钢轨连续非接触硬度检测的研究

本文简述了电磁检测硬度的机理,利用电磁无损检测对钢轨双频淬火后的全长连续接触硬度检测进行测试研究,对钢轨纵向硬度的区分度已达到铁道部部标准.对该研究成果转化为生产力进行了初步探讨.     

钢轨缺陷无损检测与评估技术综述

钢轨缺陷的检测对于保障铁路安全具有重要的意义。在研究钢轨无损检测与评估技术的背景下,对国内外采用的钢轨缺陷检测方法进行了全面的综述,包括物理检测方法和机器视觉检测方法。阐述并分析了钢轨缺陷评估方法在机器视觉方面的应用情况,同时对所采用的钢轨无损检测与评估技术进行对比,论述和总结了包括射线检测在内的物理检测及包括图像处理在内的机器视觉检测两类检测方法的差异性。分析和研讨了现代无损检测与评估技术及其在发展中涉及的相关技术问题,并对钢轨缺陷无损检测与评估技术的未来发展给出设想。     

钢轨漏磁检测仿真分析及试验研究

为保障高速铁路的行车安全，针对现有高速铁路钢轨轨面伤损检测的需求，设计了一种携带有漏磁检测装置的钢轨探伤小车，并分析了钢轨探伤小车的结构组成和漏磁检测装置的检测原理。同时，在有限元分析软件 ＡＮＳＹＳ中建立了钢轨轨面漏磁检测的三维有限元模型，针对钢轨轨面主要的裂纹类和圆柱形缺陷，在软件中进行了钢轨缺陷的漏磁场特征仿真分析。通过计算分析，得出钢轨缺陷漏磁检测信号与传感器提离值、裂纹类缺陷长度、裂纹类缺陷深度、圆柱形缺陷直径、圆柱形缺陷深度的对应变化关系。最后，通过制备人工裂纹类和圆柱形钢轨缺陷，搭建起钢轨漏磁检测的试验平台，通过漏磁检测试验，验证了软件仿真结果的正确性。     

中等强度沙尘暴环境下钢轨硬度对轮轨滚动磨损与损伤影响

为研究戈壁和沙漠中等强度沙尘暴环境下钢轨硬度对轮轨滚动磨损和损伤的影响，采用风沙环境双盘滚动接触疲劳试验机对四种不同硬度的珠光体钢轨材料进行了轮轨滚动试验。结果表明，戈壁和沙漠中等强度沙尘暴环境下，随着钢轨硬度增加，平均黏着系数均无显著变化，车轮磨损率均先减小后增加，但钢轨磨损率在戈壁和沙漠中等强度沙尘暴环境下分别呈下降和上升趋势；这两种中等强度沙尘暴环境下，车轮的磨损机制主要为氧化磨损和疲劳磨损，且车轮氧化磨损随着钢轨硬度的增加而逐渐加剧，而钢轨的磨损机制主要为疲劳磨损；随着钢轨硬度的增加，这两种中等强度沙尘暴环境下，钢轨剖面裂纹深度总体均呈下降的趋势，表明钢轨的疲劳损伤随着钢轨硬度的增加而逐渐减轻；由于疲劳损伤对轮轨运行安全的影响比磨损更大，综合考虑钢轨材料的抗滚动磨损性能和抗滚动接触疲劳性能可以得出，高硬度的热处理钢轨更适合用于中等强度沙尘暴环境。     

铁路道岔60AT钢轨跟端表面硬度均匀化研究

铁路道岔用尖轨采用60AT钢轨制造，为了与60kg／m标准钢轨相连，其跟端一般是采用锻压方式将60AT钢轨断面压成60kg／m标准钢轨断面，由于钢轨跟端经过了加热、热锻模压型、正火处理等工艺，其内部金相组织和力学性能均发生了改变，与未锻压的基材出现了差异，尤其是钢轨顶表面硬度，在热影响区低于基材硬度，造成钢轨顶面硬度不均匀。     

攀钢高速钢轨生产技术现状及优化探讨

攀钢高速钢轨主体生产设备、精整检测技术处于国内领先地位。介绍了攀钢高速钢轨的冶炼、连铸、轧制、精整等关键工艺及检测技术现状,对降低冶炼能耗、实现连铸过程自动化、精轧孔型优化提出了建议,对建立基于激光检测技术的轧制参数自动优化系统、建立基于图像检测技术的热态钢轨表面缺陷在线检测系统、建立基于统计过程分析的质量控制系统进行了探讨。     

