射線檢測應用

3-2-5焊縫透照焊縫透照方式分為縱縫透照法、環(huán)縫外透法、環(huán)縫內(nèi)透法、雙壁單影法和雙壁雙影法1)平板對接焊縫一般采用垂直透照，適用于其它工件的平面部分和曲率半徑大的環(huán)焊縫射線照相。對于V形坡口或雙V形坡口對接焊縫，也采用垂直透照，但為了發(fā)現(xiàn)其沿坡口方向缺陷(如未熔合)時，也可采用沿坡口方向進行照射這是因為只有射線能垂直入射工件中缺陷時，底片上缺陷圖象才不會畸變，且其尺寸也最接近缺陷實際尺寸。面對裂紋、未熔合等面積型缺陷來說，只有射線入射方向與裂紋、未熔合的延伸方向一致時，才可能獲得最清晰的缺陷圖象。2)角形焊縫包括丁字形、十字形角焊縫及角形鑄件等，都可沿分角線方向進行照射，如圖所示。對丁字形和十字形角焊縫的透照，其結構比較復雜，厚度差又比較大，底片靈敏度很難保證，在很多場合要采用綜合檢測方法去解決。3)管件對接焊縫直徑大并能在管內(nèi)貼膠片的管件，可采用分段曝光法，與一般對接焊縫的透照方法相同。對直徑小而管內(nèi)不能貼膠片的管件，要將膠片直接放在管件下面，射線源在上方透照。或周向曝光X射線或γ射線源深入管內(nèi)透照。形狀復雜的管件，不能用一次曝光法透照時，可用γ射線源分不同位置幾次曝光來透照。在透照場內(nèi)射線強度分布實際上不均勻，正對射源的強度最大，離中心部位愈遠強度愈弱。另外，中心部位射線束穿透工件厚度小于邊緣部位射線束穿透工件的厚度，產(chǎn)生了透照厚度差這樣，底片中心黑度值高于兩端部位的黑度。故透照時需控制透照厚度比，透照厚度比為式中B-透照厚度比，A-中心部位射線束透過工件厚度，A‘-邊緣部位射線束透過工件厚度對焊縫來說，透照厚度比的控制見表所示?？刂仆刚蘸穸缺纫簿褪菍z測長度的限制，這是焊縫分成段射線檢測的重要根據(jù)。對于厚度差比較大的工件檢測，要想一次曝光完成，就必須對工件厚度進行補償，得到黑度比較一致的底片，補償辦法如下

A補償塊和鉛丸對經(jīng)常或大量需要檢測而且形狀固定的工件的補償，最好用與工件材料相同并且內(nèi)部無缺陷的補償塊補償。若不是大量檢測的工件或工件外形不固定，采用鉛丸補償，將鉛丸填補在工件薄壁部分。缺點是填充不實即有間隙，易產(chǎn)生散射線。B提高管電壓提高管電壓雖降低對比度，但有利于提高工件可探厚度即寬容度，使厚度不同部位都能合理成象，這是因為增大管電壓時材料的線吸收系數(shù)下降。C加濾板透照法濾板放在放射源出口處，也可以放在工件和膠片之間。濾板的主要作用是改變工件各部分在透照方向上的厚度差，使薄壁部分得到補償，同時又可濾去軟X射線。缺點是使透照電壓增加并延長曝光時間。對質(zhì)量要求嚴格的工件，需要發(fā)觀更細小的缺陷，可采用放大攝影進行照相。做法是當射線源與膠片位置設定后，把工件移向射線源。射線源至膠片的距離為b，射線源至工件缺陷距離a，缺陷寬度c，在膠片上缺陷成象寬度d，則它們之間關系為缺陷圖象的放大倍數(shù)為b/a射源焦點愈小，則放大倍數(shù)允許愈大。這是因為焦點愈小時幾何不清晰愈小。目前微焦點X射線機，當把焦點調(diào)至l0μm時，放大率可超過100倍。除了要確定工件內(nèi)部是否有缺陷外，有時還必須測定缺陷深度。小零件翻轉(zhuǎn)90o能透照時，可翻轉(zhuǎn)90o后2次透照，否則必須采用立體攝影法。在工件表面放置標記A(鉛絲或鎢絲)，缺陷F至工件表面距離h，可以通過兩次攝影中缺陷F的影象與工件表面標記A的相對距離的變化來求得。缺陷距工件上表面距離為式中H-焦點距工件上表面距離，Δs-兩次拍照缺陷相對位移(l1-l2)，D-射源平移距離，t-工件厚度，d-工件下表面與膠片的距離。另一種立體攝影法是在工件上下表面都分別放置標記A和B，射線源分別在x1和x2兩位置各曝光一次。缺陷離工件下表面的深度為式中h缺陷距工件下表面的深度，δ工件厚度，B1F1、B2F2、B1A1、B2A2可在底片上測得。當缺陷F、上標記點A兩次透照的影象均處于下標記點B影象的同一側(cè)時，上式取“－”號，若處于兩側(cè)則取“+”號。3-2-6底片評定與實例分析(1)射線底片上影象特征及底片評定射線檢測是從射線照相底片來辨別工件中缺陷的情況，推測缺陷可能發(fā)展的趨勢等。對缺陷評定時，要多了解被檢工件的生產(chǎn)過程、缺陷生成原因等，才能得出正確的結論。射線檢測發(fā)觀缺陷的能力有限，對氣孔、夾雜物、未焊透等體積型缺陷比較容易發(fā)現(xiàn)。對裂紋、細微未熔合等面型缺陷，在透照方向不適合時不容易發(fā)現(xiàn)。特別是長條狀裂紋，當裂紋平面垂直于射線方向時很難發(fā)現(xiàn)。A氣孔在底片上的影象是黑點，中心部位黑度較大，邊緣輪廓清晰。一般以單個、鏈狀、密集形式出現(xiàn)。呈圓形、橢圓形或梨形等。

