高(gāo)速鐵路(lù)列車，是指能(néng)以高(gāo)速度持續運行的鐵路(lù)列車，最高(gāo)行駛速度一(yī)般要達到(dào)200km/h及以上(shàng)。其具有快捷舒适、平穩安全、節能(néng)環保等優點，可滿足日益增長(cháng)的出行需求，深受當代人們的歡迎。

我國(guó)所産的高(gāo)鐵類型可分為(wèi)和諧号CRH系列和複興号CR400AF等，這類車輛大體可以認為(wèi)由車輛車體和車輛轉向架兩部分組成。

其中車體包括車頂、側牆、邊梁、橫梁和骨架等，均采用大面積鋁合金擠壓型材經加工(gōng)後制成，起著(zhe)保護車身強度、防腐蝕和防火的作用。

轉向架分為(wèi)動車轉向架和拖車轉向架，它們的主要結構基本一(yī)緻，均采用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。轉向架一(yī)方面支撐著(zhe)車體的重量，另一(yī)方面也連接著(zhe)車輪和電(diàn)機(jī)，負責整個(gè)車輛的牽引和制動，且在運行過程中承載著(zhe)巨大的震動和應力。同時，轉向架由輪對和轉向架骨架構成，一(yī)旦這些關鍵部位的零件(jiàn)在運行中出現破損，會(huì)立刻引起較大的交通(tōng)事(shì)故，造成巨大的人身和财産損失。

因此，為(wèi)了保障高(gāo)鐵車輛能(néng)夠安全運行，需要定期開(kāi)展高(gāo)鐵車輛缺陷的檢測和預警。這也是高(gāo)鐵車輛隐患整治的基礎和必需的工(gōng)作，并且對于軌道車輛安全隐患整治以及防止車輛運行事(shì)故等都具有重要的指導意義。

在我國(guó)高(gāo)鐵制造檢修過程中，無損檢測技(jì)術(shù)為(wèi)産品質量和使用安全做出了重要貢獻。随著(zhe)中國(guó)鐵路(lù)事(shì)業(yè)的發展，列車速度和載重量的不斷提高(gāo)，相(xiàng)應地對貨車質量和可靠性要求也越來越高(gāo)，各種車型關鍵零部件(jiàn)的無損檢測範圍也逐步擴大。但是目前現行的無損檢測方法衆多(duō)，當前對于車體、轉向架、輪對等高(gāo)鐵車輛關鍵部位對應的無損檢測方法也缺少具體的分析和綜述，因此本文全面對比和分析了不同無損檢測方法在高(gāo)鐵車輛缺陷檢測領域的應用，對車輛關鍵部位缺陷的無損檢測方法給出了具體建議。

常用無損檢測方法簡介

無損檢測技(jì)術(shù)是在不損傷被測物(wù)體的結構性能(néng)和使用性能(néng)的基礎上(shàng)，利用聲、光(guāng)、電(diàn)、熱、磁和射線等物(wù)理現象與檢測物(wù)質相(xiàng)互作用的特點，對重要的機(jī)器(qì)零部件(jiàn)進行檢測。檢測内容包括對零件(jiàn)等進行的表面缺陷檢測和内部缺陷檢測，并以此判斷缺陷的位置、大小(xiǎo)、形狀和種類，對材料性能(néng)進行評價，從(cóng)而保證零件(jiàn)的質量，提高(gāo)産品的使用性能(néng)。無損檢測的應用範圍随科學和生(shēng)産的發展日趨廣泛，幾乎涉及到(dào)國(guó)民(mín)經濟各部門(mén)。

無損檢測主要分為(wèi)六大類：超聲波檢測、射線檢測、電(diàn)磁渦流檢測、磁粉檢測、滲透檢測和無損檢測新技(jì)術(shù)。除此之外，還(hái)包括最簡單的目視檢測。

目視檢測

目視檢測是通(tōng)過肉眼直接觀察零件(jiàn)的表面，判斷零件(jiàn)是否存在缺陷。這種檢測方法雖然簡單、快速、經濟，但是存在明顯的缺點，即需要檢測人員(yuán)視力好且隻能(néng)檢測零件(jiàn)表面。目視檢測常常用于檢查大型零件(jiàn)的焊縫，在民(mín)航快速評估中應用較多(duō)。

