射线检测工艺标准
射线检测工艺标准
1.适用范围
本工艺标准适用于锅炉、压力容器、压力管道特种设备熔化焊对接接头的射线检测和质量级。
本工艺标准为锅炉、压力容器、压力管道特种设备通用的射线检测工艺标准，它与施工图纸和相关标准、规范配合使用。
2.编制依据
2.1 本工艺标准主要依据JB4730编制，锅炉、压力容器、压力管道检测中若需执行行业标准时，应以现行行业标准为准。
2.2 本工艺标准执行时若与国家，行业标准相抵触时，应以现行行业标准为准。
3.射线检测范围及要求
3.1 射线检测范围
3.1.1 锅炉、压力容器、压力管道对接接头检测的数量抽查比例，应与施工图纸和相应标准、规范的要求相一致。
3.1.2 焊接接头进行抽查检测时，若发现有不合格的缺陷，应做抽查数量双倍数目的补充检测抽查，双倍补充检测仍有不合格，则应对焊工焊接的全部焊接接头进行无损检测。
3.2 射线检测要求
3.2.1 焊接接头的射线检测，应执行G B3323《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》的规定，射线照相的质量要求不应低于AB级。
3.2.2 焊接接头质量的评定，应根据锅炉、压力容器、压力管道检测
行业标准要求执行的相关标准满足施工图纸的要求。
4.检测人员
4.1 从事射线检测人员，必须持有锅炉、压力容器无损检测人员资格证书。评片人员必须具备II级或II级以上的资格，操作人员必须具备I级或I级以上的检测资格。
4.2 评片人员的视力应符合JB4730标准4.3.3条的规定。
5.检测时机
5.1 射线检测前，焊缝及热影响区的表面质量应经外观检查合格。表面的不规则状态在底片上的影象应不掩盖焊缝中的缺陷或与之混淆，否则表面应经修整合格后方可进行检测。
5.2 具有延迟裂纹倾向材质的焊缝，射线检测应在焊后24小时后方可进行。
6.设备、胶片、增感屏
6.1 射线机、观片机、黑度计等射线检测设备，应经调试合格并符合有关标准规定。
6.2 射线检测应使用中粒、中速工业用胶片和铅箔增感屏。
7.象质计
7.1 射线检测用象质计必须符合JB4730的要求。象质计金属丝的材料应与受检工件的材料一致或类似。
7.2 象质计选择
象质计型号选择表表7.2
7.3 象质指数的确定
射线检测时，射线底片必须显示的象质指数及最小线径必须符合7.3规定。
底片上必须显示象质指数最小线径表表7.3
7.4 在射线一侧的工件表面上，中间一根钢丝的影象应位于底片两端1/4部位，且细丝朝外。当射线源一侧无法放臵象质计时，也可以放在胶片一侧工件表面上，但象质计应提高一级或通过对比试验，使象
质指数达到规定的要求。当象质计放在胶片一侧表面上时，应附加“F 标记以示区别。
7.5 采用射线源臵于圆心位臵的周向曝光时，象质计应在内壁每隔90o放臵一个。
7.6 返修片、抽查片必须放臵象质计。
8.透照方式
8.1 射线检测可依据现场情况，选择纵缝透照法、环缝内透法、环缝外透法、双壁双影法和双壁单影法等五种透照方法进行透照。
8.2 环缝透照时，应尽量采用中心内透法或偏心内透法进行透照。
9.几何条件
9.1 射线检测时，焦距必须同时满足几何不清晰度及透照厚度比K值的要求。
F ≥ 10 f L22/3+L2
K(T’/T) ≤ 1.1（环缝）
K(T’/T) ≤ 1.03（纵缝）
式中： F--------- 焦距；
f --------- 有效焦点尺寸；
L2---------从源侧工件表面到胶片距离；
K---------透照厚度比；
T’--------最大穿透厚度；
T---------工件厚度；
9.2一次透照长度应符合黑度象质指数的规定。一次透照长度为
250mm 时，为保证足够的搭接，片长为300mm。一次透照长度为300mm 时，为保证足够的搭接，片长为360mm 。
10.散射线的屏蔽
10.1 为减少散射线的影响，检测时应采用适当的屏蔽方法限制受检部位的受照面积。
10.2 为检查背散射线，可在暗盒背面帖附一个“B”的铅字标记（其高度为13mm，厚度为1.6mm）。若在较黑的背景上出现“B”的较淡影象时，应采取有效措施对散射线进行屏蔽，并将该底片进行重照。如在较淡的背景上出现“B”的较黑的影象时，则不作为该底片判废的依据。
11.标记
11.1 定位标记
11.1.1 定位标记包括：搭接标记（↑），中心标记（↑→），有效长度标记（↑）三种。
11.1.2 对全部射线照相的工件（γ射线检测时除外），应使用标尺带。返修片、重照片也应放标尺带，以保证与原透照片有良好的可比性。
11.1.3 标尺带应放臵在容器上，并做出永久标记，标尺带位臵应在布片图上标出。
11.1.4 局部照相时不用标尺带，但必须使用搭接标记，以判明底片的有效长度，并应做好永久性标记。
11.2 识别标记
11.2.1 识别标记包括：产品编号、焊缝编号、焊工号、底片顺序号、
透照日期、母材厚度及返修标记R1、R2……（数字代表返修次数）。
11.3 标记位臵
11.3.1 各种标记摆放整齐，且距焊缝边沿不小于5mm。
11.3.2 标记的摆放位臵见图11.3.2所示：
搭接标记背散射标记象质计象质计位臵标记
图12.3.2 射线检测标记位臵图
12.曝光参数
12.1 根据设备、胶片、增感屏和其它具体条件制作或选用合适的曝光曲线，并依此确定曝光规范。
12.2 为达到规定的底片黑度，曝光量应不低于15mA.min，以防止焦距和高压引起的不良影响。
12.3 使用X射线进行检测时，管电压应符合JB4730图5-6“透照不同厚度材料时允许使用的最高X射线管电压”，且不大于射线机额定电压的90%。
12.4 为正确选取曝光参数，每台射线机应做曝光曲线。曝光曲线应在射线机大修或半年后进行修正或重做。
13.暗室处理
13.1 显影、定影液的配制依据胶生产厂家提供的配方制。配制水温
应控制在50℃左右，不得在药液配制过程中任意缩短溶化时间，新配制的药液应在24h后使用。
13.2 显影
13.2.1 暗室应有有效的温度控制设备，以保证显影效果。相应温度控制在20±2℃。
13.2.2 显影时间应控制在4—8min。对曝光量不合适的胶片不得通过改变显影时间的方式，以达到标准黑度的要求。
13.2.3 显影过程中应不时将胶片作垂直方向的上下移动，以使胶片显影均匀，并避免胶片之间的相互粘结。
13.3 停影
13.3.1 在显影结束后，将胶片浸入3%醋酸停影液约30s ，以中和遗留在胶片中的显影液。如果不能使用停影液，则可在清水中将胶片强力抖动，进行漂洗2—3 min。
13.4 定影
13.4.1 定影温度一般控制在20±4℃。
13.4.2 为保证均匀而快速的定影，胶片在浸入定影液及在第1min末时，要作上下均匀的移动约10s 左右，然后浸泡到定影结束（其时间至少为达到底片透明所需时间的两倍）。
13.4.3 在新鲜的定影液中，定影时间一般应不超过15min。
13.5 药液的补充和更换
13.5.1 显影液每次添加的补充液应不超过总体积的2%，当使用的补充液为原显影液数量的2倍时，药液应废弃。在不使用补充液时，显
影液应根据温度和季节的变化及时更换。
13.5.2 定影时间延长到新定影液所需时间的两倍时，应更换新液。
13.6 水洗
13.6.1 定影结束后，底片应在干净、流动的水中进行清洗，水洗时间不得少于30min。
13.7 干燥
13.7.1 底片的干燥宜采取自然干燥法。
13.7.2 为防止水迹，可将冲洗好的底片放到洗涤剂中约30s，以使水自然流下。
14.底片质量
象质指数