B夾渣非金屬夾渣在底片上呈不規(guī)則的黑色點狀、塊狀或條狀，影象黑度均勻。鎢極氬弧焊產(chǎn)生的金屬夾渣(鎢夾渣)在底片上呈白色斑點。

C未焊透分根部未焊透和中間未焊透，都呈現(xiàn)在焊縫影象的中間，在底片上呈平行于焊縫的黑線，但也可能呈斷續(xù)點狀，黑度不均勻。

D未熔合邊緣(坡口)未熔合在底片上呈長條狀黑色條紋，有時斷續(xù)分布，偏離焊縫中心，黑度不均勻。層間未熔合影象為條或塊狀，分布無規(guī)律，與非金屬夾渣相似。

E裂紋在底片上呈黑色曲線或直線，兩端尖細而黑度逐漸減小，有時帶分叉，在焊縫或熱影響區(qū)，方向是橫向、縱向或任意方向。夾雜物裂紋裂紋放射性裂紋未熔合咬邊焊瘤未熔合未焊透射線照相底片上還可能存在偽缺陷，偽缺陷辨認是底片評定中首先要解決的問題。偽缺陷歸納起來可分為兩類，第一類是由于機械損傷或膠片表面附著物等原因所形成，如指紋、折痕、擦傷等。第二類是由膠片暗盒漏光或藥物沾染等原因造成的，它們的影象奇形怪狀，較易辨認。射線底片的評定工作應包括，對底片本身質(zhì)量評定，對缺陷性質(zhì)評定，對缺陷大小測定，對焊縫等質(zhì)量等級的評定。對底片本身質(zhì)量評定，檢查標記是否齊全，黑度是否在標準允許的范圍內(nèi)，象質(zhì)指數(shù)是否達到要求，有無影響底片判斷的偽缺陷。工件質(zhì)量等級的評定是根據(jù)缺陷性質(zhì)和嚴重程度(數(shù)量及尺寸)，對照指定的驗收標準，評定出工件等級或作出合格與否的結論。(2)工件射線檢測實例分析例如有一I類壓力容器，由兩節(jié)筒體和兩個封頭對接焊成，鋼板厚12mm，如圖所示A)確定檢測部位,根據(jù)規(guī)定1～15和31～45環(huán)焊縫應進行100%檢測，這兩條焊縫共拍30張底片。筒節(jié)縱環(huán)縫交叉處必須探傷，即16～30中間環(huán)焊縫16～17和23～24兩區(qū)段必須檢測。根據(jù)I類壓力容器要求20%焊縫應用射線抽查的規(guī)定，16～30中間環(huán)焊縫至少檢測3個區(qū)段，除上面兩個交叉處外，增加一個檢測部位?？v焊縫X-321中0～1和6～7兩部位，已占焊縫長度28%?？v焊縫X-322中0～1和7～8兩部位占該焊縫長度25%，均大于20％的規(guī)定。

B)該容器每個檢測區(qū)段長度約220mm，選擇270×60天津III型膠片，0.02mm鉛箔增感

C)采用射線源在外，膠片在內(nèi)的單壁單影垂直透照方式，焦距為600mmD)把象質(zhì)計和檢驗標記按規(guī)定貼在射線源側(cè)的工作表面上

E)曝光條件為160kV，14mA；1min

F)顯影時間為7min，天津配方，19℃，定影時間為200minG)按規(guī)定填寫透照檢測記錄

H)評定底片質(zhì)量

I)評定焊縫質(zhì)量，如果存在超標缺陷，對兩條封頭環(huán)焊縫，只要超標缺陷就返修。中間環(huán)焊縫和兩條縱焊縫，需要增加10%檢測長度。假設在筒節(jié)X-321的兩張縱焊縫底片上發(fā)現(xiàn)了一處超標缺陷，則應在該焊縫上增加10%，即7×10%=0.7可取為一張，如果在加拍的一張底片上未發(fā)現(xiàn)超標缺陷，則此縱焊縫判為合格。又假設中間環(huán)焊縫3張底片有一處超標缺陷，增加10%即15×10％=1.5應加拍2張。在加拍兩張底片若發(fā)現(xiàn)超標缺陷，則環(huán)焊縫應100%檢測。

J)填寫射線檢測報告及資料存檔。射線檢測方法的優(yōu)點和局限性優(yōu)點：提供了一個非常準確