超聲波檢測

超聲波檢測利用超聲波遇到(dào)缺陷形成反射或者衍射的原理來判斷是否存在缺陷。它的優點就(jiù)是方向性好、穿透力強，對操作人員(yuán)無害；缺點是不适用于面積大，形狀複雜(zá)和表面粗糙的零部件(jiàn)。超聲波檢測還(hái)适合于應用在鋁合金表面的缺陷探傷。

射線檢測

射線檢測是利用各種射線對材料的穿透性能(néng)及不同材料對射線的吸收、衰減程度的不同，由底片感光(guāng)成黑(hēi)度不同的圖像來進行檢測的。它作為(wèi)一(yī)種行之有效的材料内部缺陷檢測手段在工(gōng)業(yè)中有廣泛的應用。它的優點包括适用性廣，對零件(jiàn)的形狀及其表面的粗糙程度無嚴格要求，且能(néng)直觀地顯示缺陷的影像，便于對缺陷進行定位。其缺點是具有放(fàng)射性，危害大，成本高(gāo)，對平面缺陷的檢測靈敏度較低(dī)，因此射線檢測更适用于對零件(jiàn)中的氣孔、夾渣等體積型缺陷進行檢測，目前其主要應用于對鑄件(jiàn)和焊件(jiàn)的檢測。

電(diàn)磁渦流檢測

電(diàn)磁渦流檢測是利用電(diàn)磁感應原理，通(tōng)過測定被檢工(gōng)件(jiàn)内感生(shēng)渦流的變化來無損地判斷導電(diàn)材料及其零件(jiàn)的性能(néng)，或發現材料缺陷的無損檢測方法。其優點包括靈敏度高(gāo)，應用範圍廣，更容易實現自(zì)動化，特别是對管、棒等型材有著(zhe)較好的檢測效率。缺點是在檢測形狀較複雜(zá)的零件(jiàn)時，渦流檢測的效率相(xiàng)對較低(dī)。因此，電(diàn)磁渦流檢測在導電(diàn)的管、棒型材及非磁性導電(diàn)材的缺陷檢測領域有較好的應用。

磁粉檢測

磁粉檢測是利用磁粉的聚集顯示鐵磁性材料及其工(gōng)件(jiàn)表面與近表面缺陷的無損檢測方法。其優點是可以直觀地顯示出缺陷的形狀、位置與大小(xiǎo)，靈敏度高(gāo)，應用範圍廣，檢測速度快且工(gōng)藝簡單。缺點是隻适合于闆材、型材、管材等原材料及半成品表面及近表面缺陷的檢測，也可用于機(jī)械設備及壓力容器(qì)的定期缺陷檢查。

滲透檢測

滲透檢測是一(yī)種利用毛細作用将帶有顔色的滲透液噴塗在材料焊縫表面，讓滲透液滲入材料内，清洗後施加顯像劑顯示缺陷顔色的無損檢測方法。它具有操作簡單，缺陷顯示直觀，靈敏度高(gāo)，檢測費(fèi)用低(dī)等優點。但它也具有不适合多(duō)孔材料缺陷檢測的缺點。因此該方法适合于表面細膩、加工(gōng)精巧的零部件(jiàn)。

新技(jì)術(shù)

無損檢測新技(jì)術(shù)包括磁記憶檢測技(jì)術(shù)、激光(guāng)全息技(jì)術(shù)、微波檢測技(jì)術(shù)和紅(hóng)外檢測技(jì)術(shù)等等，這些新技(jì)術(shù)在高(gāo)鐵車輛的缺陷檢測領域的應用效果還(hái)有待進一(yī)步分析和研究。

高(gāo)鐵車輛缺陷的無損檢測

01 車體缺陷檢測

對于高(gāo)鐵車輛的車體，以鋁合金鋼闆的應用最為(wèi)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、側牆、邊梁、橫梁和骨架等均采用大面積鋁合金擠壓型材經加工(gōng)後制成，型材與型材間通(tōng)過縱向焊縫形成相(xiàng)應的機(jī)械結構。

由此可見(jiàn)，鋁合金鋼闆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(zì)身張力和如雨水(shuǐ)、冰雹、沙塵等外界環境的影響，極易對車身結構産生(shēng)損傷。

