射線無(wú)損探傷技術(shù)是焊接技術(shù)中比較常見(jiàn)的一種，它具有諸多優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，本文主要研究常見(jiàn)的焊接缺陷及射線無(wú)損探傷技術(shù)。

　　《焊接技術(shù)》雜志是由天津市焊接研究所與中國(guó)工程建設(shè)焊接協(xié)會(huì)(負(fù)責(zé)全國(guó)14個(gè)部委的國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目)聯(lián)合主辦，國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的介紹焊 接設(shè)備、工藝、材料等內(nèi)容的專業(yè)期刊。雜志具有實(shí)用性強(qiáng)、信息量入、知識(shí)面廣的主要特點(diǎn)，重點(diǎn)報(bào)道現(xiàn)場(chǎng)施工中的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn);科研與生產(chǎn)中的新技術(shù)、新成果; 國(guó)內(nèi)外新設(shè)備、新工藝、新材料。

　　射線無(wú)損探傷工作，在無(wú)損檢測(cè)行業(yè)中看起來(lái)是一種比較容易掌握的檢測(cè)手段，它具有快速、準(zhǔn)確、直觀、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，可以代替常規(guī)的探傷檢測(cè)方法。本文概述了射線無(wú)損探傷的要點(diǎn)和在焊縫探傷中的應(yīng)用情況。

　　射線無(wú)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(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，一種新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)—X射線數(shù)字化實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)基于以下原理，X射線透過(guò)金屬材料，經(jīng)圖像增強(qiáng)器的接收將隱含的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成可視模擬圖像，模擬圖像輸入計(jì)算機(jī)或經(jīng)數(shù)碼攝像機(jī)采集形成數(shù)字圖像，數(shù)字圖像經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后能提供金屬表面及內(nèi)部缺陷信息，應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像中的缺陷信息進(jìn)行評(píng)定，從而達(dá)到金屬材料無(wú)損檢測(cè)的目的。

　　1.射線探傷

　　1.1射線探傷的特點(diǎn)

　　射線檢測(cè)技術(shù)，與其他常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，如超聲檢驗(yàn)技術(shù)、磁粉檢驗(yàn)技術(shù)、滲透檢驗(yàn)技術(shù)、渦流檢驗(yàn)技術(shù)比較，具有的主要特點(diǎn)是：對(duì)被檢驗(yàn)工件無(wú)特殊要求，檢驗(yàn)結(jié)果顯示直觀;檢驗(yàn)技術(shù)和檢驗(yàn)工作質(zhì)量可以自我監(jiān)測(cè)。

　　1.2射線探傷的應(yīng)用

　　射線檢測(cè)技術(shù)不僅可用于金屬材料的檢驗(yàn)，也可用于非金屬材料和復(fù)合材料的檢驗(yàn)，特別是它還可能用于放射性材料的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)被檢工件或試件的表面和結(jié)構(gòu)沒(méi)有特殊要求，所以它可以應(yīng)用各種產(chǎn)品的檢驗(yàn)。射線檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)與科學(xué)研究等方面的主要應(yīng)用類型包括：

　　1.2.1探傷：鑄造、焊接工藝缺陷檢驗(yàn)，復(fù)合材料構(gòu)件檢驗(yàn)等;

　　1.2.2測(cè)厚：厚度在線實(shí)時(shí)測(cè)量;

　　1.2.3檢查：機(jī)場(chǎng)、車站、海關(guān)檢查，結(jié)構(gòu)與尺寸測(cè)定等;

　　1.2.4研究：彈道、爆炸、核技術(shù)、鑄造工藝等動(dòng)態(tài)過(guò)程研究，考古研究，反饋工程等。

　　1.3 X射線探傷的檢驗(yàn)原理

　　當(dāng)射線透過(guò)被檢物體時(shí)，有缺陷部位與無(wú)缺陷部位對(duì)射線吸收能力不同，因而可以通過(guò)檢測(cè)透過(guò)被檢物體后射線強(qiáng)度的差異，來(lái)判斷被檢測(cè)材料內(nèi)部是否存在缺陷。放在適當(dāng)?shù)奈恢茫�使其在透過(guò)射線的作用下感光，經(jīng)過(guò)暗室處理后就得到X射線底片。底片上各點(diǎn)的黑色程度取決于射線強(qiáng)度和照射時(shí)間的乘積，由于缺陷部位和完好部位的透過(guò)射線的強(qiáng)度不同，底片上相應(yīng)部位就會(huì)出現(xiàn)黑度差異。把底片放在觀片燈上，借助透過(guò)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(píng)片人員據(jù)此判斷缺陷情況并做出評(píng)價(jià)，這樣就完成了對(duì)被檢對(duì)象的無(wú)損檢測(cè)。

　　2.焊接缺陷的深度及大小、位置的定位

　　2.1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(zhǔn)確位置。在評(píng)片中可以利用某些焊接缺陷本身的性質(zhì)判斷它的實(shí)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(lái)判斷。對(duì)于那些本身并不能得出深度位置的推測(cè)論據(jù)的焊縫缺陷，就用雙影透照測(cè)定出它們的位置。

　　2.2焊縫缺陷的大小及深度

　　對(duì)于焊縫缺陷大小，一般用標(biāo)準(zhǔn)評(píng)片尺和肉眼進(jìn)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(píng)片尺的刻度的準(zhǔn)確性，二是人的肉眼分辨力的強(qiáng)弱。缺陷深度的評(píng)定在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和電力部建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中無(wú)明確規(guī)定，只是以溝槽式測(cè)深計(jì)和專用測(cè)深計(jì)來(lái)評(píng)判內(nèi)凹的深度。對(duì)于焊縫圓形缺陷的深度則憑評(píng)判人員的經(jīng)驗(yàn)和水平來(lái)進(jìn)行評(píng)定，往往造成人為誤差。