14.1.1 底片上必须显示出的象质指数及最小线径应符合表5—3的规定。
14.2 底片黑度
14.2.1 选择的曝光条件应使底片有效评定区域内的黑度满足14.2表的要求。
底片有效评定区域内的黑度要求表14.2
14.3 影象识别要求
14.3.1 底片上的象质计影象位臵应正确，定位标记和识别标记齐全，
且不掩盖受检焊缝影象。
14.3.2 在焊缝上，能正确而清晰地看到长度不小于10mm的象质计金属丝影象，即认为是可识别的。
14.4 底片不允许的假缺陷
14.4.1 在底片评定区内不应有以妨碍底片评定的伪缺陷；
a. 灰雾；
b. 暗室处理时产生的条纹、水迹或化学污斑等缺陷；
c. 划痕、指纹、赃物、静电痕迹、黑点或撕裂；
d. 由于增感屏不好造成的缺陷痕迹；
e. 其它妨碍底片评定的伪缺陷。
15.底片观察
15.1 评片应在专用的评片室内进行。评片室内的光线应暗淡。室内照明用光不得在底片表面上产生反射。
15.2 观片灯的最大亮度应不小于100000cd/m2。经透射底片后的亮度应不小于30cd/m2。
16.底片评定
术语
a. 圆形缺陷：长宽比小于或等于3的缺陷。
b. 条状夹渣：长宽比大于3的夹渣。
c. 综合评级：在圆形缺陷评定区内，同时存在圆形缺陷和条状夹渣或未焊透时，应各自评级，并将级别之和减1作为最终级别。
16.2 圆形缺陷评定方法
16.2.1 圆形缺陷用评定区进行评定，评定区的尺寸选择见表16.2.1的规定。评定区应选在缺陷最严重的部位。
缺陷评定区尺寸表16.2.1
16.2.2 评定圆形缺陷时，应将缺陷尺寸按表16.2.2换算成缺陷点数。
缺陷尺寸与缺陷点数换算表表16.2.2
16.2.3 如缺陷尺寸小于表16.2.3的规定时，则该缺陷可不换算成点数参加缺陷评级。
不计点数的缺陷尺寸表表16.2.3
16.2.4 当缺陷在评定边界上时，应把它划在该评定区内计算。16.2.5 当评定区附近缺陷较少，且认为只用该评定区划分级别不适当时，可采用扩大评定区的办法进行处理。
16.2.6 I级焊缝和母材厚度等于或小于5mm的II级焊缝内不计点数的圆形缺陷，在评定区内不得多于10个。
16.3 板状对焊缝缺陷等级评定
16.3.1 根据缺陷的性质和数量，将焊缝缺陷分为四个等级。
a. I级焊内不允许裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣存在。
b. II级焊内不允许裂纹、未熔合、未焊透存在。
c. III级焊内不允许裂纹、未熔合以及双面焊或相当于双面焊的全焊透焊缝和加垫板单面焊中的未焊透存在。
d. 焊缝缺超过III级者为IV级。
16.3.2圆形缺陷的分级
圆形缺陷的分级表表16.3.2
注：1. 表中的点数为允许缺陷点数的上限。
2. 母材厚度不同时，取薄的厚度值。
16.3.3 条状夹渣的分级
条状夹渣的分级表表16.3.3
注：①表中“L”为该组夹渣中最长者的长度，“T”为母材厚度。
②长度比大于3的长气孔的评级与条状夹渣相同。
③当被检焊缝长度不足12T（II级）或III级时，可按比
例折算，当折算的条状夹渣总长度小于条状夹渣长度时，
以单个条状夹渣长度为允许值。
④当两个或两个以上条状夹渣在一直线上且相邻间距小于
或等于较小夹渣尺寸时，应做为单个连续夹渣处理，其间
距也应计入夹渣长度，否则应分别评定。
⑤母材板厚度不同时，取薄的厚度值。
16.3.4 综合评定
在圆形缺陷评定区内，同时存在圆形缺陷和条状夹渣或未焊透时，应各自评级，并将级别之和减1，做为最终级别。
17.检测报告及验收标记
17.1 射线检测报告应包括以下内容：
a. 委托单位被检工件名称和编号；
b. 被检工件材质和母材厚度；
c. 检测设备的名称和型号；
d. 透照方法及透规范；
e. 透照部位及工件示意图（管道检测时应附单线图）；
f. 检测结果、缺陷等级评定及检测标准名称；
g. 返修情况；
h. 检测人员和责任人员签字及其技术资格；
i. 检测日期。
17.2 验收标记
检测合格的所有工件均应作为永久性或永久性的标记。标记要醒目。产品上不适合打印标记时，应详细绘制检测示意图或采用其它有效方式进行标注。各种标记均应保证检测具有良好的重复性。
附录：钢管环焊缝透照技术及缺陷等级评定
1.透照方式
外径大于89mm的钢管对接焊缝，应采用双壁双投影分段透照或单壁分段透照方法进行透照。
外径小于或等于89mm的钢管对接焊缝，应采用双壁双投影法进行透照。透照时，射线束的方向应满足上下焊缝的影象在底片上呈椭圆形显示，焊缝投影间距应以3—10mm为宜，最大间距不应超过5mm。
当在上下椭圆显示确有困难时，方可做垂直透照。垂直透照时适当提高管电压。
2.分段透照的数量
2.1 外径小于或等于100mm管钢对接焊缝，应采用双壁双投影法进行透照。当射线源在钢管外表的距离小于或等于15mm （使用γ源）时，可分为不小于三段进行透照。每段中心角应不小于120o；当大于15mm 时，应进行至少四段透照，每段中心角应不大于90o。外径大于100mm的钢管分段透照数量应按照厚度比K值的要求进行确定，计算公式如下：
N=360°/2α
α=θ+η
θ=COS-1K-1
η=sin-1[D.sinθ/(2F-D)]
L eff=πD/N
式中： N----透照次数；
F----焦距；
D----钢管外径；
L eff----有效长度。
2.2 对外径大于76mm且小于或等于89mm的钢管，其焊缝以双壁双透影法透照时，至少分两次透照，两次间隔90o。
2.3 对外径小于或等于76mm的钢管，其焊缝以双壁双透影法透照时，如能保检出范围不小于周长的90%，可允许椭圆一次成象。其检出范围的计算方法如下：
L=[（L1-L2）/L1]100%
式中：L-----检出范围，%；
L1----外壁周长，mm；
L2----底片上下不见钢丝区域的长度，mm。
3.象质计放臵位臵
3.1 外径大于89mm的钢管，其焊缝透照应采取R10系列象质计，其象质计应放臵于底片有效长度的1/4处。
3.2 外径小于或等于76mm的钢管，采用双壁双透影法透照时，应采用JB4730规定的II型专用象质计，其象质计放臵在焊缝余高中心处。
3.3外径大于76mm且小于或等于89mm的钢管，其焊缝透照应采用
JB4730规定的III型专用象质计，其象质计放臵在焊缝余高中心处。
3.4如数根管接头在一张底片上同时显示时，应至少放臵一个象质
计，如果只放臵一个象质计时，则象质计必须放在最边沿的钢管
上。
4.钢管环焊缝缺陷评定
4.1 根据缺陷性质和数量，将钢管环焊缝缺陷分为四个等级。
I、II、III级焊缝内应无裂纹、未熔合。凡焊缝内有裂纹、未熔合即为IV级。
4.2 圆形缺陷的确定和评级
圆形缺陷的评级表4.3
4.3 条状夹渣的确定和评级
条状缺陷的评级表4.4
4.4 未焊透的评级
4.4.1 I级焊缝不允许有未焊透。
4.4.2 外径大于或等于89mm钢管II、III级焊缝允许的未焊透尺寸按射线检测工艺标准第16.3.3款条状夹渣分级规定进行评定。
4.4.3 外径大于89mm的钢管II、III级焊缝允许的未焊透尺寸见表4.4.3。
允许的未焊透尺寸表4.4.3
4.5 焊缝根部内凹的分级见下表
焊缝根部内凹的分级表 4.5
注：①表中“L”为该组夹渣中最长者的长度，“T”为母材厚度。
②长度比大于3的长气孔的评级与条状夹渣相同。
③当被检焊缝长度不足12T（II级）或III级时，可按
比例折算，当折算的条状夹渣总长度小于条状夹渣长度
时，以单个条状夹渣长度为允许值。
