Технология досварочного ультразвукового контроля концевых участков рельсов

Преподаватель ЮУрУЦПК Головчик Юрий Александрович

Презентация для профессиональной подготовки операторов дефектоскопных тележек

Применяемая аппаратура

Для контроля концевых участков рельсов могут применяться ультразвуковые дефектоскопы общего назначения, позволяющие работать по совмещенной и раздельной схемам включения преобразователей на частоту (2,5±0,5)МГц, укомплектованные следующими пьезоэлектричес-кими преобразователями (ПЭП):
прямым раздельно-совмещенным (П112-2,5);
наклонным совмещенным (П121-2,5-50), угол ввода луча которого в стали ~50°.
Для повышения производительности контроля рекомендуется применять дефектоскопы с предварительным запоминанием настроек.

В комплект аппаратуры, кроме дефектоскопа, коаксиального кабеля и ПЭП должны входить:
стандартные образцы СО-ЗР (или СО-2 и СО-3);
металлическая линейка длиной не менее 300 мм;
металлическая щетка;
шабер;
емкость с контактирующей жидкостью;
кисть;
ветошь.
При контроле рельсов в стационарных условиях на рабочем месте оператора должны находиться образцы рельсов с моделями дефектов на участке длиной до 300 мм от одного из торцов образца

Применяемая аппаратура

Подготовка к контролю

Осмотреть преобразователи, дефектоскоп и соединительные кабели и убедиться в их исправности, для чего последовательно подключая преобразователи к дефектоскопу произвести проверку чувствительности по стандартному образцу СО-ЗР (или СО-2) в соответствии с табл.1.

С помощью металлической щетки, шабера и ветоши очистить от грязи торец и поверхности контролируемого рельса в пределах 300 мм от торца, по которым будет перемещаться преобразователь. Убедиться в отсутствии на поверхности контролируемого рельса раковин, отслоений металла, заусениц и других поверхностных дефектов, а также маркировочных знаков.

Подготовка к контролю

Покрыть контролируемую зону слоем контактирующей жидкости, в качестве которой следует использовать техническое масло.

Подготовка к контролю

Контроль концевых участков рельсов осуществляют в следующей последовательности:
а) контроль рельса с торца эхо-методом с целью выявления в нем поперечных дефектов (код 20.1-2, 21.1-2, 22.1-2, 24.1-2, 25.1-2, 69.1-2);
б) контроль шейки рельса и ее продолжения в подошву и головку эхо-методом для выявления горизонтальных продольных дефектов (код ЗО.1-2, 33.1, 52.1-2, 55.1-2);
в) контроль головки рельса сбоку эхо-методом для выявления в ней вертикальных продольных дефектов (код З1. 1-2);
г) контроль шейки рельса сбоку эхо-методом для выявления в ней вертикальных продольных дефектов (код 50.1-2);
д) контроль перьев подошвы рельса сверху эхо-методом для выявления в них вертикальных дефектов (код 60.1-2, 69.1-2).

Контроль эхо-методом с торца проводят посредством прямого раздельно-совмещенного ПЭП ( П112-2,5).
Для настройки чувствительности дефектоскопа следует:
а) установить ПЭП на поверхность катания над шейкой рельса в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала, отраженного от подошвы рельса (донного сигнала). Органами управления дефектоскопа переместить донный сигнал в середину экрана;
б) органами управления дефектоскопа установить начало строб-импульса за зондирующем сигналом, а конец строб-импульса - в конце экрана дефектоскопа;

в) органами управления дефектоскопа довести вершину первого донного сигнала до средней горизонтальной линии на экране дефектоскопа;
г) увеличить чувствительность дефектоскопа на 14 дБ.

В процессе поиска дефектов следует:
а) убедиться, что поверхность торца рельса, с которой ведется контроль, покрыта контактирующей жидкостью;
б) установить ПЭП на поверхность торца в области головки рельса;

в) перемещая ПЭП по торцу рельса с шагом (2-3) мм, обеспечивая акустический контакт между ПЭП и рельсом, вести наблюдение за экраном дефектоскопа.

Признаком обнаружения дефектов является появление в строб-импульсе эхо-сигнала, амплитуда которого выше порога срабаты-вания на экране дефектоскопа.

Контроль эхо-методом с поверхности катания головки посредством прямого раздельно-совмещенного ПЭП (П112-2,5-12-002) проводится с целью выявления дефектов в виде горизонтальных продольных трещин.
Для контроля участка рельса эхо-методом следует:
а) установить ПЭП на поверхность катания над шейкой рельса в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала, отраженного от подошвы рельса (донного сигнала). Органами управления дефектоскопа переместить донный сигнал в правый край экрана;

б) органами управления дефектоскопа установить начало строб-импульса непосредственно после зондирующего импульса, а конец строб-импульса перед первым донным сигналом;

В процессе поиска дефектов следует:
а) убедиться, что поверхность катания рельса, с которой ведется контроль, покрыта контактирующей жидкостью;
б) установить ПЭП на поверхность катания головки рельса, над шейкой;

в) перемещая ПЭП по поверхности катания рельса строго над шейкой (при сдвиге ПЭП в сторону от оси рельса возможно появление в зоне контроля ложного сигнала от нижней части головки) и обеспечивая акустический контакт между ПЭП и рельсом, вести наблюдение за экраном дефектоскопа.

