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城市轨道交通车辆需要哪种无损检测方法?

发布时间: 作者:上海路阳仪器 技术文档组 点击次数:
本篇摘要

城轨车辆检修以磁粉、超声、渗透、射线、涡流为主:走行部与车钩用磁粉查表面裂纹,车轴轮座用超声查内部缺陷,焊缝与非铁磁件用渗透,标准多引EN、NF与TB。

核心要点

  • 按《城市轨道交通设施设备运行维护管理办法》,架修不超过 5 年或 80 万车公里
  • 大修间隔不超过 10 年或 160 万车公里
  • 走行部、车钩、悬挂件是探伤重点部位
  • 磁粉(MT)查铁磁件表面与近表面裂纹,最常用
  • 超声(UT)查车轴、轮座等内部缺陷;渗透(PT)用于非铁磁件与焊缝
  • 标准多采用 EN、NF 国际标准并结合 TB 铁路标准

城轨车辆检修以磁粉加超声为主、渗透与涡流为辅:走行部、车钩、悬挂件用磁粉查表面裂纹,车轴与轮座用超声查内部缺陷,非铁磁件与焊缝用渗透,薄壁部位可用涡流。检修周期按架修不超过 5 年或 80 万车公里、大修不超过 10 年或 160 万车公里执行。

根据交通运输部《城市轨道交通设施设备运行维护管理办法》(交运规〔2019〕8号)的相关规定,车辆系统架修间隔应不超过5年或80万车公里,大修间隔应不超过10年或160万车公里。

与铁道车辆相比,地铁车辆有其鲜明的特点,由于关键零部件的制造工艺多由国外引入,因此在进行无损检测时多采用ISO、EN、NF等相关国际标准,同时结合相关铁路TB标准,如EN 1291:2002《焊缝磁粉探伤验收等级》、NF F00-090《铁路制件磁粉探伤》、《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》等。在维修过程中,车辆探伤工使用的无损探伤技术作为轨道车辆探伤的重要检测手段,对于轨道车辆走行部件、车钩、悬挂件等重要部件内部缺陷的检测及提高列车运行安全,发挥着重要作用。常用的无损检测技术有磁粉检测(MT)、超声检测(UT)、渗透检测(PT)、射线检测(RT)、涡流检测(ET)等。

1、超声波检测

超声波检测是利用超声能穿透金属材料的特点来检查零件是否有缺陷的检测方法。车辆探伤工通过超声波探头发射超声波,经过耦合剂入射到工件中传播,根据反射回波在荧屏上的位置和波幅高低判断缺陷的大小和位置。

城市轨道交通车辆需要哪种无损检测方法? 图1

2、磁粉检测

磁粉检测是利用工件表面和近表面缺陷磁导率和钢铁磁导率的差异,磁化后这些不连续处的磁场将发生畸变,从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积,来判断破损的位置。车辆探伤工在适当的光照条件下,让被检测工件显现出缺陷位置和形状。磁粉探伤能够检测工件表面和近表面的裂纹、折叠、疏松、冷隔、发纹、非金属夹杂、未焊透、气孔等问题。

城市轨道交通车辆需要哪种无损检测方法? 图2

3、渗透检测

渗透检测是用于检查表面开口缺陷的检测方法,通过渗透剂渗入表面开口缺陷内,利用显像剂的作用将缺陷内的渗透剂吸附到工件表面形成痕迹而显示缺陷的存在。车辆探伤工采用的渗透检测法是最有效的检测工件表面是否有破损的方法,对表面点状和线状缺陷的发现有重大帮助。通过这几类无损探伤技术,车辆探伤工能够对列车各个关键部件进行多维度深度检查,发现故障点并及时进行修复处理,有效排除列车潜在行车隐患。

城市轨道交通车辆需要哪种无损检测方法? 图3

4、射线检测

射线检测在铁路系统有较多应用,如摇枕、侧架、焊缝等。但由于存在放射性污染,在地铁车辆检修中应用较少。目前有使用射线检测技术对风缸焊缝进行检测。

5、涡流检测

涡流检测在铁路领域应用较少,法国国营铁路曾将其用于导管和滚动轴承部件的检测,国内也仅局限于轴承滚珠、整体轮辐板检测等,同样在地铁车辆检修中也鲜有应用。

6、交变磁场测量

交变磁场测量(ACFM)技术是一种新型的涡流检测技术,最早被应用于近海石油装备的无损检测中,ACFM技术由交变电压降(ACPD)法发展而来,综合了ACPD法能测定裂纹尺寸和涡流法无需同工件接触的优点。目前在国内,已有上海地铁率先将ACFM技术应用于构架焊缝检测的尝试。

为什么以磁粉和超声为主

车轴、轮对、构架、车钩都是铁磁材料,磁粉检测对表面与近表面裂纹灵敏度高、速度快、成本低,适合检修流水线的大批量筛查。而车轴内部缺陷(如锻造折叠、白点)只能靠超声,从端面或轴身入射,按回波位置和波幅判断缺陷大小与深度。

各方法的适用位置

  • 磁粉 MT:车轴轴身与轮座、构架焊缝、车钩、销轴。
  • 超声 UT:车轴内部与轮座镶入部、轮辋内部。
  • 渗透 PT:铝合金构件、奥氏体不锈钢焊缝等非铁磁件。
  • 射线 RT:关键焊缝的内部体积性缺陷。
  • 涡流 ET:薄壁管、表面疲劳裂纹的快速筛查。

标准怎么选

地铁车辆关键零部件制造工艺多由国外引入,探伤常采用 ISO、EN、NF 系列标准,同时结合铁路 TB 标准,如 EN 1291(焊缝磁粉验收等级)、NF F00-090(铁路制件磁粉探伤)、《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》。实操中应以车辆制造厂家的维护手册为准,标准之间冲突时取更严者。

常见问题

为什么新车也要探伤?

新造与架修后都要做,目的是发现制造缺陷与装配损伤,建立初始基准,便于后续对比。

磁粉检测后工件会带磁吗?

会有一定剩磁,精密件需做退磁处理,否则可能吸附铁屑影响装配与运行。

荧光磁粉和彩色磁粉怎么选?

荧光法在暗室下对比度高、灵敏度更好,检修线普遍采用;现场无暗室条件时可用彩色磁粉配反差增强剂。

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引用本文

上海路阳仪器有限公司. 《城市轨道交通车辆需要哪种无损检测方法?》[EB/OL]. 上海路阳仪器有限公司, 2024-09-30. https://www.luyor.net/jishujieda/198.html.

上海路阳仪器有限公司

成立于 2008 年,专注紫外光源、荧光检测与紫外辐照设备的研发制造,产品覆盖荧光渗透/磁粉探伤灯、荧光检漏套装、生物膜检测灯、细胞光毒性辐照仪、荧光蛋白激发光源与转速测量仪器,服务无损检测、轨道交通、食品药品、化妆品与生命科学研究等领域。本文由路阳技术文档组依据产品实测数据与行业标准编写。

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