④当两个或两个以上条状夹渣在一直线上且相邻间距小于或等于较小夹渣尺寸时，应做为单个连续夹渣处理，其间距也应计入夹渣长度，否则应分别评定。
⑤母材板厚度不同时，取薄的厚度值。
x射线探伤原理
X射线探伤机检测知识、原理及应用范围射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。射线检测最主要的应用是探侧试件内部的宏观几何缺陷(探伤)。按照不同特征(例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等)可将射线检测分为许多种不同的方法。射线照相法是指用X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。该方法是最基本的，应用最广泛的一种射线检测方法。 一、射线照相法原理 X射线是从X射线管中产生的，X射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电使之白炽电子就在真空中放出，如果两极之间加几十千伏以至儿百千伏的电压(叫做管电压)时，电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能，当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子的核外库仑场作用，放出X射线。电子的动能部分转变为X射线能，其中大部分都转变为热能。电子是从阴极移向阳极的，而电流则相反，是从阳极向阴极流动的，这个电流叫做管电流，要调节管电流，只要调节灯丝加热电流即可，管电压的调节是靠调整X射线装置主变压器的初级电压来实现的。 利用射线透过物体时，会发生吸收和散射这一特性，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X射线和γ射线通过物质时，其强度逐渐减弱。射线还有个重要性质，就是能使胶片感光，当X射线或γ射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，这个作用叫做射线的照相作用。因为X射线或γ射线的使卤化银感光作用比普通光线小得多，所以必须使用特殊的X射线胶片，这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶，此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏，增感屏通常用铅箔做成把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥，再将干燥的底片放在观片灯上观察，根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样，就可判断出缺陷的种类、数量、大小等，这就是射线照相探伤的原理。
焊缝X射线探伤施工工艺
焊缝X射线探伤 1、一般要求 （1）射线检测人员 1）从事射线检测人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射工作人员证。 2）射线检测人员未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于5.0（小数记录值为1.0），测试方法应符合GB 11533的规定。从事评片的人员应每年检查一次视力。 （2）观片灯 1）观片灯的最大亮度应能满足评片的要求。 2）观片灯的主要性能指标除了亮度以外还包括：亮度的均匀性、外壳温度、噪声、绝缘程度等应满足标准要求。底片评定范围内的黑度≤2.5时，观片灯的亮度不应低于9400 cd/m2 、当底片评定范围内的黑度2.5＜D≤4.0时观片灯的亮度不应低于100000 cd/m2 。 （3）黑度计 1）黑度计可测的最大黑度应不小于4.5，测量值的误差应不超过±0.05。 2）黑度计至少每6个月校验一次。校准黑度计用的标准黑度片必须在有效期内，并通过计量部门的鉴定(2年）新购置的标准黑度片只要在有效期内也允许。 （4）增感屏 1）X射线照相和Ir-192射线源时选用铅屏增感屏。 2）Ir-192射线源时铅屏增感屏的前屏和后屏的厚度均不能小于0.1mm。
3）前屏和后屏的厚度可以相同也可以不同。 （5）像质计 1）底片影像质量采用线型像质计测定。线型像质计的型号和规格应符合JB/T 7902的规定，JB/T 7902中未包含的丝径、线号等内容，应符合HB 7684的有关规定。 2）像质计的材料可选择碳钢或奥氏体不锈钢。 （6）表面要求和射线检测时机 1）在射线检测之前，对接焊接接头的表面应经外观检测并合格。表面的不规则状态在底片上的影像不得掩盖或干扰缺陷影像，否则应对表面作适当修整。 2）为防止延迟裂纹倾向射线检测应在焊接完成24h后进行射线检测。 （7）辐射防护 1）现场进行Ｘ射线检测时，应按GB16357的规定划定控制区和管理区、设置警告标志。检测工作人员应佩带个人剂量计，并携带剂量报警仪。 2）现场进行γ射线检测时，应按GB18465的规定划定控制区和监督区、设置警告标志，检测作业时，应围绕控制区边界测定辐射水平。检测工作人员应佩带个人剂量计，并携带剂量报警仪。 2、透照布置 （1）透照方式选择中心法和双壁单影法。 （2）透照时射线束中心一般应垂直指向透照区中心，需要时也可选用有利于发现缺陷的方向透照。 （3）一次透照长度应以透照厚度比K进行控制。焊接接头所需的透照次数可按照透照方式计算确定。
无损检测X射线工艺卡内容及编制模板
无损检测X射线工艺卡内容及编制模 板 1
专用工艺卡编制内容说明 ( 1) 焊缝射线检测工艺卡表样 为了规范和统一锅炉压力容器制造的归档文件和质量证明文件, 提高锅炉压力容器制造企业的质量管理和技术水平, 确保锅炉压力容器的产品质量, 技术监督局特种设备安全监察处组织有关人员, 按照《压力容器安全技术监察规程》的要求, 编制了锅炉压力容器质量控制表样并推荐使用, 其中焊缝射线检测工艺卡表样见下表B5-11。( 2) .焊缝射线检测工艺卡填写说明 ( 1) 编制份数 本卡一式两份, 一份保留在探伤室, 另一份交探伤室供检测人员使用。其中之一应存于检测资料和底片的档案中(质保管理制度建立发放记录)。 ( 2) 工艺填写 ○1编号 一般按企业管理要求编号, 可根据各单位管理的需要来填写。 ○2工件部分 a 材料编号: 指产品材料编号, 如产品使用两种材料, 应分别填写。 b 规格: 指的是壳体规格( 容器类) , 表示方法为直径×长度×壁厚。其中: 直径对于卷制的筒体为内径, 对于无缝钢管作筒体指外径; 长度指壳体长度; 壁厚指壳体厚度。也可按图样规格栏的尺寸填写。 ○3探伤器材部分