　　3.射線檢驗(yàn)操作工藝流程

　　3.1透照方式的選取

　　3.1.1 φ≤76mm鋼管焊縫采用雙壁雙投影法，一次透照橢圓成像，并應(yīng)選擇較高的管電壓。

　　3.1.2 76mm<φ≤89mm鋼管焊縫采用雙壁雙投影法，分兩次橢圓成像，透照角度每次偏轉(zhuǎn)小于或等于90度。

　　3.1.3 φ>89mm鋼管焊縫可采用以下兩種方法：

　　3.1.3.1雙壁單投影法：射線源緊貼鋼管外表面，且距離小于或等于15mm，至少分3段透照，即每段對(duì)應(yīng)的中心角應(yīng)小于或等于120度，適合用γ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(duì)應(yīng)的中心角小于或等于90度，適合用γ射線或χ射線源。

　　3.1.3.2單壁單投：分段數(shù)取決于底片有效范圍及K值，適合用γ射線或χ射線源。

　　3.2射線源的選擇

　　3.2.1φ≤89mm、壁厚≤6mm的鋼管焊縫使用χ射線透照，根據(jù)焦距和有效透照厚度來(lái)選取管電壓值。

　　3.2.2φ≤89mm、壁厚>6mm的鋼管焊縫優(yōu)先選擇使用Se75的γ射線透照。

　　3.2.3 φ>89mm、壁厚<10mm的鋼管焊縫可選用χ射線或使用Se75的γ射線，壁厚>10mm的鋼管焊縫一般選用Ir192的γ射線透照。

　　3.2.4 只要保證底片質(zhì)量，當(dāng)焦距、位置等情況特殊時(shí)，經(jīng)工藝試驗(yàn)后可靈活選用χ或γ射線透照，但必須保證底片質(zhì)量。

　　3.3透照主要參數(shù)

　　3.3.1透照厚度與焊縫形狀、透照方法的對(duì)應(yīng)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

　　3.3.2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(jì)算。

　　式中：d—有效焦點(diǎn)尺寸;L1—焦點(diǎn)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。

　　在特殊情況下，L1不能滿足上式的要求時(shí)，可以適當(dāng)放寬要求，但必須采取有效措施對(duì)焊縫的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。

　　常用的χ射線機(jī)和γ射線源的焦點(diǎn)尺寸如表二

　　3.3.3 曝光參數(shù)選擇

　　3.3.3.1 χ射線檢驗(yàn)曝光參數(shù)選擇：根據(jù)試件的規(guī)格尺寸，現(xiàn)場(chǎng)透照的幾何條件及該探傷機(jī)的曝光曲線(或圖表，或計(jì)算值)選擇正確的曝光參數(shù)。一般情況下，對(duì)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(duì)于小徑管對(duì)接焊縫，則應(yīng)適當(dāng)提高管電壓，降低曝光量，以增加透照厚度寬容度。

　　3.3.3.2 γ射線檢驗(yàn)曝光參數(shù)選擇：正確掌握γ源當(dāng)日的源活度，通過(guò)γ專用計(jì)算器綜合其他參數(shù)選擇焦距及曝光時(shí)間。

　　4.射線無(wú)損探傷法

　　射線探傷是最普遍使用的無(wú)損探傷方法，下面對(duì)焊縫的射線照像工藝進(jìn)行重點(diǎn)說(shuō)明。

　　4.1平板對(duì)接焊縫

　　平板對(duì)接焊縫是鍋爐上最常見(jiàn)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(duì)其進(jìn)行射線檢測(cè)時(shí)采用單壁透照方式。

　　焦距對(duì)照像靈敏度的影響主要表現(xiàn)在幾何不清晰度上，幾何不清晰ug表示為:

　　式中: df—射線焦點(diǎn)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(jí)有關(guān)的系數(shù)，A級(jí)時(shí)取7.5，AB級(jí)時(shí)取10，B級(jí)時(shí)取15。

　　由于F=L1+L2，所以焦距F有一個(gè)最小值的限制，但透照時(shí)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(qiáng)透場(chǎng)的范圍，得到較大的有效透照長(zhǎng)度，同時(shí)清晰度也得到提高，但焦距也不宜過(guò)大，否則將會(huì)使曝光量增大、管電壓提高，前者會(huì)降低工作效率，而后者對(duì)靈敏度不利。

　　4.2環(huán)焊縫

　　對(duì)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(zhǎng)度大。如果受到工件及設(shè)備的限制無(wú)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(duì)接焊縫的透照工藝。

　　5.結(jié)論

　　無(wú)損探傷是在不損壞設(shè)備的情況下對(duì)它們進(jìn)行檢測(cè)的一種方法。采用無(wú)損探傷可以達(dá)到以下的目的：確保設(shè)備的質(zhì)量，減少其發(fā)生損壞的可能性;通過(guò)無(wú)損探傷，可以將工件中的缺陷檢測(cè)出來(lái)，技術(shù)人員可以通過(guò)分析缺陷產(chǎn)生的原因修改焊接工藝，達(dá)到優(yōu)化工藝的目的;并且通過(guò)適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取補(bǔ)救措施，大大降低了廢品率和返修工作量，從而可以降低制造成本。