【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 雙影法五種，見圖38所示。縱縫透照法縱縫即平板對(duì)接焊縫或筒體縱縫，縱縫透照法是最常用的透照方法。 環(huán)縫外透法射線源在工件外側(cè)，膠片放在筒體內(nèi)側(cè)，射線穿過單層壁厚對(duì)焊縫進(jìn)行透照。環(huán)縫內(nèi)透法射線源在筒體內(nèi)，膠片貼在筒體外表面，射線穿過筒體單層壁厚對(duì)焊縫進(jìn)行透照。雙壁單影法當(dāng)射線在工件外側(cè)，膠片放在射線源對(duì)面的工件外側(cè)，射線通過雙層壁厚把貼近膠片側(cè)的焊縫投影在膠片上的透照方法稱為雙壁單影法，外徑大于89mm的管子，當(dāng)射線源或膠片無法進(jìn)入內(nèi)部可采用此法進(jìn)行分段透照。雙壁雙影法射線源在工件外側(cè)，膠片放在射線源對(duì)面的工件外側(cè)，射線透過雙層壁厚把工件兩側(cè)都投影到膠片上的透照方法稱為雙壁雙影法。外徑小于等于89mm的管子對(duì)接焊縫可采用此法透照。透照時(shí)，為了避免上、下層焊縫的影像重疊，射線束方向應(yīng)有適當(dāng)傾斜。GB/T33231987規(guī)定，射線束的方向應(yīng)滿足上下焊縫的影像在底片上呈橢圓形顯示，其間距以3~10mm為宜，最大間距不得超過15mm. 圖38 焊縫常見透照方法八、透照厚度差的控制X射線管發(fā)出的X射線并非平行束射線，一般是以一定的輻射角向外輻射，且其照射場(chǎng)內(nèi)的射線強(qiáng)度分布不均勻，這將使底片黑度分布不均勻?？拷吘墸捎谏渚€強(qiáng)度弱，使其黑度低于中心附近黑度。同時(shí)，中心射線束穿過的工件厚度，產(chǎn)生了透照厚度差（△δ＝δ＇—δ），如圖39所示，它也使底片中間部位黑度高于兩端部位黑度。若以底片中間部位控制黑度，中間黑度適中，則兩側(cè)黑度將會(huì)過低而降低圖象對(duì)比度，位于兩端部位的缺陷有可能漏檢，尤其橫向裂紋缺陷。為此要控制透照厚度比。透照厚度比Ｋ定義如下：Ｋ＝式中 δˊ—邊緣射線束穿過工件厚度（mm）；δ—中心射線束穿過工件厚度（mm）。實(shí)際探傷時(shí)，透照厚度比K值按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇。圖39 透照厚度差1—射線源 2—工件 3—膠片九、曝光規(guī)范的選擇曝光規(guī)范是影響照相質(zhì)量的重要因素。Ｘ射線探傷的曝光規(guī)范包括管電壓、管電流、曝光時(shí)間及焦距等四個(gè)參數(shù)。其中管電流與暴光時(shí)間的乘積稱為曝光量。γ射線探傷的曝光規(guī)范包括射線源種類、劑量、曝光時(shí)間及焦距四個(gè)內(nèi)容。射線劑量反映了射線強(qiáng)度，它和曝光時(shí)間的乘積稱為曝光量。曝光量決定底片的感光量，即直接影響底片黑度。實(shí)際射線探傷中利用曝光曲線進(jìn)行曝光規(guī)范的選擇。曝光曲線如圖310所示。圖310 射線曝光曲線圖焊縫射線底片的評(píng)定 射線底片的評(píng)定工作簡(jiǎn)稱評(píng)片，由二級(jí)或二級(jí)以上探傷人員在評(píng)片室內(nèi)利用觀片燈﹑黑度計(jì)等儀器和工具進(jìn)行該項(xiàng)工作。評(píng)片工作包括底片質(zhì)量的評(píng)定﹑缺陷的定性和定量﹑焊縫質(zhì)量的評(píng)級(jí)等內(nèi)容。一、底片質(zhì)量的評(píng)定 射線照相法探傷是通過射線底片上缺陷影象來反映焊縫內(nèi)部質(zhì)量的。底片質(zhì)量的好壞直接影響對(duì)焊縫質(zhì)量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。因此，只有合格的底片才能作為評(píng)定焊縫質(zhì)量的依據(jù)。 合格底片應(yīng)當(dāng)滿足如下各項(xiàng)指標(biāo)的要求： 1．