a 屏蔽方式: 最常见的屏蔽方式有”背衬薄铅板”和”铅遮板”等, 按选用的方法填写。 b 显影液配方、显影时间、显影温度: 显影液配方指准备采用的显影液配方、可用代号表示。如胶片厂提供, 可填写”按胶片厂配方”。显影时间、显影温度指准备采用的数值。一般手工冲洗显影时间为4～8min, 显影温度为18～21℃; 自动冲洗按说明书填写。 ○4探伤检测工艺参数 a 焊缝编号: 指的是被检焊缝的编号, 填写时, 一般检测工艺参数相同( 焊缝长度和拍片数量可不同) 的同类焊缝的编号填写。例: ” B1～B7”, 即代表7条环焊缝。 b 像质计型号: 对钢制焊缝可供选用的像质计编号为Fe-10/16、Fe-6/12和Fe1/7三种。对外径≤100mm的管子焊缝宜使用等丝专用像质计, 如Fe-12、 Fe-13…… c 透照方式: 一般对于纵缝可填写单壁透照, 对于环焊缝可填写为单壁外透照、中心透照、偏心内透照( F>R或F 射线检测原理 射线在穿透物体过程中会与物体发生相互作用，因吸收和散射而使其强度减弱。强度衰减程度取决于物体的衰减系数和射线在物体中穿越的厚度。如果被透照物体的局部存在缺陷，且构成缺陷的物体的衰减系数又不同于试件，该局部区域的透过射线强度就会与周围产生差异。把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光，经暗室处理后得到底片。底片上各点的黑化程度取决于射线曝光量，由于缺陷部位和完好部位的射线强度不同，底片上相应部位就会出现黑度差异。底片上相邻区域的黑度差定义为“对比度”。把底片放在观片灯光屏上借助透过光线观察，可以看到由对比度构成的不同形状的影像，评片人员据此判断缺陷情况并评价试件质量。 射线检测主要优点是：它能得到物体内部状况的二维图像，根据这一图像可以直观地分析物体内部的缺陷和组织结构。物体二维图像的形成主要是由于X射线穿过物体后强度的衰减。但在底片上所呈现的图像与物体内部的实际结构并非完全相同。由于焦点、焦距和缺陷位置等因素的影像在底片上产生的投影图像，有可能放大、畸变、影像重叠等情况。因此要从图像上客观地分析出物体内部的真实情况必须了解其原理。 强度衰减成像原理 X射线强度衰减公式 I= I0 e-uT 代入公示后可得 I = I0 e-kρz3T Ρ是物体的密度，Z是物体的原子序数，λ是入射X射线的波长，T使物体的厚度，k是系数。X射线管的电压确定后，k和λ都是常熟，因此穿过物体后的射线强度I与T、Z等有关。 射线检测原理 射线在穿透物体过程中会与物体发生相互作用，因吸收和散射而使其强度减弱。强度衰减程度取决于物体的衰减系数和射线在物体中穿越的厚度。如果被透 照物体的局部存在缺陷，且构成缺陷的物体的衰减系数又不同于试件，该局部区域的透过射线强度就会与周围产生差异。把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光，经暗室处理后得到底片。底片上各点的黑化程度取决于射线曝光量，由于缺陷部位和完好部位的射线强度不同，底片上相应部位就会出现黑度差异。底片上相邻区域的黑度差定义为“对比度”。把底片放在观片灯光屏上借助透过光线观察，可以看到由对比度构成的不同形状的影像，评片人员据此判断缺陷情况并评价试件质量。 射线检测主要优点是：它能得到物体内部状况的二维图像，根据这一图像可以直观地分析物体内部的缺陷和组织结构。物体二维图像的形成主要是由于X射线穿过物体后强度的衰减。但在底片上所呈现的图像与物体内部的实际结构并非完全相同。由于焦点、焦距和缺陷位置等因素的影像在底片上产生的投影图像，有可能放大、畸变、影像重叠等情况。因此要从图像上客观地分析出物体内部的真实情况必须了解其原理。 强度衰减成像原理 X射线强度衰减公式 I= I0 e-uT 代入公示后可得 I = I0 e-kρz3T Ρ是物体的密度，Z是物体的原子序数，λ是入射X射线的波长，T使物体的厚度，k是系数。X射线管的电压确定后，k和λ都是常熟，因此穿过物体后的射线强度I与T、Z等有关。 I1 I2 如果物体的密度和成分是均匀的，而且管电压恒定不变，那么I1和I2值完全取决于厚度的变化则有I1 ＞I ＞I2 在钢焊缝中经常会产生金属和非金属夹杂，如钨夹杂和熔渣。由于非金属熔渣的主要成分的原子序数核密度都小于基体金属，因而在X射线底片上形成黑点或长条形不规则黑 1.前言 本规范规定了在焊缝透照过程中,为获得合格透照底片所遵循的程序和要求. 2.目的 采用射线的照相技术要求及通过射线摄影的底片来检验缺陷,并对缺陷进行分类定级. 3.适用范围 本规范主要用于本公司及其外协厂碳素钢、低合金钢的对接焊缝及钢管的对接环焊缝的射线透照的检测. 4.参考标准 QA-I-101 焊工培训考核程序 GB3323-82 钢焊缝射线照相及底片等级分类法 JB4730-94 压力容器无损检测 5.射线透照的一般要求 5.1 射线对人体有不良影响,应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响. 5.2 在现场进行射线检测时应设置安全线,安全线上应有明显的警告标志. 5.3 从事射线探伤的人员必须经过培训,按照《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》执行. 6.射线透照的技术要求 6.1 焊缝表面的要求: 焊缝需经表面检验合格后才能进行射线照相.焊缝表面的不规则程度应不 妨碍底片上缺陷的辨认,如咬边,焊瘤等.否则应在射线照相前修整. 6.2 工件的表面应采用永久性的标记作为对每张射线底片重新定位的依据,产品上不适合打印标 记时,应采用透视部位草图或其他标记方法. 6.3 底片上必须有工件编号、底片编号、定位记号等标志,这些标志应离焊缝边缘至少5mm,并应 与工件上的标志相符. 7.射线透照 射线透照的具体步骤和内容应参照GB3323-82 《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》或JB4730-94《压力容器无损检测》. 8.焊缝质量评级 8.1 焊缝质量根据缺陷数量的规定分成四级： 优等焊缝----- Ⅰ级焊缝,焊缝内部不准有裂纹、未熔合、未焊透、条状夹渣. 一级焊缝---- Ⅱ级焊缝,焊缝内部不准有裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透. 合格焊缝---- Ⅲ级焊缝,焊缝内部不准有裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透. 不合格焊缝--- Ⅳ级焊缝,焊缝内部的缺陷数量超过Ⅲ级者为Ⅳ级. 8.2 对于焊缝内部的不同尺寸的气孔(包括点状夹渣)按表1换算. 表1 气孔换算表 常用焊缝检测方法 常用焊缝检测方法 常用焊缝无损检测方法： 1.射线探伤方法(RT) 目前应用较广泛的射线探伤方法是利用(X、γ)射线源发出的贯穿辐射线穿透焊缝后使胶片感光，焊缝中的缺陷影像便显示在经过处理后的射线照相底片上。主要用于发现焊缝内部气孔、夹渣、裂纹及未焊透等缺陷。焊缝检测方法 2.超声探伤(UT) 利用压电换能器件，通过瞬间电激发产生脉冲振动，借助于声耦合介质传人金属中形成超声波，超声波在传播时遇到缺陷就会反射并返回到换能器，再把声脉冲转换成电脉冲，测量该信号的幅度及传播时间就可评定工件中缺陷的位置及严重程度。超声波比射线探伤灵敏度高，灵活方便，周期短、成本低、效率高、对人体无害，但显示缺陷不直观，对缺陷判断不精确，受探伤人员经验和技术熟练程度影响较大。例如：HF300，HF800焊缝检测仪等 3.渗透探伤(PT) 当含有颜料或荧光粉剂的渗透液喷洒或涂敷在被检焊缝表面上时，利用液体的毛细作用，使其渗入表面开口的缺陷中，然后清洗去除表面上多余的渗透液，干燥后施加显像剂，将缺陷中的渗透液吸附到焊缝表面上来，从而观察到缺陷的显示痕迹。液体渗透探伤主要用于：检查坡口表面、碳弧气刨清根后或焊缝缺陷清除后的刨槽表面、工卡具铲除的表面以及不便磁粉探伤部位的表面开口缺陷。焊缝检测方法 4.磁性探伤(MT) 利用铁磁性材料表面与近表面缺陷会引起磁率发生变化，磁化时在表面上产生漏磁场，并采用磁粉、磁带或其他磁场测量方法来记录与显示缺陷的一种方法。磁性探伤主要用于：检查表面及近表面缺陷。