铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂及其制备方法与流程

1.本发明属于探伤耦合剂技术领域，具体是指一种适用于铁道机车车轴、轮辋(整体轮)、轮毂(分体轮)；客车与货车车辆轮轴、轮对、车轴；动车组轮对(车轮)等机车车辆走行部关键部件及铁路工务钢轨轨道、钢轨衔接焊缝超声波探伤耦合剂及其制备方法。


背景技术：

2.超声波检测仪是采用高性能、低功耗微处理器技术，基于超声波脉冲反射原理，测量机车车辆走行部关键部件及钢轨金属材料内部是否存在裂纹及缺陷。当探头发射的超声波脉冲穿过耦合剂到达金属表面时，脉冲被反射回探头。通过精确测量超声波在耦合剂中传播的时间来确定被测金属部件是否完好无损。
3.耦合剂是用来排除探头和被测金属物体之间的空气，使超声波能够有效地穿入金属部件内部达到检测金属物体的目的。目前，铁道机车车辆行业常用的耦合剂是机油、变压器油、水等，上述耦合剂具有透声效果差，超声波难以穿入工件，机油、变压器油容易造成金属材料表面污染、低温条件下水容易凝固结冰等缺点。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种具有优异的透声效果、耐低温性能的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提出的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂，以重量份数计包括如下组分：乙二醇30-50份，水40-60份，聚丙烯酰胺凝胶4-8份，防锈剂2-4份，稳定剂2-4份。
6.优选的，所述铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂以重量份数计包括如下组分：乙二醇40份，水50份，聚丙烯酰胺凝胶5份，防锈剂3份，稳定剂3份。
7.优选的，所述防锈剂选用吗啉、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种、两种或三种混合物；所述稳定剂选用苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮异氰酸酯中的一种、两种或三种混合物。
8.优选的，所述耦合剂添加0.01-0.03份的用于调色颜料，所述耦合剂添加0.02-.04份的用于调味香料。
9.此外本发明还公开了上述铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂的制备方法，包括如下步骤：
10.(1)取水加入反应釜中，然后边搅拌，边加入聚丙烯酰胺凝胶、乙二醇，待全部溶解后继续搅拌1小时；
11.(2)将防锈剂、稳定剂、颜料和香料依次加入反应釜中，充分搅拌30分钟，即可完成。
12.本发明采取上述结构取得有益效果如下：本发明提供的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂，通过将特定含量的乙二醇、水、聚丙烯酰胺凝胶、防锈剂、稳定剂的混合，
制备得到的耦合剂具有优异的透声效果和耐低温性能，同时还具优异的防锈性能，同时通过添加颜料和香料改善耦合剂的感官，有助于工作人员对耦合剂的接受，且制造方法简单。
具体实施方式
13.下面结合具体实施对本发明的技术方案进行进一步详细地说明，本发明的技术特征没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。
14.以下结合实施例，对本发明做进一步详细说明。
15.一、实施例1-6为铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂的制备
16.配比如表1所示：
17.表1实施例1-6中铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂的配方(重量份数)
18.组份实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6乙二醇353545455050水555545454040聚丙烯酰胺凝胶555555防锈剂333333稳定剂222222颜料0.020.020.020.020.020.02香料0.030.030.030.030.030.03
19.其中，实施例1中防锈剂选用吗啉，稳定剂选用苯二亚甲基二异氰酸酯；实施例2中防锈剂选用二乙醇胺，稳定剂选用六亚甲基二异氰酸酯；实施例3中防锈剂选用三乙醇胺，稳定剂选用异佛尔酮异氰酸酯；实施例4中防锈剂选用吗啉与二乙醇胺质量比为1:1的混合物，稳定剂选用苯二亚甲基二异氰酸酯与六亚甲基二异氰酸酯质量比为1:1的混合物；实施例5中防锈剂选用吗啉与三乙醇胺质量比为1:1的混合物，稳定剂选用六亚甲基二异氰酸酯与异佛尔酮异氰酸酯质量比为1:1的混合物；实施例6中防锈剂选用吗啉、二乙醇胺与三乙醇胺质量比为1:1:1的混合物，稳定剂选用苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯与异佛尔酮异氰酸酯质量比为1:1:1的混合物。