黑度值 黑度是射線底片質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。它直接關(guān)系到射線底片的照相靈敏度。射線底片只有達(dá)到一定的黑度，細(xì)小缺陷的影象才能在底片上顯露出來。 2．靈敏度射線照相靈敏度是以底片上象質(zhì)計(jì)影象反映的象質(zhì)指數(shù)來表示的。因此，底片上必須有象質(zhì)計(jì)顯示，且位置正確，被檢測(cè)部位必須達(dá)到靈敏度要求。 3．標(biāo)記系 底片上的定位標(biāo)記和識(shí)別標(biāo)記應(yīng)齊全，且不掩蓋被檢焊縫影象。 4．表面質(zhì)量 底片上被檢焊縫影象應(yīng)規(guī)整齊全，不可缺邊或缺角。底片表面不應(yīng)存在明顯的機(jī)械損傷和污染。檢驗(yàn)區(qū)內(nèi)無偽缺陷。二、底片上缺陷影象的識(shí)別1．焊接缺陷在射線底片上的顯示各種焊接缺陷在射線底片上的顯示特點(diǎn)如下描述。底片上裂紋的典型影像是輪廓分明的黑線。其細(xì)節(jié)特征包括：線有微小的鋸齒，有分叉，粗細(xì)和黑度有時(shí)有變化，線的端部尖細(xì)，端頭前方有時(shí)有絲狀陰影延伸。未焊透的典型影像是細(xì)直黑線，兩側(cè)輪廓都很整齊。在底片上處于焊縫根部的投影位置，一般在焊縫中部，呈斷續(xù)或連續(xù)分布，有時(shí)貫穿整張底片。非金屬夾渣在底片上的影像是黑色圓點(diǎn)，黑條或黑快，形狀不規(guī)則，黑度變化無規(guī)律，輪廓不圓滑。非金屬夾渣可能發(fā)生在焊縫中的任何位置，條狀?yuàn)A渣的延伸方向多與焊縫平行。氣孔在底片上的影像是黑色圓點(diǎn)，氣孔的輪廓比較圓滑，其黑度中心較大，至邊緣減小。氣孔可以發(fā)生在焊縫中任何位置。根部未熔合的典型影像是一條細(xì)直黑線，線的一側(cè)輪廓整齊且黑度較大，另一側(cè)可能規(guī)則也可能不規(guī)則。在底片上的位置是焊縫中間。在焊縫射線底片上除上述缺陷影象外，還可能出現(xiàn)一些偽缺陷影象，應(yīng)注意區(qū)分，避免將其誤判成焊接缺陷。幾種常易發(fā)生的偽缺陷影象見表31。表31 焊縫射線底片上常出現(xiàn)的偽缺陷及其原因偽缺陷的種類影像特征可能的原因膠片質(zhì)量不好細(xì)小霉斑區(qū)域，或普遍嚴(yán)重發(fā)灰底片陳舊發(fā)霉或膠片存放不當(dāng)或過期暗室處理不當(dāng)?shù)灼巧?、邊緣上有霧或普遍嚴(yán)重發(fā)灰暗盒封閉不嚴(yán)、漏光，紅燈不安全顯影液沾染暗黑色珠狀影像顯影處理前濺上顯影液滴靜電感光黑色枝狀條紋膠片產(chǎn)生了靜電感光定影液沾染點(diǎn)、條或成片區(qū)域的白影顯影前膠片沾染了定影液劃痕和壓痕黑度較大的點(diǎn)和線局部受機(jī)械壓傷或劃傷增感屏偽缺陷淡色斑點(diǎn)區(qū)域增感屏損壞或夾有紙片2．焊接缺陷的識(shí)別 對(duì)于射線底片上影象所代表的缺陷性質(zhì)的識(shí)別，通?？蓮囊韵氯齻€(gè)方面來進(jìn)行綜合分析與判斷。 （1）缺陷影象的幾何形狀 影象的幾何形狀常是判斷缺陷性質(zhì)的最重要依據(jù)。分析缺陷影象幾何形狀時(shí)，一是分析單個(gè)或局部影象的基本形狀；二是分析多個(gè)或整體影象的分布形狀；三是分析影象輪廓線的特點(diǎn)。不同性質(zhì)的缺陷具有不同的幾何形狀和空間分布特點(diǎn)。（2）缺陷影象的黑度分布 影象的黑度分布是判斷影象性質(zhì)的另一個(gè)重要依據(jù)。分析影象黑度特點(diǎn)時(shí)，一是考慮影象黑度相對(duì)于工件本體黑度的高低；二是考慮影象自身個(gè)部分黑度的分布。在缺陷具有相同或相近的幾何形狀時(shí)，影象的黑度分布特點(diǎn)往往成為判斷影象缺陷性質(zhì)的主要依據(jù)。 不同性質(zhì)的缺陷，其內(nèi)在性質(zhì)往往是不同的?？梢哉J(rèn)為氣孔內(nèi)部不存在物質(zhì)，夾渣是不同于本體材料的物質(zhì)等。這種不同內(nèi)在性質(zhì)的缺陷對(duì)射線的吸收也不同，從而形成的缺陷影象的黑度分布也就不同。 （3）缺陷影象的位置 缺陷影象在射線底片上的位置是判斷影象缺陷性質(zhì)的又一重要依據(jù)。缺陷影象在底片的位置是缺陷在工件中位置的反映，而缺陷在工件中出現(xiàn)的位置常具有一定規(guī)律，某些性質(zhì)的缺陷只能出現(xiàn)在工件特定位置上。例如，對(duì)接焊縫的未焊透缺陷，其影象出現(xiàn)在焊縫影象中心線上；而未熔合缺陷的影象往往偏離焊縫影象中心。 以上是評(píng)片的基本方法和技巧。值得一提的是，正確地識(shí)別射線照片上的影像，判斷影像所代表的缺陷性質(zhì)，需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和一定材料及工藝方面的知識(shí)，并掌握焊接接頭中主要的缺陷類型、缺陷形態(tài)和缺陷產(chǎn)生規(guī)律，有時(shí)還要配合其他實(shí)驗(yàn)才能得出正確的結(jié)論。 三、焊接缺陷的定量測(cè)定 評(píng)定工件的質(zhì)量不僅需要確定缺陷的性質(zhì)和大小, 而且需要知道其在工件中的位置。對(duì)于缺陷返修, 準(zhǔn)確定位尤其重要。在射線照相中, 由于射線底片直接給出的是缺陷在透照平面上的位置, 所以缺陷位置測(cè)定主要是確定其深度位置。1．缺陷埋藏深度的確定確定缺陷埋藏深度可采用雙重曝光法，即移動(dòng)射線源焦點(diǎn)與工件之間的相互位置，對(duì)同一張底片進(jìn)行兩次重復(fù)曝光，如圖311所示。當(dāng)測(cè)定缺陷x時(shí)，先在A1的位置透照一次，然后工件和暗盒不動(dòng)，平行移動(dòng)射線源的焦點(diǎn)至A2，再進(jìn)行一次曝光，這樣在底片上就得到缺陷x的兩個(gè)投影E1和E2，從它們之間的幾何關(guān)系可以計(jì)算出缺陷的埋藏深度。圖311 雙重曝光法原理式中 h—缺陷距工件下表面的距離S—兩次曝光時(shí)在底片上所得的兩缺陷影像之間距離（mm） L—焦距（mm） l—工件與膠片的距離（mm）a—射線源焦點(diǎn)從A到B的移動(dòng)距離（mm）。2．缺陷在射線方向上的尺寸 缺陷在射線方向上的尺寸大小可用黑度計(jì)測(cè)定。根據(jù)射線照相法原理，底片上缺陷影象的黑度越大，說明照射時(shí)透過該部位的射線越強(qiáng)，缺陷在射線方向上的尺寸也就越大。一般通過事先制定出的缺陷尺寸—－黑度關(guān)系曲線，便可從黑度計(jì)上測(cè)得的缺陷影像黑度來確定缺陷在射線方向上的尺寸大小。四、焊縫質(zhì)量的評(píng)定根據(jù)焊接缺陷形狀﹑大小，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將焊縫中的缺陷分成圓形缺陷﹑條狀?yuàn)A渣﹑未焊透﹑未熔合和裂紋等五種。其中圓形缺陷是指長(zhǎng)寬比≤3的缺陷，它們可以是圓形﹑橢圓性﹑錐形或帶有尾巴（在測(cè)定尺寸時(shí)應(yīng)包括尾部）等不規(guī)則的形狀，包括氣孔﹑夾渣和夾鎢。條狀?yuàn)A渣是指長(zhǎng)寬比＞3的夾渣。 依據(jù)GB/T33231987標(biāo)準(zhǔn)，按照焊接缺陷的性質(zhì)﹑數(shù)量和大小將焊縫質(zhì)量分為Ⅰ﹑Ⅱ﹑Ⅲ﹑Ⅳ共四級(jí)，質(zhì)量依次降低。Ⅰ級(jí)焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋﹑未熔合﹑未焊透以及條狀?yuàn)A渣，允許有一定數(shù)量和一定尺寸的圓形缺陷存在。Ⅱ級(jí)焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋﹑未熔合﹑未焊透等三種缺陷，允許有一定數(shù)量﹑一定尺寸的條狀?yuàn)A渣和圓形缺陷存在。Ⅲ級(jí)焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋﹑未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透，允許有一定數(shù)量﹑一定尺寸的條狀?yuàn)A渣和圓形缺陷存在。