该方法与渗透探伤方法比较，不但探伤灵敏度高、速度快，而且能探查表面一定深度下缺陷。例如：DA310磁粉探伤等焊缝检测方法 其他检测方法包括：大型工件金相分析；铁素体含量检验；光谱分析；手提硬度试验；声发射试验等。 焊缝X射线检测及其结果的评判方法综述 周正干, 滕升华, 江 巍, 李和平 (北京航空航天大学机械工程及自动化学院,100083 北京) 摘 要:分析了焊缝X射线检测方法的现状,指出了目前存在的主要问题;介绍了焊缝X射线检测结果的人工评定和计算机辅助评定方法,论述了国内外焊缝X 射线检测结果计算机辅助识别的研究现状。研究结果表明,X射线数字实时成像技术是焊缝射线 检测的发展方向,焊缝射线数字图像的计算机自动分析与识别技术是射线实时成像技 术成功应用的基础。 关键词:无损检测;图像处理;模式识别;焊接 中图分类号:TP391.6 文献标识码:A 文章编号:0253-360X(20002)03-85-04周正干0 序 言 目前,焊接已作为一种基本工艺方法,应用于航 空、航天、舰船、桥梁、车辆、锅炉、电机、电子、冶金、 能源、石油化工、矿山机械、起重机械、建筑及国防等 各个工业部门[1]。由于焊接过程中各种参数的影 响,焊缝有时不可避免地会出现熔合不良、裂纹、气 孔、夹渣、夹钨、未熔合和未焊透等缺陷。为了保证 焊接构件的产品质量,必须对其中的焊缝进行有效 的无损检测和评价。射线检测是常规无损检测的重要方法之一,是保证焊接质量的重要技术,其检测结果将作为焊缝缺陷分析和质量评定的重要判定依据[2]。对X射线检测结果的评定方法有两种:人工评定和计算机辅助评定。当人工评定检测结果时,评定人员的工作量大,眼睛易受强光损伤,效率较低,而且缺陷分析受评定人员的技术素质、经验以及外界条件的影响,结果往往会因人而异 。采用计算机对X射线检测结果进行分析和识别,可以大大提高工作效率,有效地克服人工评定中由于评判人员技术素质和经验差异以及外界条件的不同而引起的误判或漏判,使评判过程客观化、科学化和规范化。 1 焊缝X射线的检测方法 目前,焊缝X射线检测最常用的方法是胶片照相法。X射线胶片照相的成像质量较高,能正确提供焊缝缺陷真实情况的可靠信息,但是,它具有操作过程复杂、运行成本高、结果不易保存且查询携带不便等缺点。随着电子技术及计算机技术的发展,一 收稿日期:2001-11-01种新兴的X射线检测技术———基于X射线图像增强器(X ray image intensifier)的实时成像技术(Ra2 dioscopy)应运而生,其工作原理如图1所示,图2是一种典型的图像增强器。X射线图像增强实时成像检测技术的出现使焊缝X射线检测的效率大大提高。但是,与胶片照相法相比,由于图像增强实时成像法成像环节较多,信噪比低,图像容易产生畸变,故成像质量相对较低,检测结果的图像对比度和空间分辨率均不是很高。 图1 图像增强实时成像检测系统原理图 Fig.1 Sketch of im age2intensifier2b ased radioscopy system 为了解决上述问题,20世纪90年代末出现了X 射线数字实时成像检测技术(Digital radioscopy,DR),亦称为X射线数字照相(Digital radiography,DR),其工作原理如图3所示。X射线数字实时成像系统中使用的平板探测器(Flat panel detector)如图4所示,其像元尺寸最小可达0.127mm,因而成像质量及分辨率明显优于X射线图像增强器系统,几乎可与胶片照相媲美,同时还克服了胶片照相中 第23卷 第3期2002年6月 焊接学报 TRANS ACTI ONS OF THE CHI NA WE LDI NG I NSTIT UTI ON Vol.23 No.3 June 2002 射线检测原理 屠耀元 华东理工大学无损检测教研室 1997.10---2009.8 第一节原子与原子结构 * 学习原子和原子核结构理论了解射线产生的机理 一原子 1 原子的概念: * 定义：组成单质和化合物分子的最小微粒，由原子核和核外电子构成。 2 原子的构成: * 原子是由原子核和核外电子所构成。 * 电子围绕原子核作行星运动；电子在一定轨道上饶核运动。 * 原子是有质量、有尺寸的一种粒子。 （1）质量：几乎集中在原子核内，核的密度非常大！如果：把核集中在 1cm3 的体积内，那么：这1cm3的体积内核的总重量为 108吨！（一万万吨！）# （2）大小：原子半径 10-8 cm 数量级。原子核半径 10-13cm 数量级。如果：核的半径为 1cm 核（1cm）电子 * ------------------------------*（约1000米） / 10-8/10-13 = 100000 倍 （3）电荷：原子核带正电；电子带负电；原子为中性。 （4）构成：原子核（质子 + 中子）+电子 数量关系：原子量 = 质子数 + 中子数 A = Z + N 例：60钴 60 = 27 + 33 质子数Z=核的正电荷数=电子数=原子序数 3 原子结构理论---玻尔理论（玻尔模型） * 20世纪初二种不同的原子结构模型 1903年：汤姆森假设：核子与电子在原子内均匀分布 # 1911年：卢瑟福模型：行星分布图11 * α散射实验否定了汤姆森假设肯定了卢瑟福模型 * 卢瑟福模型不完善，1913年玻尔提出了完善的原子结构模型 ---玻尔模型. 玻尔理论（玻尔模型）的要点： （1）原子只能存在一些不连续的稳定状态，这些稳定状态各有一定的能量E1、E2、E3.....En。处于稳定状态中运动的电子虽然有加速度，但不发生能量辐射。能量的改变，由于吸收或放射辐射的结果或由于碰撞的结果。 （2）原子从一个能量为En的稳定状态过度到能量为Em的稳定状态时，它发射（或吸收）单色的辐射，其频率υ决定于下列关系式（称为玻尔频率条件）： hυ=En-Em En、Em分别为较高、较低能级的能量值。稳定状态的改变（或能量的改变）是不连续的。 4 玻尔理论中的几个概念： * 基态：原子处于最低能量的状态称为基态，是稳定状态； * 激发态：电子获得能量从低能级轨道进入高能级轨道，该过程称为激发；此时原子处于高能量状态，称为激发态，激发态是不稳定的状态； * 原子的状态特性：任何不稳定状态的原子必将自动的回到稳定状态即回到基态；该过程将释放出原子高 编号被测工件厚度选择探头和斜率14 —5mm6< 6 K3 不锈钢： 1.25MHz 铸铁： 0.5— 2.5 MHz 普通钢：5MHz 26—8mm8< 8 K3 39—10mm9< 9 K3 411 —12mm9< 9 K 2.5 513—16 mm9< 9 K2 617—25 mm13< 13 K2 726—30 mm13< 13 K 2.5 831 —46 mm13< 13 K 1.5 947—120 mm13< 13( K—2K1) 10121—400 mm18< 18 ( K—2K1) 20 X 20 ( K—K1) 超声波探伤在无损检测焊接质量中的作用 焊缝检验方法: 1, 外观检查. 2, 致密性试验和水压强度试验. 3, 焊缝射线照相. 4, 超声波探伤. 5, 磁力探伤. 6, 渗透探伤.关于返修规定: 具体情况具体对待,总之要力争减少返修次数在厂房建设及设备安装中大量使用钢结构，钢结构的焊接质量十分重要，无损检测是保证钢结构焊接质量的重要方法。 无损检测的常规方法有直接用肉眼检查的宏观检验和用射线照相探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等仪器检测。