焊接射線無損檢測結(jié)課論文

1、- - 焊接射線無損檢測摘要：射線無損探傷工作，在無損檢測行業(yè)中看起來是一種比較容易掌握的檢測手段，它具有快速、準確、直觀、成本低廉等優(yōu)點，可以代替常規(guī)的探傷檢測方法。本文概述了射線無損探傷的要點和在焊縫探傷中的應用情況。同樣也是 是檢驗焊接產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要技術(shù), 它廣泛應用于航空航夭工業(yè)、核工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、 機械工業(yè)、礦山和石油工業(yè)、電子工業(yè)、陶瓷工業(yè)等行業(yè)中焊接產(chǎn)品的無損檢驗。但是 , 多數(shù)被檢驗的焊接產(chǎn)品在材質(zhì)、規(guī)格、形狀、尺寸, 所需探傷器材和現(xiàn)場環(huán)境條件等方面都存在著很大差異。因而在對各個焊接產(chǎn)品拍片進行射線探傷時, 都需要進行透照幾何工藝參數(shù)的選擇, 其中對于透照方式的選擇是必不

2、可少的關(guān)鍵字：火電廠, 焊接缺陷 , 射線 , 無損探傷工裝應用引言射線無損探傷是焊接質(zhì)量控制的重要方法，目前常用的是膠片照相方法。隨著無損檢測技術(shù)的發(fā)展，一種新興的無損檢測技術(shù)X射線數(shù)字化實時成像檢測技術(shù)應運而生。該技術(shù)基于以下原理，X射線透過金屬材料，經(jīng)圖像增強器的接收將隱含的檢測信號轉(zhuǎn)換成可視模擬圖像，模擬圖像輸入計算機或經(jīng)數(shù)碼攝像機采集形成數(shù)字圖像，數(shù)字圖像經(jīng)計算機處理后能提供金屬表面及內(nèi)部缺陷信息，應用計算機對圖像中的缺陷信息進行評定，從而達到金屬材料無損檢測的目的。按射線源、工件和膠片之間的相互位置關(guān)系, 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形法五種。

3、其中，縱縫透照法用于平板直焊縫或容器筒體及大直徑管道的縱縫探傷，環(huán)縫外透法用于大直徑壓力容器的對接環(huán)縫探傷，環(huán)縫內(nèi)透法適用于壓力容器及大直徑管道的對接環(huán)縫探傷，雙壁單影法用于管徑大于80mm的對接環(huán)縫, 當不可能實現(xiàn)單壁透照時, 采用此透照方式，在管道施工中, 這種方法是最常用的，雙壁雙影法用于管徑小于89mm的對接環(huán)縫。射線檢測的概念射線檢測是利用各種射線對材料的透射性能及不同材料對射線的吸收、衰減程度的不同，使底片感光成黑度不同的圖像來觀察評判的，是一種行之有效而又不可缺少的檢測材料、零部件及焊縫內(nèi)部缺陷的手段，在工業(yè)上廣泛應用。射線檢測的優(yōu)點（ 1）適用于幾乎所有的材料，對零件幾何形狀及

4、表面粗糙度均無嚴格要求，目前射線檢測主要應用于對鑄件和焊件的檢測；（ 2）射線檢測能直觀地顯示缺陷影像，便于對缺陷進行定性、定量和定位；（ 3）射線底片能長期存檔備查，便于分析事故原因。射線檢測的缺點（ 1）射線檢測對氣孔、夾渣、疏松等體積型缺陷的檢測靈敏度較高，對平面缺陷的檢測靈敏度較低，如當射線方向與平面缺陷（如裂紋）垂直時很難檢測出來，只有當裂紋與射線方向平行時才能夠?qū)ζ溥M行有效檢測。（ 2）射線對人體有害，需要有防護措施。焊縫質(zhì)量無損檢測準則在產(chǎn)品制造過程中對焊縫質(zhì)量無損檢測, 主要是對焊接工藝、焊接人員技能的質(zhì)量檢驗 , 其判斷依據(jù)是質(zhì)量控制標準, 主要是檢測焊縫中缺陷的種類、分布和