Ⅳ級(jí)焊縫指焊縫缺陷超過Ⅲ級(jí)者。1．圓形缺陷的評(píng)定圓形缺陷的評(píng)定首先確定評(píng)定區(qū)，見表32。其次考慮到不同尺寸的缺陷對(duì)焊縫危害程度也越大，因此對(duì)于評(píng)定區(qū)域內(nèi)大小不同的圓形缺陷不能同等對(duì)待，應(yīng)將尺寸按表33規(guī)定換算成缺陷點(diǎn)數(shù)。 表32 圓形缺陷評(píng)定區(qū) mm母材厚度≤25＞25～100＞100評(píng)定區(qū)尺寸101010201030 表33 圓形缺陷評(píng)定區(qū) mm缺陷長(zhǎng)/mm≤1＞1～2＞2～3＞3～4＞4～6＞6～8＞8點(diǎn)數(shù)1236101525 最后計(jì)算出評(píng)定區(qū)域內(nèi)缺陷點(diǎn)數(shù)總和，然后按表34提供的數(shù)量來確定缺陷的等級(jí)。 表34 圓形缺陷評(píng)定區(qū) mm 母材厚/mm質(zhì)量等級(jí)≤10＞10～15＞15～25＞25～50＞50～100＞100Ⅰ123456Ⅱ369121518Ⅲ61218243036Ⅳ缺陷點(diǎn)大于Ⅲ級(jí)者示例板厚為20mm的對(duì)接焊縫，在10mm10mm評(píng)定區(qū)內(nèi)有長(zhǎng)徑分別為1mm﹑3mm﹑4mm的三個(gè)圓形缺陷。根據(jù)表7—4可查得其對(duì)應(yīng)的缺陷點(diǎn)數(shù)分別為1﹑3﹑6，評(píng)定區(qū)內(nèi)缺陷點(diǎn)數(shù)總和為：1+3+6=10，查表3—4可知，該焊縫為Ⅲ級(jí)焊縫。2．條狀?yuàn)A渣的評(píng)定條狀?yuàn)A渣的等級(jí)評(píng)定根據(jù)單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度﹑條狀?yuàn)A渣總長(zhǎng)及相鄰兩條狀?yuàn)A渣間的距離三個(gè)方面來進(jìn)行綜合評(píng)定。（1）單個(gè)條狀?yuàn)A渣的評(píng)定當(dāng)?shù)灼洗嬖趩蝹€(gè)條狀?yuàn)A渣時(shí)，以?shī)A渣長(zhǎng)度確定其等級(jí)?？紤]到條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度對(duì)不同板厚的工件危害程度不同，一般較厚的工件允許較長(zhǎng)的條狀?yuàn)A渣存在。因此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，也可以用條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度占板厚的比值來進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，見表35。表35 條狀?yuàn)A渣的分級(jí)（mm）質(zhì)量等級(jí)單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度條狀?yuàn)A渣總長(zhǎng)板厚夾渣長(zhǎng)度Ⅱδ≤124在任意直線上，相鄰兩夾渣間距均不超過6L的任何一組夾渣，其累計(jì)長(zhǎng)度在12δ焊縫長(zhǎng)度內(nèi)不超過δ12＜δ＜601/3δδ≥6020Ⅲδ≤96在任意直線上，相鄰兩夾渣間距均不超過3L的任何一組夾渣，其累計(jì)長(zhǎng)度在6δ焊縫長(zhǎng)度內(nèi)不超過δ9＜δ＜452/3δδ≥4530Ⅳ大于Ⅲ級(jí)者注：表中“L”為該組夾渣中最長(zhǎng)著的長(zhǎng)度示例 板厚為10mm的對(duì)接焊縫，在底片上發(fā)現(xiàn)4mm長(zhǎng)的單個(gè)條狀?yuàn)A渣，按條渣長(zhǎng)度占板厚比值的規(guī)定，該條渣＞1/3板厚，＜2/3板厚，應(yīng)評(píng)為Ⅲ級(jí)。