肉眼宏观检测可以不使用任何仪器和设备，但肉眼不能穿透工件来检查工件内部缺陷，而射线照相等方法则可以通过各种各样的仪器或设备来进行检测，既可以检查肉眼不能检查的工件内部缺陷，也可以大大提高检测的准确性和可靠性。 至于用什么方法来进行无损检测，这需根据工件的情况和检测的目的来确定。 那么什么又叫超声波呢？声波频率超过人耳听觉，频率比20 千赫兹高的声波叫超声波。用于探伤的超声波，频率为 0.4-25兆赫兹，其中用得最多的是1 -5兆赫兹。利用声音来检测物体的好坏，这种方法早已被人们所采用。例如，用手拍拍西瓜听听是否熟了；医生敲敲病人的胸部，检验内脏是否正常；用手敲敲瓷碗，看看瓷碗是否坏了等等。但这些依靠人的听觉来判断声响的检测法，比声响法要客观和准确，而且也比较容易作出定量的表示。由于超声波探伤具有探测距离大，探伤装置体积小，重量轻，便于携带到现场探伤，检测速度快，而且探伤中只消耗耦合剂和磨损探头，总的检测费用较低等特点，目前建筑业市场主要采用此种方法进行检测。下面介绍一下超声波探伤在实际工作中的应用。 接到探伤任务后，首先要了解图纸对焊接质量的技术要求。目前钢结构的 实验一射线检测的原理及过程 一、实验目的 1、掌握X射线检测的基本原理和方法； 2、了解射线检测的特点和适用范围； 3、了解射线检测缺陷等级的评定。 二、实验设备器材 1、XXQ－2005携带式变频充气X射线探伤机 本机由控制器和管头（X射线发生器）及电源电缆、连接电缆等组成（控制器面板和管头结构分别如图8-1、图8-2所示）。 控制器采用可控硅单相桥式整流电路，整流后的电压经LC滤波回路滤波后变为平滑的直流电压，该电压经可控硅变频回路斩成频率可变的单向脉冲，送至高压脉冲变压器作为管头的电源。毫安稳定单元可以随X射线管灯丝电压的提高或降低改变单向脉冲的频率，以保证X射线管电流的稳定。千伏调节单元可以连续调节管电压，以适用不同厚度材料的拍片要求。 数字计时器为预置数字电子式，可按不同要求选择曝光时间，计时准确，误差小，显示直观。如果在曝光期间有保护单元动作，计时器将显示当前时间，不归零。重新开机，可继续曝光至预置时间，因而可节省胶片。 当电源电压波动时，控制器本身能自动调节，自动稳定X射线管电压和管电流，以保证获得稳定的X射线束。管电压和曝光时间均可预置，而管电流不能设置，为恒定的5毫安。 管头为组合式，X射线管、高压变压器（包括X射线管灯丝绕组）与绝缘气体一同封装在铝壳内。管头一端装有风扇和散热器，为冷却之用。绝缘气体为SF6，具有良好的介电性能。管头系完全防电击式，X射线管阳极接地，承受单向脉冲电压，设有温度保护装置，当管头温度达到规定值的±5℃时，温度继电器动作，切断高压，以确保机器安全。管头的两端环可使其立放或横卧，在搬运及工作时可做把手用。 图8-1 控制器主面板及侧面板 1.电源指示灯 2.延时指示灯 3.高压指示灯 4.电流指示灯 5.保险丝 6.曝光计时器 7.曝光时间设定拨码盘8.电源接头9.接地线接头10.控制线连接电缆接头 11.电源开关12.高压关按钮13.曝光电压调节旋钮14.高压开按钮 图8-2 管头结构示意图X射线管结构示意图 1、把手 2、风扇 3、阳极体 4、主体套1、玻璃管壳2、聚焦杯3、阴极灯丝 5、X射线 6、遮蔽铝 7、阴极射线4、阳极罩5、窗口6、阳极靶 8、高压变压器9、阴极体10、铝壳7、阳极体 11、气压表12、控制线连接电缆接头 2、其它辅助器材及耗材 黑度计、射线胶片、金属箔增感屏、线型像质计、暗盒、铅字、屏蔽铅板、中心指示器、卷尺、钢印、观片灯 ℃ 黑度计用于检查射线底片的黑度，要求在国家标准规定的范围内。 ℃ 射线胶片用于显示和记录保存，底片质量必须符合标准要求。 ℃ 金属箔增感屏用来增强胶片的感光效果，加快感光速度，减少透照时间，提高效率和底片质量。 ℃ 线型像质计用来检查和确定底片影像质量，按标准选取。 ℃ 暗盒用来放置胶片和增感屏。 ℃ 铅字用于记录探伤范围、日期、透照工件编号和透照时的中心点。 ℃ 屏蔽铅板用于防止透照时的背散射，提高底片质量。 ℃ 中心指示器用于透照时，探伤机头与透照工件的对中。 焊缝等级分类及无损检测要求 焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，按下述原则分别选用不同的质量等级， 1. 在需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透，其质量等级为 1) 作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝，受拉时应为一级，受压时应为二级； 2）作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。 2 .不需要计算疲劳的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透，其质量等级当受拉时应不低于二级，受压时宜为二级 3 .重级工作制和起重量Q≥50t吊车梁的腹板与L冀缘之间以及吊车析架上弦杆与节点板之间的T形接头焊缝均要求焊透．焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝，其质量等级不应低于二级 4 .不要求焊透的’I'形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，以及搭接连接采用的角焊缝，其质量等级为： 1)对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制吊车梁，焊缝的外观质量标准应符合二级； 2) 对其他结构，焊缝的外观质量标准可为二级。 外观检查一般用目测，裂纹的检查应辅以5 倍放大镜并在合适的光照条件下进行，必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤，尺寸的测量应用量具、卡规。 焊缝外观质量应符合下列规定: 1 一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，一级焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷； 2 二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外，尚应满足下表的有关规定； 3 三级焊缝的外观质量应符合下表有关规定 焊缝质量 等级 检测项目 二级三级 未焊满≤0．2+0．02t 且≤1mm，每 100mm 长度焊缝内未焊满累积 长度≤25mm ≤0．2+0．04t 且≤2mm，每 100mm 长度焊缝内未焊满累积长度 ≤25mm 根部收缩≤0．2+0．02t 且≤1mm，长度 不限 ≤0．2+0．04t 且≤2mm，长度不 限 咬边≤0．05t 且≤0．5mm，连续长 度≤100mm，且焊缝两侧咬边总 长≤10％焊缝全长 ≤0．1t 且≤1mm，长度不限 裂纹不允许允许存在长度≤5mm 的弧坑裂纹电弧擦伤不允许允许存在个别电弧擦伤 接头不良缺口深度≤0．05t 且≤ 0．5mm， 每1000mm 长度焊缝内不得超过 1 处 缺口深度≤0．1t 且≤1mm，每 1000mm 长度焊缝内不得超过1 处 表面气孔不允许每50mm 长度焊缝内允许存在直径≤0．4t 且≤3mm 的气孔2 个；孔距应≥6倍孔径 表面夹渣不允许 深≤0．2t，长≤0．