5、大?。?長度、 寬度、直徑尺寸 ） 。要求能檢測出最小缺陷的檢測靈敏度。而對在用壓力容器的焊縫質(zhì)量無損檢測 , 主要是對在焊接過程中標準允許存在的焊縫缺陷和質(zhì)量控制漏檢的超標缺陷在使用中的狀態(tài)和擴展情況, 主要是檢測焊縫中缺陷沿板厚方向尺寸及其長度和分布狀態(tài), 與產(chǎn)品制造過程無損檢測不同是的, 增加了缺陷沿板厚方向的自身高度（ 簡稱缺陷高度的測量內(nèi)容 ）, 從 CV-DA壓力容器缺陷評定規(guī)范亦可知 , 在用容器缺陷是否允許存在, 取決于缺陷高度尺寸 是否小于臨界尺寸 m,其限制了焊縫中非圓形缺陷的自身高度尺寸。主要特點（ 1）射線源與筒體圓心重合，焦距處處相等，所以底片黑度、靈敏度比較均勻。（

6、 2）射線束方向與環(huán)縫表面垂直，橫裂檢出角 =00，透照厚度K=1，有利于裂紋、未焊透等危險性缺陷的檢出，而且避免了氣孔、夾渣等體積型缺陷的拉扯變形，底片評定時，缺陷定位、定量、定性準確可靠。（ 3）限定縱、環(huán)焊縫交叉部位為環(huán)縫考零位，以參考零位為起點，用標定尺沿環(huán)焊縫一側(cè)邊緣距離大于5mm處向下纏繞筒體一周進行底片定位，使第一張膠片暗袋中心處于零位，將所有膠片暗袋按順序從小到大依次魚鱗式搭接在環(huán)焊縫外表面上，且使暗袋上所有鉛字標記位于標定尺異側(cè)，在工件上只需在零位打上焊縫編號及排列方向即可，對以后的返修，復探和在用檢驗定位都很方便準確。（ 4）一次透照長度為整條環(huán)焊縫，極大地提高了工作效率。

7、射線透照測定缺陷高度尺寸的研究對壓力容器缺陷評定時, 主要是用超聲檢測來測定缺陷高度尺寸。但是由于超聲波檢測缺陷信號幅度與缺陷實際尺寸無明顯的關(guān)系, 所以用常規(guī)方法測定缺陷高度仍是估判數(shù)據(jù) , 其誤差值也是因人而異。射線探傷是通過底片來測定缺陷的長度和寬度（ 或直徑 ） 尺寸 ,缺陷沿板方向（ 或穿透方向） 尺寸是通過缺陷黑度來表示。因此, 只要能精確測出缺陷在底片上的黑度, 就可以計算出缺陷自身高度尺寸。影響射線探傷效果的主要因素（ 1）底片黑度人工缺陷與焊接缺陷具有方向性尺寸效應不一致的特點, 但均可與像質(zhì)計顯示的像質(zhì)數(shù)相對比 , 以便評價人工缺陷與焊接缺陷的檢出效果。試驗研究表明, 底片

8、黑度過小或過大都會導致檢出率下降。由于像質(zhì)計、透度計與工件內(nèi)部缺陷在透照成像過程中所受到的影 TOC o 1-5 h z 響因素、幾何形狀、尺寸效應、材質(zhì)特性、空間位置不盡相同, 在顯像效果上有所差異, 所以造成底片黑度越大, 其靈敏度越高, 但缺陷檢出率卻下降的現(xiàn)象。（ 2）焊接缺陷性對檢出率的影響氣孔作為非平面缺陷, 在底片上易于識別, 一般認為不易發(fā)生漏檢情況, 但經(jīng)試臉發(fā)現(xiàn),底片黑度偏大或偏小, 盡管其值在標準允許的范圍內(nèi), 仍會使氣孔缺陷出現(xiàn)漏檢。因此, 合理的底片黑度值, 是提高檢出效果的重要參數(shù)之一。點狀夾渣是焊接過程中易出現(xiàn)的體積型缺陷 , 盡管點狀夾渣與氣孔的缺陷性質(zhì)不同,

