Наиболее «опасными» зонами колесных пар, при дефектоскопии которых требуется повышенное внимание, являются приободная зона цельнокатаного колеса и шейка оси. Основными типами производственных дефектов приободной зоны, способствующих образованию и развитию усталостных трещин, являются внутренние дефекты материала типа раковин, а также растрескивания и сколы хрупкого обезуглероженного поверхностного слоя материала.
В соответствии с Техническими требованиями на приемочный неразрушающий контроль вновь изготовленных цельнокатаных колес, приободная зона не входит в зону контроля. Данная зона в соответствии с СТО РЖД 1. 11. 002-2008 проверяется в условиях ремонта колесных пар поверхностной волной, при установке ультразвукового преобразователя на внутренней поверхности диска.
Указанная схема контроля не обеспечивает выявление внутренних дефектов типа раковин, поскольку поверхностная волна не распространяется на глубину залегания такого типа дефектов. Кроме того, для контроля поверхностной волной необходима зачистка всей внутренней поверхности диска, которая требует значительных трудозатрат, и технологией ремонта не предусмотрена.
Для решения проблемы выявления дефектов в приободной зоне колеса предлагаем рассмотреть возможность ультразвукового контроля с применением дефектоскопа на фазированных решетках Х — 32 при вводе ультразвука не с поверхности диска, а с поверхности катания, которая имеет более высокую чистоту обработки поверхности. Ультразвуковой дефектоскоп на фазированных решетках Х — 32, в отличие от традиционных одноканальных импульсных дефектоскопов, обеспечивает оперативный выбор оптимальных параметров и режимов поиска дефектов в деталях сложной формы.
Исследования и поиск возможных критериев оценки качества акустического контакта преобразователя с поверхностью катания выполнялись на контрольном образце с искусственными отражателями в виде пропилов, размеры и местоположение которых соответствовали требованиям СТО РЖД 1. 11. 002-2008. При этом использовались дефектоскоп Х — 32 на частотах возбуждения ультразвука 2,25 и 5,0 МГц при различных диапазонах изменения угла ввода, фокусных расстояний и призмы с углами наклона 17 и 35°.
внутренние и поверхностные дефекты материала в приободной зоне можно уверенно выявлять указанным дефектоскопом при установке преобразователя на поверхность катания колеса перпендикулярно его ободу;
оптимальными параметрами контроля приободной зоны являются: угол наклона призмы — 17°, частота возбуждения продольной ультразвуковой волны — 2,25 МГц, диапазон изменения угла ввода от 5 до 50°, фокусное расстояние — 160 мм;
На основании вышеизложенного считаем целесообразным расширить зону ультразвукового контроля для выявления внутренних дефектов материала и введения дополнительного магнитопорошкового контроля для выявления поверхностных растрескиваний в приободной зоне. При этом целесообразно исключить из эксплуатации колеса с окалиной в приободной зоне, поскольку под воздействием эксплуатационных нагрузок от окалины развиваются трещины в основном материале.
Источник: http://Bilets.org жд билеты в городе.