5t 且≤ 20mm 设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求: 1 一级焊缝应进行100%的检验，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》(GB 11345)B 级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上； 一外观检验 用肉眼或放大镜观察是否有缺陷，如咬边、烧穿、未焊透及裂纹等，并检查焊缝外形尺寸是否符合要求。 二密封性检验 容器或压力容器如锅炉、管道等要进行焊缝的密封性试验。密封性试验有水压试验、气压试验和煤油试验几种。 1水压试验水压试验用来检查焊缝的密封性，是焊接容器中用得最多的一种密封性检验方法。 2气压试验气压试验比水压试验更灵敏迅速，多用于检查低压容器及管道的密封性。将压缩空气通入容器内，焊缝表面涂抹肥皂水，如果肥皂泡显现，即为缺陷所在。 3煤油试验在焊缝的一面涂抹白色涂料，待干燥后再在另一面涂煤油，若焊缝中有细微裂纹或穿透性气孔等缺陷，煤油会渗透过去，在涂料一面呈现明显油斑，显现出缺陷位置。 三焊缝内部缺陷的无损检测 1渗透检验渗透检验是利用带有荧光染料或红色染料的渗透剂的渗透作用，显示缺陷痕迹的无损检验法，常用的有荧光探伤和着色探伤。将擦洗干净的焊件表面喷涂渗透性良好的红色着色剂，待渗透到焊缝表面的缺陷内，将焊件表面擦净。再涂上一层白色显示液，待干燥后，渗入到焊件缺陷中的着色剂由于毛细作用被白色显示剂所吸附，在表面呈现出缺陷的红色痕迹。渗透检验可用于任何表面光洁的材料。 2磁粉检验磁粉检验是将焊件在强磁场中磁化，使磁力线通过焊缝，遇到焊缝表面或接近表面处的缺陷时，产生漏磁而吸引撒在焊缝表面的磁性氧化铁粉。根据铁粉被吸附的痕迹就能判断缺陷的位置和大小。磁粉检验仅适用于检验铁磁性材料表面或近表面处的缺陷。 3射线检验射线检验有X射线和丫射线检验两种。当射线透过被检验的焊缝时，如有缺陷，则通过缺陷处的射线衰减程度较小，因此在焊缝背面的底片上感光较强，底片冲洗后，会在缺陷部位显示出黑色斑点或条纹。X射线照射时间短、速度快，但设备复杂、费用大，穿透能力较丫射线小，被检测焊件厚度应小于30mm。而丫射线检验设备轻便、操作简单，穿透能力强，能照投300mm的钢板。透照时不需要电源，野外作业方便。但检测小于50mm以下焊缝时，灵敏度不咼。 4超声波检查超声波检验是利用超声波能在金属内部传播，并在遇到两种介质的界面时会发生反射和折射的原理来检验焊缝内部缺陷的。当超声波通过探头从焊件表面进入内 专用工艺卡编制内容说明 （1）焊缝射线检测工艺卡表样 为了规范和统一锅炉压力容器制造的归档文件和质量证明文件，提高锅炉压力容器制造企业的质量管理和技术水平，确保锅炉压力容器的产品质量，技术监督局特种设备安全监察处组织有关人员，按照《压力容安全技术监察规程》的要求，编制了锅炉压力容器质量控制表样并推荐使用，其中焊缝射线检测工艺卡表样见下表B5-11。 （2）.焊缝射线检测工艺卡填写说明 （1）编制份数 本卡一式两份，一份保留在探伤室，另一份交探伤室供检测人员使用。其中之一应存于检测资料和底片的档案中(质保管理制度建立发放记录)。 （2）工艺填写 ○1编号 一般按企业管理要求编号，可根据各单位管理的需要来填写。 ○2工件部分 a 材料编号：指产品材料编号，如产品使用两种材料，应分别填写。 b 规格：指的是壳体规格（容器类），表示方法为直径×长度×壁厚。其中：直径对于卷制的筒体为内径，对于无缝钢管作筒体指外径；长度指壳体长度；壁厚指壳体厚度。也可按图样规格栏的尺寸填写。 ○3探伤器材部分 a 屏蔽方式：最常见的屏蔽方式有“背衬薄铅板”和“铅遮板”等，按选用的方法填写。 b 显影液配方、显影时间、显影温度：显影液配方指准备采用的显影液配方、可用代号表示。如胶片厂提供，可填写“按胶片厂配方”。显影时间、显影温度指准备采用的数值。一般手工冲洗显影时间为4～8min，显影温度为18～21℃；自动冲洗按说明书填写。 ○4探伤检测工艺参数 a 焊缝编号：指的是被检焊缝的编号，填写时，一般检测工艺参数相同（焊缝长度和拍片数量可不同）的同类焊缝的编号填写。例：“B1～B7”，即代表7条环焊缝。 b 像质计型号：对钢制焊缝可供选用的像质计编号为Fe-10/16、 Fe-6/12和Fe1/7三种。对外径≤100mm的管子焊缝宜使用等丝专用像质计，如Fe-12、Fe-13…… c 透照方式：一般对于纵缝可填写单壁透照，对于环焊缝可填写为单壁外透照、中心透照、偏心内透照（F>R或F 焊缝射线法探伤检测操作技术规程 1.主题内容与适用范围 本标准规定了射线照明检验中应遵守的基本操作方法。 本标准规程适用于X射线对金属材料内在缺陷的质量检验。 2.引用标准 ZBJ04 004《射线照相探伤方法》 3.防护 3.1 X射线对人体健康有不良影响，应尽量避免射线的直接照射和散射的影响。 3.2从事射线探伤的工作人员应配备有剂量仪或其它剂量测试设备，以测定工作环境中的射线照射量和个人所受到的累积剂量。 3.3 在射线探伤现场，进行射线照相检查时，应设置安全线，在安全线上应有明显标志，要设置红灯，在非探伤人员易于到达安全线的通道上应设置警告牌，并写明在安全线上的射线照射量。 3.4 非探伤人员，每年允许接受的最大剂量当量为5毫希沃特。 4 射线照相等效系数 材料的射线照相等效系数是将该材料的厚度乘此系数,得到它相当于多少厚度钢的吸收效果。 1 5透照方法 射线源，被检工件以及装有X射线胶片和增感屏的暗盒，在透照时通常按下图布置。 双壁穿透检查单壁 S—射线源 B—X光底片 f—焦点至工件距离 t—工件厚度 b—胶片至工件表面距离 6 对工件表面要求 工件表面由于铸造焊接或其它原因产生不规则状态，均应加以消除，表面存在缺陷也要消除，必要时加以修补，不能因表面质量和不规则状态影响底片的评定。 7 定位标记和底片上的标志 工件表面应采用永久性和半永久性标志，作为每张底片重新定位的标志，如有不适合打印标记时，应采用详细定位图，每张底片上应有编号和表示工 2 件被检范围定位标志的影象，定位标志一般放置在面向射线源一侧的工件表面上，如果焊缝余高加工去除，则应在焊缝边缘处放置定位标志。 8 象质计 象质计技术规范符合GB5618《线型象质计》的规定。 9 射线照相质量等级及底片黑度 射线照相等级分为A级（普通级）和B级（高灵敏度级） A级射线照相底片的黑度应等于或大于1.5级。 焊缝射线检测工艺卡工艺卡编号：XXXXX 月日审核人(资格 工艺题解析 某化工厂工艺管道B1焊缝应进行100%射线检测（管道不能拆卸），周围无障碍无阻挡，按JB/T4730-2005标准Ⅱ级验收，规定编制工艺卡。 1、管道规格：φ377×8 材质：12CrMo 图号：工制-2315。 2、焊缝采用：氩弧焊打底，手工焊盖面，余高2mm 3、现有定向X射线机一台，曝光曲线见下图一。Ir-192γ射线机一台 （初始活度为80Ci，现已刚到一个半衰期），曝光曲线见下图二。 4、胶片：天津Ⅲ型、Ⅴ型（规格：300×80、360×80、360×120）曝光曲线 图一 图二 1）透照方式选择：管道不能拆卸，不能实现单壁透照，采用源在外双壁单影法透照。 射线机型号：XXQ2505 胶片：天津Ⅲ型 增感屏：Pb0.03mm ×2 焦距：700mm 显影：20℃ 5min.（槽式） 底片黑度：D ＝3.0 2）透照厚度：W=8×2=16mm 3）射线机选择：∵W=16mm ∴选择X射线机，Ir-192γ射线机JB/T4730规定≥20mm。 