9、但在顯像效果上較為接近, 它們有相近的漏檢率 , 均在多左右。標準中雖然允許有一定數(shù)量的點狀氣孔一與點狀夾渣存在，但應以不發(fā)生漏檢為宜。裂紋是平面型的焊接缺陷。裂紋存在對焊縫質(zhì)量危害最大。在黑度變化時,其最低檢出率為多。故應考慮黑度的選取。射線探傷的特點射線檢測技術(shù)，與其他常規(guī)無損檢測技術(shù)，如超聲檢驗技術(shù)、磁粉檢驗技術(shù)、滲透檢驗技術(shù)、渦流檢驗技術(shù)比較，具有的主要特點是：對被檢驗工件無特殊要求，檢驗結(jié)果顯示直觀 ; 檢驗技術(shù)和檢驗工作質(zhì)量可以自我監(jiān)測。射線探傷的應用射線檢測技術(shù)不僅可用于金屬材料的檢驗，也可用于非金屬材料和復合材料的檢驗，特別是它還可能用于放射性材料的檢驗。檢驗技術(shù)對被檢工件或試

10、件的表面和結(jié)構(gòu)沒有特殊要求，所以它可以應用各種產(chǎn)品的檢驗。射線檢測技術(shù)在工業(yè)與科學研究等方面的主要應用類型包括： TOC o 1-5 h z 1）探傷：鑄造、焊接工藝缺陷檢驗，復合材料構(gòu)件檢驗等;2）測厚：厚度在線實時測量;3）檢查：機場、車站、海關(guān)檢查，結(jié)構(gòu)與尺寸測定等;4）研究：彈道、爆炸、核技術(shù)、鑄造工藝等動態(tài)過程研究，考古研究，反饋工程等。X射線探傷的檢驗原理當射線透過被檢物體時，有缺陷部位與無缺陷部位對射線吸收能力不同，因而可以通過檢測透過被檢物體后射線強度的差異，來判斷被檢測材料內(nèi)部是否存在缺陷。放在適當?shù)奈恢?，使其在透過射線的作用下感光，經(jīng)過暗室處理后就得到X射線底片。底片上各點

11、的黑色程度取決于射線強度和照射時間的乘積，由于缺陷部位和完好部位的透過射線的強度不同，底片上相應部位就會出現(xiàn)黑度差異。把底片放在觀片燈上，借助透過光線觀察，可以看到由黑度差異構(gòu)成的不同形狀的影像。評片人員據(jù)此判斷缺陷情況并做出評價，這樣就完成了對被檢對象的無損檢測。焊接缺陷的深度及大小、位置的定位1）焊接缺陷位置的定位在焊縫的射線透照中，為了判斷它影像的大小，或者為了返修的方便，需要確定缺陷在縱斷面的準確位置。在評片中可以利用某些焊接缺陷本身的性質(zhì)判斷它的實際位置，如V型坡口的管道焊口，就可能出現(xiàn)根部未焊透、內(nèi)凹等。也可以從焊接缺陷在底片上焊縫區(qū)投影位置來判斷。對于那些本身并不能得出深度位置的

12、推測論據(jù)的焊縫缺陷，就用雙影透照測定出它們的位置。2）焊縫缺陷的大小及深度對于焊縫缺陷大小，一般用標準評片尺和肉眼進行分辨，它的尺寸主要取決于放大和崎變。造成誤差的原因一是評片尺的刻度的準確性，二是人的肉眼分辨力的強弱。缺陷深度的評定在國家標準和電力部建設(shè)標準中無明確規(guī)定，只是以溝槽式測深計和專用測深計來評判內(nèi)凹的深度。對于焊縫圓形缺陷的深度則憑評判人員的經(jīng)驗和水平來進行評定，往往造成人為誤差。射線檢驗操作工藝流程透照方式的選取 76mm鋼管焊縫采用雙壁雙投影法，一次透照橢圓成像，并應選擇較高的管電壓。76mm89mm鋼管焊縫可采用以下兩種方法：壁單投影法：射線源緊貼鋼管外表面，且距離小于或等