滚子表面硬度的电磁法检测分选

在弱磁场中，金属导体的硬度ＲＨ与磁导率μ的关系极为密切，当用试验方法确定了影响传感器线圈阻抗Ｚ的其他参数之后，就可使Ｚ＝Ｐ１（ＲＨ）的函数关系成立。基于这一理论，实现了滚子表面硬度的电磁法自动检测和分选，并利用微机系统完成各项检测功能。附图５幅，表１个，参考文献４篇。     

GCr15粉末冶金烧结钢中残余奥氏体的磁性无损检测

GCr15粉末冶金烧结钢被普遍用于制造各种模具,硬度要求较高,但其中的残余奥氏体会使硬度降低,因此,检验残余奥氏体的体积分数是非常重要的。含有残余奥氏体的粉末冶金磁化曲线和电导率不同于普通粉末冶金,所以,基于电磁检测方法通过测量电磁性质的变化来检测残余奥氏体的体积分数是可能的。GCr15粉末冶金烧结钢中残余奥氏体的电磁检测技术是基于非线性有限单元法的三维六面体边缘检测(有限元法),解释说明了利用该检验方法检测残余奥氏体的可能性,并经过了严格的实验验证。     

钢轨淬火线轨头信息在线检测

介绍了钢轨淬火生产线上钢轨轨头信息的在线检测技术.为了克服钢轨材质、温度等因素对检测的影响,采用了"浮动基准比较器"技术.     

基于激光线光源的钢轨表面缺陷三维检测方法

将结构光三维检测方法应用于钢轨生产过程中的表面缺陷三维检测,通过在钢轨四周安装4台激光线光源和8台面阵CCD摄像机实现钢轨四个面的检测。对摄像机采集到的激光光带图像进行光带中心提取、光带中心线矫正、光带中心线与基准线的差值等步骤,得到钢轨表面深度的变化值,并将沿钢轨长度方向和高度方向的深度变化值用深度分布图表示,通过两维图像识别的方法检测缺陷所在的区域,从而实现钢轨表面缺陷的自动检测。该方法已经实现在线应用,可以达到的最大检测速度为1.5m/s,深度检测分辨力为0.2mm。     

重载铁路钢轨损伤行为分析

利用电感耦合等离子体光谱仪、硬度仪、光学显微镜和扫描电子显微镜等对现场重载铁路损伤钢轨进行各种微观测试分析,分析了重载钢轨的损伤机理。结果表明:重载钢轨中碳、硅、锰含量较高,这有利于提高钢轨强度、硬度和耐磨性;现场服役损伤钢轨的表面硬度明显高于新钢轨的表面硬度,其轨距角处和轨顶区硬度高于非接触区的硬度;现场服役钢轨和新钢轨试样均表现为残余压应力;疲劳裂纹主要在轨顶区表面萌生,扩展较深且扩展角度明显不同,疲劳裂纹扩展方式主要表现为穿晶和沿晶扩展,钢轨侧磨区几乎无疲劳裂纹存在;轨顶区域塑性变形严重,塑性区组织明显被拉长细化呈流线型,塑性层厚度与裂纹扩展深度大致相同。     

局部堆焊修复U75V钢轨的滚动接触磨损特性

对未堆焊和局部堆焊U75V钢轨试样进行干态+湿态两阶段连续滚动接触磨损试验，对比分析了2种钢轨试样的滚动接触特性及磨损行为。结果表明：2种钢轨试样的黏着系数在干态磨损阶段都在0.60左右，进入湿态磨损阶段急剧下降至0.25左右；干态磨损阶段局部堆焊钢轨试样的黏着系数略高于未堆焊钢轨试样，湿态磨损阶段则相反。局部堆焊钢轨试样的堆焊层主要由马氏体组成，硬度最高，磨损表面损伤轻微，未发现明显裂纹与塑性变形；热影响区由铁素体、珠光体与马氏体等组织组成，硬度居中，磨损后表面粗糙度最大，塑性变形较大且出现较多大角度扩展的裂纹；无堆焊区主要由珠光体组成，硬度最小，磨损后表面平坦，塑性变形较明显，出现少量裂纹。     

基于三点法的高铁钢轨打磨砂轮磨损检测仿真

针对高速铁路钢轨打磨过程中存在砂轮磨损问题,深入研究了钢轨打磨过程和砂轮磨损检测,提出了采用自为基准的三点法对钢轨打磨砂轮的磨损进行间接测量,建立了三点法测量的数学模型,对三点法测量的影响因素和测量方案进行了仿真,并对仿真结果进行了分析,为测量小车的制作和测量方案的选取提供了依据。最后,对表示钢轨打磨前、后表面的两条正弦曲线进行了仿真测量,验证了三点法测量钢轨打磨砂轮磨损的可行性。仿真结果表明,该砂轮磨损检测方法是可行的,测量方案的稳定性明显。     