20.制备方法：
21.按照表1配方，取水加入反应釜中，然后边搅拌，边加入聚丙烯酰胺凝胶、乙二醇，待全部溶解后继续搅拌1小时；将三羟甲基丙烷、防锈剂、稳定剂、颜料、香料依次加入反应釜中，充分搅拌30分钟，即可完成。
22.二、性能数据测试
23.将上述实施了制备的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂分成三份，分别进行声速、低温、防锈性能试验测试。
24.声速测试：用声波检测仪测试声音在探伤耦合剂中的传播速度。
25.低温测试：将耦合剂置于倾点测试仪中，测试倾点。
26.防锈性能测试：在耦合剂中放入打磨干净的铜片和钢片，然后放置于40℃的恒温箱中，24h之后观察测试结果。
27.上述三种试验的具体测试结果见下表2所示
28.表2实施例1-6制得的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂的性能数据测试
结果
[0029] 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6声速(m/s)170617521697172017031693倾点(℃)-13-14-22-23-33-35防锈性能(24h)无锈无锈无锈无锈无锈无锈
[0030]
由表1、表2可知实施例1-6中铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂分别在-10℃、-20℃、-30℃低温条件下，声音在该耦合剂中的传播速度均可以到达1690m/s以上，充分说明本发明的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂具有优异的透声效果和耐低温性能，同时具有良好的防锈性能。
[0031]
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实施例中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的实施例，均应属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂，其特征在于，以重量份数计包括如下组分：乙二醇30-50份，水40-60份，聚丙烯酰胺凝胶4-8份，防锈剂2-4份，稳定剂2-4份。2.根据权利要求1所述的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂，其特征在于，所述铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂以重量份数计包括如下组分：乙二醇40份，水50份，聚丙烯酰胺凝胶5份，防锈剂3份，稳定剂3份。3.根据权利要求1所述的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂，其特征在于，所述防锈剂选用吗啉、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种、两种或三种混合物。4.根据权利要求1所述的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂，其特征在于，所述稳定剂选用苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮异氰酸酯中的一种、两种或三种混合物。5.根据权利要求1-2任一项所述的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂，其特征在于，所述耦合剂添加0.01-0.03份的用于调色颜料，所述耦合剂添加0.02-.04份的用于调味香料。6.根据权利要求5所述的铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取水加入反应釜中，然后边搅拌，边加入聚丙烯酰胺凝胶、乙二醇，待全部溶解后继续搅拌1小时；(2)将防锈剂、稳定剂、颜料和香料依次加入反应釜中，充分搅拌30分钟，即可完成。

技术总结
本发明公开了一种即适用于铁道机车车辆、同时适用于工务钢轨的探伤耦合剂，以重量份计，包括乙二醇30-0份，水40-60份，聚丙烯酰胺凝胶4-8份，防锈剂2-4份，稳定剂2-4份。本发明还公开了上述耦合剂的制备方法，该共用型耦合剂具有优异的透声效果和耐低温性能，同时还具优异的防锈性能，应用前景广阔。本发明属于探伤耦合剂技术领域，具体是指一种铁道机车车辆及钢轨轨道探伤用的耦合剂及其制备方法。及钢轨轨道探伤用的耦合剂及其制备方法。


技术研发人员：姚建民 李奇 丁毅 杜浩江 韩浩明 李学东 张清川 王敬波 吉晓军 赵莹 谭政民 李高琪 刘莉
受保护的技术使用者：清研高装科技（天津）有限公司
技术研发日：2022.04.11
技术公布日：2022/8/12