13、于15mm，至少分3 段透照，即每段對應的中心角應小于或等于120 度，適合用 射線 ; 射線源與鋼管外表面距離大于15mm，至少分4段透照，即每段對應的中心角小于或等于90度，適合用 射線或 射線源。壁單投：分段數(shù)取決于底片有效范圍及K值，適合用 射線或 射線源。射線源的選擇 89mm、壁厚6mm的鋼管焊縫使用 射線透照，根據(jù)焦距和有效透照厚度來選取管電壓值。 89mm、壁厚6mm的鋼管焊縫優(yōu)先選擇使用Se75的 射線透照。 89mm、 壁厚10mm的鋼管焊縫一般選用Ir192 的 射線透照。（ 4）只要保證底片質(zhì)量，當焦距、位置等情況特殊時，經(jīng)工藝試驗后可靈活選用或 射線透照，但必須保證底

14、片質(zhì)量。透照主要參數(shù)（ 1）透照厚度與焊縫形狀、透照方法的對應關(guān)系如表一注：TA-透照厚度;T- 管子 （母材）壁厚;D-管子外徑 ;T1- 墊襯板厚度（ 2）透照焦距幾何條件：透照焦距須滿足底片幾何清晰度要求。最小焦距參照DL/T821-2002 中的諾模圖或由L1 10d L22/3 公式直接計算。式中：d有效焦點尺寸;L1 焦點至射源側(cè)工件表面的距離;L2 膠片至射源側(cè)工件表面的距離。（ 3）在特殊情況下，L1 不能滿足上式的要求時，可以適當放寬要求，但必須采取有效措施對焊縫的質(zhì)量進行監(jiān)控。常用的 射線機和 射線源的焦點尺寸如表二曝光參數(shù)選擇 射線檢驗曝光參數(shù)選擇：根據(jù)試件的規(guī)格尺寸，現(xiàn)

15、場透照的幾何條件及該探傷機的曝光曲線 （ 或圖表，或計算值） 選擇正確的曝光參數(shù)。一般情況下，對中、大徑管焊接接頭的射線透照，推薦采用10-15mA.min的曝光量 ; 對于小徑管對接焊縫，則應適當提高管電壓，降低曝光量，以增加透照厚度寬容度。 射線檢驗曝光參數(shù)選擇：正確掌握 源當日的源活度，通過 專用計算器綜合其他參數(shù)選擇焦距及曝光時間。射線無損探傷法射線探傷是最普遍使用的無損探傷方法，下面對焊縫的射線照像工藝進行重點說明。平板對接焊縫平板對接焊縫是鍋爐上最常見的焊縫形式，鍋爐的筒體縱向焊縫以及封頭板拼縫都屬于此類形式，對其進行射線檢測時采用單壁透照方式。焦距對照像靈敏度的影響主要表現(xiàn)在幾何

16、不清晰度上，幾何不清晰ug 表示為 :式中 : df 射線焦點源尺寸;L2 透照厚度;F 焦距 ;L1 透照距離。透照距離其中，a為與像質(zhì)等級有關(guān)的系數(shù)，A級時取 7.5， AB級時取10， B級時取15。由于F=L1+L2，所以焦距F有一個最小值的限制，但透照時一般不采用最小焦距值，而采用比最小值大得多的焦距。采用較大的焦距值，可以增大均強透場的范圍，得到較大的有效透照長度，同時清晰度也得到提高，但焦距也不宜過大，否則將會使曝光量增大、管電壓提高，前者會降低工作效率，而后者對靈敏度不利。環(huán)焊縫對于環(huán)焊可采用單壁透照也可采用雙壁透照，在條件允許的情況下盡量采用單壁透照，源的放置優(yōu)先選用源在內(nèi)的透照方法，這樣做的結(jié)果是透照厚度小，橫裂檢出角小，一次透照長度大。如果受到工件及設(shè)備的限制無法采用源在內(nèi)的方式，可采用源在外的透照方式。其它透照工藝參數(shù)的選擇同平板對接焊縫的透照工藝。結(jié)論應用于鍋爐壓力容器制造行業(yè)的射線檢測過程中，不但保證了射線檢測質(zhì)量和缺陷的檢出，而且提高了工作效率，具有很強的可操作性，值得推廣使用。為保證射線檢測質(zhì)量，必須提高射線檢測技