常用無損檢測方法在高鐵車輛缺陷檢測領域的應用與比較

　　1、車體缺陷檢測

　　對于高鐵車輛的車體，以鋁合金鋼板的應用最為廣泛。車體采用薄壁筒形的整體承載式輕量化結構，主要構成部分如車頂、側墻、邊梁、橫梁和骨架等均采用大面積鋁合金擠壓型材經加工后制成，型材與型材間通過縱向焊縫形成相應的機械結構。由此可見，鋁合金鋼板車體在制造過程中存在大量焊縫，且在車輛運行過程中受自身張力和如雨水、冰雹、沙塵等外界環境的影響，極易對車身結構產生損傷。

　　對于車體缺陷的檢測，常使用的無損檢測方法為目視檢測法和超聲波檢測法。目視檢測法即通過目視或者借助強光手電筒進行整個車體目視檢查，觀察焊縫氣孔等缺陷。目視檢測操作簡便，無需借助復雜的輔助器具，適用于較明顯、可用肉眼直接觀察到的車體焊接缺陷。但是車體鋁合金焊縫連接處缺陷經過底漆、中涂、膩子、面漆等工序后容易被掩蓋，大部分內部分層缺陷極難通過目視檢測直接發現，這時需要使用超聲波檢測法對內部分層缺陷進行檢測。超聲波檢測法需要使用超聲波探傷儀，選擇合適的探頭，并將車體表面進行清潔，同時還需要注意的是，車體鋁合金材質的晶粒較大，儀器不宜選擇過高的發射頻率。超聲波檢測法非常適合鋁合金板材內部一出現的分層缺陷的檢測和診斷，具有效率高，速度快，檢測準確的特點。

　　2、轉向架缺陷檢測

　　車輛轉向架一方面支撐著車體的重量，另一方面也連接著車輪和電機，負責整個車輛的牽引和制動，且在運行過程中承載著巨大的震動和應力，一旦這些關鍵部位的鐵磁性構件在運行中出現破損，會立刻引起較大的交通事故，造成巨大的人身和財產損失。以中車青島四方股份有限公司生產的時速250公里速度級動車組和諧號高速列車CRH2A車型CRH2A車型為例，車輛轉向架包括動車轉向架和拖車轉向架，其主要結構基本一致，主要由H型構架、無搖枕、空心軸輪對、鑄鋼軸箱體、鋁合金前蓋和鑄鋁整體齒輪箱結構構成，其中構架作為轉向架的主體組成部分，其主要構成為鋼板、鑄鋼和無縫鋼管等材料的焊接結構，因此在轉向架構架中存在鐵磁性構件，如鋼板，鑄鋼等。

　　對于車輛轉向架構架的缺陷檢測，可以采用超聲波檢測方法和磁粉檢測方法，其中超聲波檢測方法與車體檢測相似，而磁粉檢測方法是使用便攜式磁粉探傷儀對轉向架剛性結構的表面缺陷進行有效定位和檢測。值得注意的是，若轉向架構架表面存在油漆層，需將油漆層剝離以避免干擾。同時新興的磁記憶檢測技術可以在不損害構件的前提下檢測轉向架構架的早期應力集中，從而起到缺陷定位和預警的效果，也不失為一種好的方法。

　　3、輪軸缺陷檢測

　　高鐵車輛的輪軸由車輪和車軸兩部分組成，其中車輪作為車輛走行部的重要部件，極易產生各種類型的缺陷，包括車輪斷裂、踏面擦傷、硌傷、滾動解除疲勞和剝離等。對于相對明顯的車輪斷裂等缺陷，直接進行目視檢測。而對于其他類型的車輪缺陷，主要采用磁粉檢測和超聲波檢測，其中磁粉檢測可以有效檢測車輪表面細小的缺陷，而超聲波檢測可以對車輪和制動盤等壓裝部位的內部進行缺陷檢測。高鐵車輛的車軸一般會噴涂防銹劑，雖然仍然可以使用磁粉檢測但并不方便，因此車軸的無損檢測方法通常是目視檢測和超聲波檢測。車軸目視檢測需要先觀察車軸外表面涂裝沒有破損(斑點，切口)。若為小的破損，沒有外露金屬，則可以利用超聲波檢測對內部進行缺陷檢測。若車軸表面出現較寬范圍的涂裝破損或明顯的腐蝕，必須馬上更換輪對，且須進行必要的維修措施。

　　4、車鉤缺陷檢測

　　車鉤是連掛機車和車輛或車輛和車輛之間的關鍵零部件，其主要作用是傳遞牽引力及沖擊力，并使車輛之間保持一定距離。磁粉檢測、超聲波檢測和射線檢測是車鉤檢修中常用的無損檢測方法。其中磁粉檢測可以對車鉤緩沖器各零部件的表面及近表面缺陷進行診斷，無法對內部缺陷進行檢測，有一定的局限性；采用射線檢測可以直觀顯示車鉤內部缺陷形貌，且靈敏度較高，且研究表明射線檢測能檢測出的最小缺陷尺寸要小于超聲波檢測，因此射線檢測適合較小尺寸缺陷的檢測；采用超聲波檢測則可以得到缺陷的深度信息，它適合于車鉤材質較厚位置的檢測。