但標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Ⅱ級(jí)焊縫條渣最小允許長(zhǎng)度為4mm,因此該焊縫應(yīng)評(píng)為Ⅱ級(jí)。（2）斷續(xù)條狀?yuàn)A渣的評(píng)定 如果在底片上不是單個(gè)條狀?yuàn)A渣，而是由幾段相隔一定距離的條狀?yuàn)A渣組成，此時(shí)的等級(jí)評(píng)定應(yīng)從單個(gè)夾渣長(zhǎng)度﹑夾渣間距以及夾渣總長(zhǎng)三方面進(jìn)行評(píng)定。步驟如下：1對(duì)每個(gè)條狀?yuàn)A渣進(jìn)行進(jìn)行評(píng)定，計(jì)算每個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度符合哪一級(jí)的規(guī)定；2按照相鄰條狀?yuàn)A渣間距的規(guī)定計(jì)算條狀?yuàn)A渣的總長(zhǎng)。3．焊縫質(zhì)量的綜合評(píng)級(jí)事實(shí)上，焊縫中產(chǎn)生的缺陷往往不是單一的，因而反映到底片上可能同時(shí)有幾種缺陷。對(duì)于幾種缺陷同時(shí)存在的等級(jí)評(píng)定，應(yīng)先各自評(píng)級(jí)，然后綜合評(píng)級(jí)。如有兩種缺陷，可將其級(jí)別之和減1作為缺陷綜合評(píng)級(jí)后的焊縫質(zhì)量級(jí)別。如有三種缺陷，可將其級(jí)別之和減2作為缺陷綜合評(píng)級(jí)后的焊縫質(zhì)量等級(jí)。當(dāng)焊縫的質(zhì)量級(jí)別不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，焊縫評(píng)為不合格。不合格焊縫必須進(jìn)行返修。返修后，經(jīng)再探傷合格，該焊縫才算合格。一般來說，根據(jù)產(chǎn)品要求，每種產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中都規(guī)定了探傷的合格級(jí)別，評(píng)定時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循設(shè)計(jì)規(guī)定。五、探傷記錄和報(bào)告射線照相檢驗(yàn)后，應(yīng)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果及有關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)記錄并寫出檢驗(yàn)報(bào)告。其主要內(nèi)容包括：產(chǎn)品名稱﹑檢驗(yàn)部位﹑檢驗(yàn)方法﹑透照規(guī)范﹑缺陷名稱﹑評(píng)定等級(jí)﹑返修情況和透照日期等。底片及有關(guān)人員簽字的原始記錄和檢驗(yàn)報(bào)告必須妥善保存，一般保存五年以上。第2節(jié) 射線法探傷在船舶檢驗(yàn)中應(yīng)用規(guī)范焊縫的內(nèi)部質(zhì)量采用射線探傷、超聲波探傷。以入級(jí)中國(guó)船級(jí)社為例，具體的實(shí)施見以下規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：(1)中國(guó)船級(jí)社2001《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》：(2)中國(guó)船級(jí)社1996《鋼質(zhì)內(nèi)河船入級(jí)與建造規(guī)范》：(3)中國(guó)船級(jí)社1998《材料與焊接規(guī)范》：(4)原中國(guó)船舶工業(yè)總公司《中國(guó)造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)CSQs(1998)》：(5)GB／T3323—87鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)：(6)CT3／T3177—94船舶鋼焊縫射線照相和超聲波