對于車體缺陷的檢測，常使用的無損檢測方法為(wèi)目視檢測法和超聲波檢測法。

目視檢測法即通(tōng)過目視或者借助強光(guāng)手電(diàn)筒進行整個(gè)車體目視檢查，觀察焊縫氣孔等缺陷。目視檢測操作簡便，無需借助複雜(zá)的輔助器(qì)具，适用于較明顯、可用肉眼直接觀察到(dào)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、中塗、膩子、面漆等工(gōng)序後容易被掩蓋，大部分内部分層缺陷極難通(tōng)過目視檢測直接發現，這時需要使用超聲波檢測法對内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，選擇合适的探頭，并将車體表面進行清潔，同時還(hái)需要注意的是，車體鋁合金材質的晶粒較大，儀器(qì)不宜選擇過高(gāo)的發射頻率。超聲波檢測法非常适合鋁合金闆材内部出現的分層缺陷的檢測和診斷，具有效率高(gāo)，速度快，檢測準确的特點。

02轉向架缺陷檢測

車輛轉向架一(yī)方面支撐著(zhe)車體的重量，另一(yī)方面也連接著(zhe)車輪和電(diàn)機(jī)，負責整個(gè)車輛的牽引和制動，且在運行過程中承載著(zhe)巨大的震動和應力，一(yī)旦這些關鍵部位的鐵磁性構件(jiàn)在運行中出現破損，會(huì)立刻引起較大的交通(tōng)事(shì)故，造成巨大的人身和财産損失。

以中車青島四方股份有限公司生(shēng)産的時速250公裡(lǐ)速度級動車組和諧号高(gāo)速列車CRH2A車型CRH2A車型為(wèi)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(yī)緻，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(wèi)轉向架的主體組成部分，其主要構成為(wèi)鋼闆、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(jiàn)，如鋼闆，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法和磁粉檢測法，其中超聲波檢測法與車體檢測相(xiàng)似，而磁粉檢測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，需将油漆層剝離以避免幹擾。

同時，新興的磁記憶檢測技(jì)術(shù)可以在不損害構件(jiàn)的前提下(xià)檢測轉向架構架的早期應力集中，從(cóng)而起到(dào)缺陷定位和預警的效果，也不失為(wèi)一(yī)種好的方法。

03輪軸缺陷檢測

高(gāo)鐵車輛的輪軸由車輪和車軸兩部分組成，其中車輪作為(wèi)車輛走行部的重要部件(jiàn)，極易産生(shēng)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(xiàng)對明顯的車輪斷裂等缺陷，可以直接進行目視檢測。而對于其他類型的車輪缺陷，主要采用磁粉檢測法和超聲波檢測法，其中磁粉檢測法可以有效檢測車輪表面細小(xiǎo)的缺陷，而超聲波檢測法可以對車輪和制動盤等壓裝部位的内部進行缺陷檢測。

高(gāo)鐵車輛的車軸一(yī)般會(huì)噴塗防鏽劑，雖然仍可以使用磁粉檢測法但在實際中并不方便，因此車軸通(tōng)常采用目視檢測法和超聲波檢測法。

車軸的目視檢測需要先觀察車軸外表面塗裝沒有破損，如斑點、切口等。若為(wèi)小(xiǎo)的破損，沒有外露金屬，則可以利用超聲波檢測法對内部進行缺陷檢測。若車軸表面出現較寬範圍的塗裝破損或明顯的腐蝕，必須馬上(shàng)更換輪對，且須進行必要的維修措施。

04車鈎缺陷檢測

車鈎是連挂機(jī)車和車輛或車輛和車輛之間的關鍵零部件(jiàn)，其主要作用是傳遞牽引力及沖擊力，并使車輛之間保持一(yī)定距離。磁粉檢測、超聲波檢測和射線檢測是車鈎檢修中常用的無損檢測方法。

其中磁粉檢測可以對車鈎緩沖器(qì)各零部件(jiàn)的表面及近表面缺陷進行診斷，無法對内部缺陷進行檢測，有一(yī)定的局限性；射線檢測可以直觀顯示車鈎内部缺陷形貌，且靈敏度較高(gāo)，且研究表明射線檢測能(néng)檢測出的最小(xiǎo)缺陷尺寸要小(xiǎo)于超聲波檢測，因此射線檢測适合較小(xiǎo)尺寸缺陷的檢測；采用超聲波檢測則可以得到(dào)缺陷的深度信息，它适合于車鈎材質較厚位置的檢測。