取措施
（1）严格落实钢轨探伤周期。按照月度探伤计划合理地调整技术力量搭配，集中探伤骨干对岔区探测。针对岔区胶接绝缘接头伤损频发的现象，总结伤损规律。探伤仪检修保养严格按照《钢轨探伤管理规则》第三章第二节第二十四条执行，执机过程中严格按照“接头（焊缝）站、小腰慢、大腰匀速探、重点部位正反探”的要求执行。严格卡控探伤走形速度，普通线路地段一般不大于2km/h；
无缝线路地段一般不大于3km/h；
岔区地段一般不大于1km/h。
（2）重视现场作业过程中的探伤灵敏度的及时调整和修正，在钢轨接头部位扫查正常螺孔时，波幅达到80%，增益14dB以上，保证在钢轨表面耦合不好的情况下可以正常探测出螺孔裂纹回波。
（3）加强岔区作业的检查，由于岔区接头较多，是轨腰和轨底伤损的多发区，在探伤过程中严格执行岔区检查有关规定，对道岔范围内尖轨部位正反探测、放慢走行速度、重点部位加强手工检查，确保伤损的有效检出。
（4）注意异常波形的分析，遇到以上异常波形不要盲目定论和判伤，应该采用多种方式进行复核校对。将可能出现的干扰情况利用双机校对、手工检查、夹板拆检、打磨等方式进行排除。在不能排除又未达到伤损标准的处所应该用白铅油在钢轨上做好标记，方便下一周期的探测。对该处所进行加强校对和对比分析，加强近期数据的对比，利用数据的走势变化来综合分析[5]。
（5）对仪器进行日常保养后每次要测试37°探头的缺陷检出能力，根据钢轨轨面状态适当对灵敏度进行修正，确保37°探头灵敏度正常。在作业过程中应执行胶接绝缘接头正反向探测，确保能够发现单侧裂纹[6]。
（6）发现胶接接头可疑出波时，要手持37°探头校对，利用0°探头辅助判伤，且注意横向移动探头，便于发现早期裂纹。
（7）钢轨探伤数据分析是一项要求严格、分析认真、责任重要的工作，是对钢轨探伤一日作业质量的回检，其作用不言而喻，要求从事数据分析的人员必须具备高度的工作责任心、丰富的探伤经验、娴熟的分析能力、精确的判断力以及足够的耐心。
（8）在胶接接头上线前对钢轨接头范围进行检查，对不规则的轨端进行打磨处理，螺孔按规定进行倒棱处理，确保螺孔圆顺无毛刺；
其次是加强现场养护，发现接头空吊板、道床板结等病害及时进行整治，保持道床弹性良好，减少列车车轮对接头的冲击力[7]。
钢轨探伤工作是防止铁路断轨的一道重要的防线，要求必须具有专业技能的员工进行日常检测和维护。应不断制定完善的管理制度并合理调整组织结构，使铁路工务的钢轨探伤工作能够更加的规范化和科学化，从而减少钢轨质量问题，确保交通运输的长远发展。因此，在今后的现场工作当中一定要保养好钢轨探伤仪器，将各项仪器测试参数与上一遍的数据做好对比，尤其是37°探头和0°探头。每天工作结束后，坚持认真回放当天的探伤数据，有疑问的要及时与带班的作业组长联系，去现场做好校对工作以避免漏检。
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