钢轨在焊轨基地焊接过程中，可能会产生体积状或平面状缺陷，其中体积状的有疏松和夹渣等；平面状的有微裂纹、灰斑、未焊合等。体积状缺陷通过单探头就可以检测，平面状缺陷一般垂直于钢轨水平方向，难以通过单探头检测，除少数靠近界面的平面状缺陷外，一般需要使用双探头，通过一发、一收组合方式进行探伤扫查。因此钢轨焊缝探伤多采用单探头加双探头组合方法对焊缝进行扫查。今天我们就来看看焊轨基地如何检测钢轨焊缝内部缺陷。
1 单探头检测
单探头检测脉冲反射示意图如下所图1所示：
图1 单探头脉冲反射示意
2 双探头检测
钢轨焊缝多采用GHT-2B双探头探伤仪，下面以该设备说明一下双探头检测原理，轨头两侧采用K1.2（1.2是指发射探头入射角正切值，即Tan50.19°=1.2）一发一收组合探头，可以实现轨头单探头扫查和轨头双探头K型扫查，本侧探头自发自收（单探头扫查），对侧探头只接收，与本侧探头构成K型扫查；轨底两侧K0.88探头一对，可以实现轨底K型扫查，本侧探头自发自收，对侧探头只接收，共同构成K型扫查。顶面K0.75探头一对，可以实现轨腰单探头扫查和轨腰串列式扫查，前探头自发自收(单探头扫查)，后探头只接收，与前探头构成串列式扫查，扫查时，声波探测深度（探测点到底面的距离）h与两探头分开的距离L有如下关系：
L=2tgβ·h
可见，两探头分开的距离越大，探测点越高；反之，分开的距离越小，探测点越低（离底面越近）。所以，当两探头由分到合或由合到分移动时，探测点就从焊缝上部到底部或从底部到上部进行一遍扫查。
图2 轨腰串联式原理图
图3 轨腰串联式扫查动态图
图4 轨头、轨腰、轨底双探头扫查图示
3 钢轨焊缝单探头灵敏度校准方法
1.轨头单探头灵敏度校准方法
手持K≥2单探头（一般为K2.5）在GHT-5对比试块B区轨头顶面或侧面上前后移动，找到深度为60mm的5号横通孔反射波，将反射波调整到满幅度的80％，再根据探测面情况进行适当表面耦合补偿(一般为2dB～6dB)，作为探测焊缝轨头部位的探伤灵敏度。
图5 轨头单探头灵敏度校准（主视图）
2.轨腰单探头灵敏度校准方法
手持K0.75～K1单探头（一般为K1）在GHT-5对比试块B区轨头顶面前后移动，找到8号横孔（通过探伤仪显示深度160mm确认），将8号横孔发射波幅高度调整为满屏80%，再根据探测面情况进行适当的表面补偿（一般为2dB-6dB），作为轨腰的探伤灵敏度。
图6 轨腰单探头灵敏度校准（主视图）
3.轨底单探头灵敏度校准方法
手持K≥2单探头（一般为K2.5）将GHT-5试块C区2号竖孔上棱角的二次反射波调整到满幅度的80％，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿(一般为2 dB～6 dB)，作为轨底单探头探伤灵敏度。
图7 轨底单探头灵敏度校准（主视图）
4 钢轨焊缝双探头灵敏度校准方法
1.轨头双探头灵敏度校准方法（K型扫查）
轨头宜采用K0.8-K2探头从轨头侧面对轨头进行K型扫查，焊轨基地目前采用K1.2一发一收组合探头。将GHT-1b试块上2号平底孔反射波高调整到满幅度的80％，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿(一般为2 dB～6dB)，作为轨头部位的探伤灵敏度。
图8 轨头双探头灵敏度校准（俯视图）
将GHT-1a试块上距轨底40 mm的4号平底孔反射波高调整到满幅度的80％，然后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿(一般为2 dB～6 dB)，作为轨腰部位的探伤灵敏度。
图9 轨腰串联式灵敏度校准（主视图）
3.轨底双探头灵敏度校准方法（K型扫查）
轨底宜采用（K0.8-K1）探头从轨底侧面对轨底进行K型扫查，焊轨基地目前采用K0.88一发一收组合探头，将GHT-1a试块上的5号平底孔反射波高调整到满幅度的80％，后根据探测面情况进行适当表面耦合补偿(一般为2 dB～6 dB)，作为轨腰部位的探伤灵敏度。
图10 轨底双探头灵敏度校准（俯视图）
附件1（校准试块）
GHT-5试块
GHT-5（C区）试块
GHT-1a、GHT-1b试块
文章来源：
原文名称：焊轨基地焊缝超声波探伤原理及灵敏度校准
原文出处：https://mp.weixin.qq.com/s/dHSQJwQY1ZTlPpLNOpfIhA