4）像质计与像质计灵敏度：∵W=16 mm，双壁单影透照，像质计置于胶片侧，查JB/T4730表七应识别像质计丝号为12号，宜选FeⅢ型。5）胶片与增感屏：X射线透照宜选天津Ⅲ型，增感屏前后均为0.03mm。6）焦距：D0+140+2=519≈520mm （140为2005靶到窗口距离）。7）透照次数与一次透照长度：按JB/T4730表三规定，K值可取1.2，则T/D0=8/377=0.0213 D0/F=377/520=0.725 查JB/T4730图D.6为四张8）胶片规格：360×80（mm） 9）曝光时间确定：JB/T4730规定，焦距=700mm时，曝光量≥15mA.min 因为：I.t1/F21= I.t2/F22 得：15/7002=E X/5202 E X=15×（520/700）2=8.2785（mA.min） t=8.2785÷5≈1.66min 10）查管电压：从曝光曲线上查W=16mm E=15 mA.min对应的Kv 值为170 Kv。 11）底片黑度：从曝光曲线可知，按此曝光焊缝区域黑度值应为3.0，JB/T4730规定底片黑度应控制在2.0-4.0范围内。 射线检测工艺部分试题 一、判断题 1．通常认为对比度、清晰度、颗粒度是决定射线照相灵敏度的三个主要因素。（○）2．胶片特性曲线是表示管电压与透照厚度之间关系的曲线。（×） 曝光量的对数与黑度 3．为了检测背散射对射线照相的影响，可在胶片暗袋背面贴附铅字“B”来验证。（○）4．用单壁法透照环焊缝时，所有搭接标记均应放在射线源侧的工件表面，以免端部缺陷漏检。（×）焦距大于半径的源内片外法放在射源侧，中心内透放在两侧均可。 5．在保证射线穿透的前提下，选择较低能量的射线可增加照相灵敏度。 （○）二、选择题 1．下列三种因数中对底片清晰度有影响的是：（D ） A 射线的能量 B 增感屏的种类 C 射线源的焦点尺寸 D 以上都是 2．表示工件厚度、千伏值、曝光量之间关系的曲线，叫：（C ） A 特性曲线 B 吸收曲线 C 曝光曲线 C 灵敏度曲线 3．当透照某工件的焦距为F=600mm时，按JB/T4730 .2-2005标准AB级的要求，其曝光量推荐值应不少于（A ）mA.min（4舍5入取整数）。 A 11 B 13 C 15 D 17 4．常用的显影剂为：（ D ） A 米吐尔 B 菲尼酮 C 对苯二酚 D 以上都是 菲尼酮+对苯二酚超加和作用加和对抗加和与对抗 三、问答题 一、简述射线照相透照参数对影像质量的影响。 答：射线透照参数是指射线能量、焦距、曝光量。它们对射线照片的质量具有重要影响。 1）射线能量决定对工件的穿透能力，随着射线能量的提高，衰系数减将减小，对比度下降，固有不清晰度增大，底片颗粒度增大，射线照相灵敏度下降。所以在保证射线穿透能力条件下宜选用较低的射线能量，以提高射线照相影像质量。 2）焦距对射线照相灵敏度的影响主要反应在几何不清晰度上，为保证照相灵敏度，所选取的焦距必须满足射线照相对几何不清晰度的规定； 3）曝光量它直接影响底片的黑度，同时也影响影像的对比度、颗粒度以及信噪比，从而影响底片影像可记录的最小细节尺寸，因此，为保证射线照相质量，标准规定曝光量不低于某一规定值。 在一般情况下，采用较低能量的射线、较大的焦距、较大的曝光量可以得到更好质量的射线照片。 X射线探伤原理 (1）x射线的特性 X射线是一种波长很短的电磁波，是一种光子，波长为10-6~10-8cm，x射线有下列特点： ①穿透性 x射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。其穿透能力的强弱，与x射线的波长以及被穿透物质的密度和厚度有关。x射线波长愈短，穿透力就愈大；密度愈低，厚度愈薄，则x射线愈易穿透。在实际工作中，通过球管的电压伏值（kV）的大小来确定x射线的穿透性（即x射线的质），而以单位时间内通过x射线的电流（mA）与时间的乘积代表x射线的量。 ②电离作用 x射线或其它射线（例如γ射线）通过物质被吸收时，可使组成物质的分子分解成为正负离子，称为电离作用，离子的多少和物质吸收的X射线量成正比。通过空气或其它物质产生电离作用，利用仪表测量电离的程度就可以计算x射线的量。检测设备正是由此来实现对零件探伤检测的。X射线还有其他作用，如感光、荧光作用等。 （2）影像形成原理 X线影像形成的基本原理，是由于X线的特性和零件的致密度与厚度之差异所致。 由于在压铸过程中，零件的成型会因工艺参数、机床状况变化而有所不同，因此成型后的零件厚度、致密度也有差异，而经X射线照射，其吸收及透过X射线量也不一样。因而，在透视荧光屏上有亮暗之分。表1为零件厚差异和x射线影像的关系。图1为x射线透视的零件影像。 3 探伤装置在生产实践中的应用 3.1探伤装置对压铸成型工艺及模具设计改进所起的作用 (1)安全件——上海德尔福的滑块（图2） 1 )过程描述 首次试压，在力劲160T压铸机上进行压铸，按以下参数进行试验：压射压力100MPa，高速2.6m/s，低速0.15m/s，慢压射行程300mm，留模时间3s。 2 )缺陷分析 根据探伤图像（图3)显示，在铸件上可以看到很多零散分布的亮点（在零件主体内），这就说明，铸件内部多气孔、组织稀疏、成型不好。 3 ）形成原因 1．外部缺陷 在焊缝的表面，用肉眼或低倍放大镜就可看到，如咬边，焊瘤，弧坑，表面气孔和裂纹等。 2．内部缺陷 位于焊缝内部，必须通过各种无损检测方法或破坏性试验才能发现。内部缺陷有未焊透，未熔合，夹渣，气孔，裂纹等，这些缺陷是我们无损检测人员检查的主要对象。 焊缝缺陷的危害性： 1、由于缺陷的存在，减少了焊缝的承载截面积，削弱了静力拉伸强度。 2、由于缺陷形成缺口，缺口尖端会发生应力集中和脆化现象，容易产生裂纹并扩展。 3、缺陷可能穿透焊缝，发生泄漏，影响致密性。 焊缝纵向裂纹示意图 一、焊缝纵向裂纹X光底片 焊缝纵向裂纹1 焊缝纵向裂纹2 焊缝纵向裂纹3 焊缝纵向裂纹4 焊缝纵向裂纹5 焊缝纵向裂纹6 焊缝纵向裂纹7 焊缝纵向裂纹8 焊缝纵向裂纹9 焊缝纵向裂纹10 焊缝纵向裂纹11 焊缝纵向裂纹12 焊缝纵向裂纹13 焊缝纵向裂纹14 焊缝纵向裂纹15 焊缝纵向裂纹16 焊缝纵向裂纹17 焊缝纵向裂纹18 焊缝纵向裂纹19 焊缝纵向裂纹20 纵向裂纹的表面特征是沿焊缝长度方向出现的黑线，它既可以是连续线条，也可以是间断线条。纵向裂纹影像产生的原因是沿焊缝长度破裂而导致的不连续黑线。 二、热影响区纵向裂纹X光底片 热影响区纵裂1 热影响区纵裂2 热影响区撕裂呈线性黑色锯齿状，平行于熔合线，穿晶扩展，表面无明显氧化色彩，属脆性断口的延迟裂纹。 焊缝横向裂纹示意图 三、焊缝横向裂纹X光底片 焊缝横向裂纹1 焊缝横向裂纹2 5 焊缝横向裂纹3 焊缝横向裂纹4 焊缝横向裂纹的表征是横在焊接影像上的一根细小黑线（直线或曲线），它产生的原因是由焊缝上的金属破裂引起的。当焊接应力为拉应力并与氢的析集和淬火脆化同时发生时，极易产生冷裂纹。 四、母材裂纹X光底片射线检测原理
焊缝射线探伤检验规范R
常用焊缝检测方法
焊缝X射线检测及其结果的评判方法综述
RT射线检测三级 射线检测原理讲课提纲(Ⅲ级)要点
焊缝探伤超声波探头的选择方案参考
实验射线检测的原理及过程
焊缝等级分类及无损检测要求(仅限借鉴)
焊缝质量检测方法
无损检测X射线专用工艺卡内容及编制
焊缝射线法探伤检测规程
焊缝射线检测工艺卡题
射线检测工艺部分试题
X射线探伤原理
射线检测-焊缝缺陷图谱