Признаком обнаружения дефектов является появление в строб-импульсе эхо-сигнала, амплитуда которого выше порога срабатывания на экране дефектоскопа.

Контроль эхо-методом с боковой поверхности головки посредством прямого раздельно-совмещенного ПЭП ( П112-2,5) проводится с целью выявления дефектов в виде вертикальных продольных трещин.
Для настройки чувствительности дефектоскопа следует:
а) установить ПЭП на боковую грань головки рельса, в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала, отраженного от противоположной боковой грани рельса (донный сигнал). Органами управления дефектоскопа переместить донный сигнал в правый край экрана;

б) органами управления дефектоскопа установить начало строб-импульса за зондирующем сигналом, а конец строб-импульса - перед донным сигналом;
в) органами управления дефектоскопа довести вершину первого донного сигнала до средней горизонтальной линии на экране дефектоскопа;
г) увеличить чувствительность дефектоскопа на 10 дБ.

В процессе поиска дефектов следует:
а) убедиться, что боковая грань головки рельса, с которой ведется контроль, покрыта контактирующей жидкостью;
б) установить ПЭП на боковую грань головки рельса;
в) перемещая ПЭП по поверхности боковой грани в пределах до 300 мм от торца с шагом (2-3) мм и обеспечивая акустический контакт между ПЭП и рельсом, вести наблюдение за экраном дефектоскопа.

Признаком обнаружения дефектов является появление в строб-импульсе эхо-сигнала, амплитуда которого выше средней линии на экране дефектоскопа.

Контроль эхо-методом с поверхности шейки посредством прямого раздельно-совмещенного ПЭП ( П112-2,5) проводится с целью выявления дефектов в виде вертикальных продольных трещин.
Для настройки чувствительности дефектоскопа следует:
а) установить ПЭП на поверхность шейки рельса, в положение соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала, отраженного от противоположной грани шейки рельса (донный сигнал).

Органами управления дефектоскопа переместить донный сигнал в правый край экрана;

Б)органами управления дефектоскопа установить начало строб-импульса за зондирующим сигналом, а конец строб-импульса - перед донным сигналом;
в) органами управления дефектоскопа довести вершину первого донного сигнала до средней горизонтальной линии на экране дефектоскопа;
г) увеличить чувствительность дефектоскопа на 10 дБ.

В процессе поиска дефектов следует:
а) убедиться, что поверхность шейки рельса, с которой ведется контроль, покрыта контактирующей жидкостью;
б) установить ПЭП сбоку на шейку рельса;
в) перемещая ПЭП по поверхности шейки в пределах до 300 мм от торца с шагом (2-3) мм и обеспечивая акустический контакт между ПЭП и рельсом, вести наблюдение за экраном дефектоскопа.

Контроль эхо-методом с поверхности подошвы посредством наклонного совмещенного ПЭП (П121-2,5-50) проводится с целью выявления дефектов в виде вертикальных трещин в подошве.
Для настройки чувствительности дефектоскопа следует:
а) установить ПЭП на поверхность стандартного образца СО-ЗР (СО-2) в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала от отверстия диаметром 6 мм, расположенного на глубине 44 мм, имеет максимальное значение. Затем органами управления дефектоскопа переместить эхо-сигнал в правый край экрана и довести уровень амплитуды этого сигнала до средней линии на экране дефектоскопа;

б) органами управления дефектоскопа установить начало строб-импульса за зондирующим сигналом, а конец строб-импульса - перед эхо-сигналом от отверстия диаметром 6 мм.
в) органами управления дефектоскопа довести вершину сигнала от отверстия в СО-ЗР (СО-2) до средней горизонтальной линии на экране дефектоскопа;
г) увеличить чувствительность дефектоскопа на 18 дБ.

В процессе поиска дефектов следует:
а) убедиться, что поверхность пера подошвы рельса, с которой ведется контроль, покрыта контактирующей жидкостью;
б) установить ПЭП сверху на перо подошвы рельса;

в) перемещая ПЭП по поверхности перьев подошвы в пределах до 300 мм от торца с шагом (2-3) мм вначале перпендикулярно продольной оси рельса, а затем параллельно продольной оси рельса и обеспечивая акустический контакт между ПЭП и рельсом, вести наблюдение за экраном дефектоскопа.

Для надежного выявления дефектов, расположенных по краям перьев подошвы, их озвучивают, перемещая преобразователь по поверхности перьев подошвы рельса, под различными углами в пределах от 0 до 30°.
Признаком обнаружения дефектов является появление в строб-импульсе эхо-сигнала, амплитуда которого выше порога срабатывания на экране дефектоскопа.

Оценка качества контролируемого участка рельса

Недопустимыми дефектами являются дефекты, у которых максимум амплитуды эхо-сигнала от дефекта выше средней линии по экрану дефектоскопа.
При обнаружении недопустимого дефекта контролируемый рельс
признается остродефектным и не подлежит сварке.

Спасибо за внимание