金属构件硬度的无损检测研究进展与展望

金属构件的硬度是其力学和机械性能的关键指标之一,因此硬度检测在工业生产中具有重要意义。传统的硬度检测方法通常采用压痕或划痕等方式,这种方法存在破坏性大、效率低等问题,难以满足现代化检测的需求,因此,无损检测方法成为当前研究的热点。随着声学、电磁学等领域的发展,基于这些技术的硬度无损检测技术应运而生。首先,对基于声学、电磁学的硬度无损检测技术进行系统的阐述,并探讨不同材料微观结构变化对检测特征的影响。通过对特征与微观结构之间的关系进行分析,深入地理解硬度无损检测技术的原理和应用。接下来,综述一些基于神经网络的新型信号处理方法,这些方法在提高检测精度和优化信号处理算法方面都表现出了巨大的潜力。最后,展望硬度无损检测技术的未来发展趋势。     

两种管道电磁无损检测方法研究综述

针对工业运输过程中的管道腐蚀或机械损伤这一问题,对目前两种管道电磁无损检测方法即涡流检测和漏磁检测进行了深入研究,对两种管道电磁无损检测方法的基本原理、系统结构、各自的应用技术特点及适用范围进行了归纳,介绍了这一领域的国内外研究进展。分别列举了两种管道电磁检测方法的工程应用实例,提出了一些技术应用上的注意事项。对两种检测方法的研究总结结果表明,对金属管材类的表面和近表面探伤或管材焊缝进行检测时,涡流检测具有很大的优势,如速度快、精确度高,在管道有包覆层的情况下同样能够很好地检测到管道缺陷;对管道的横向和纵向裂纹或对检测速度要求非常高的管道在线检测中,漏磁检测与其他检测方法相比,优势明显。     

基于平衡电磁技术的钢板表面裂纹深度检测方法

针对钢板表面横纵两方向裂纹深度的检测问题，提出了基于平衡电磁技术的检测方法。通过电磁场分析建立了平衡电磁技术检测横纵裂纹的感应电压模型，并理论分析了检测电压的变化趋势；采用有限元方式分析了平衡电磁技术检测电压与裂纹深度的具体变化规律。通过设计等间距采样的平衡电磁技术检测平台，对钢板表面1～6 mm深的横纵向裂纹进行检测能力验证实验。结果表明：随着横纵向裂纹深度的增加，检测电压幅值线性增大；相同深度的横向裂纹检测电压幅值约为纵向裂纹检测幅值的2倍；该方法具备对钢板表面横纵向裂纹深度定量检测的能力。     

钢轨高速探伤系统的研究

介绍了钢轨高速探伤系统.对系统设计中的一些关键技术问题-高速轮探头,探轮自动对中装置,多通道超声发射/接收系统以及高速数据采集与处理等进行了说明.经多次试验,该系统达到钢轨高速探伤和伤损检测精度的要求.     

钢轨磨损检测装置结构设计

针对铁路钢轨磨损现状,通过对现有钢轨磨损检测装置的结构创新,设计了一种新型钢轨磨损检测装置;首先通过CCD摄像机检测模块、传感器模块对钢轨进行磨损检测,再利用图像采集模块和数据处理模块对检测数据进行分析,最后得到钢轨的磨损形式和磨损量。该装置的应用提高了钢轨磨损检测的效率和准确率,同时可对已损伤钢轨进行预警,有效延长了钢轨的使用寿命,减轻了工人的工作强度。     

基于RBF神经网络的渗碳层深度电磁无损检测

为了实现钢铁件渗碳层深度的实时在线电磁无损检测，本文利用了DWY-1型电磁无损检测仪，采用改进的Gram-Schmidt方法优化RBF人工神经网络进行实验。实验表明，渗碳层深度的检测精度、网络的收敛速度能满足生产实际的需要。     

钢丝绳芯传输胶带的电磁无损检测方法与装置研究

基于电磁无损检测理论,分析了钢丝绳传输胶带（以下简称胶带）检测的本质,比较了几种电磁检测方法的优劣。然后确定了以漏磁检测为基础的胶带检测实验方法,同时设计了可以对胶带的无损检测进行多因素、多角度变量研究的实验检测装置,文章还具体介绍了装置的关键部件。最后对胶带的电磁检测发展前景进行了讨论。