射线透照工艺讲稿.doc

4.散射线的控制：4.1散射线的来源和分类4.1.1散射线的来源：射线在穿过物质过程中与物质相互作用会产生吸收和散射，其中散射主要由康谱顿效应造成的。与一次射线相比，散射线的能量减小，波长变长，运动方向改变。散射源：产生散射线的物体，（凡是被射线照射到的物体，如试件、暗盒、墙壁、地面、甚至空气都会成为散射源）。最大的散射源是试件本身。4.1.2散射线的分类： 按散射的方向分:前散射：来自暗盒正面的散射； 背散射：来自暗盒背面的散射； 边蚀散射：指试件周围的射线向试件背后的胶片散射，或试件中的较薄部位的射线向较厚部位散射。（这种散射会导致影像边界模糊，产生低黑度区域的周边被侵蚀，面积缩小的所谓“边蚀”现象。）4.2散射比的影响因素：散射比n定义为散射线强度IS之比，即n=IS/IP。4.2.1焦距：焦距的变化对散射比几乎没有影响；4.2.2照射场：照射场大小对散射比几乎没有影响。除非是用极小的照射场透照，照射场直径50mm时，随照射场n；50mm时， n几乎没有变化；4.2.3射线能量：在工业射线照相应用范围内，随射线能量n；4.2.4试件壁厚：在相同射线能量下，随壁厚n；4.2.5焊缝余高的影响：随焊缝余高n；焊缝中心散射比高于同厚度平板中的散射比，随着能量的增大，两者数量逐渐接近。4.2.6焊缝宽度的影响：随焊缝宽度n；此外，余高形状不同，散射比也不同：焊缝余高呈三角形，n最大，圆形次之，矩形最小。4.2.7背散射随射线能量n。4.3散射线的控制措施：(散射线会使射线底片的灰雾黑度增大，影象对比度降低，对射线相质量是有害的。但由于受射线照射的一切物体都是散射源，所以实际上散射线是无法消除的，只能尽量设法减少。)4.3.1选择合适的射线能量：对厚度差较大的工件,例如余高较高的焊缝或小径管透照时,散射比随射线能量的增大而减小,因此可以通过提高射线能量的方法来减少散射线；同时对主因对比度和固有不清晰度产生明显不利的。4.3.2使用铅箔增感屏：铅箔增感屏具有增感和吸收低能散射线的作用; 使用增感屏是减少散射线最方便、最经济,也是最常用的方法。（选择较厚的铅箔减少散射线效果较好，但会使增感效率降低，因此厚度不能过大；实际使用时与射线能量有关，且后屏的厚度大于前屏）。4.3.3采用背防护铅板:当暗盒背后近距离内如有金属或非金属材料物体,例如钢平台、木头桌面、水泥地面等。4.3.4采用铅罩和光阑：使用铅罩和铅光阑可以减小照射场范围,从而在一定程度上减少散射线；4.3.5对于厚度差较大的工件透照时，可采用厚度补偿措施来减少散射线；4.3.6还有一些措施是专门用来控制散射线的,应根据经济、方便、有效的原则加以选用,这些措施包括:： 遮蔽物：当被透照的试件小于胶片时,应使用遮蔽物对直接处于射线照射的那部分胶片进行遮蔽,以减少边蚀散射。 修磨试件：通过修整,打磨的方法减小工件厚度差也可以视为减少散射线的一项措施。例如,检查重要的焊缝时,将焊缝余高磨平后透照,可明显减小散射比,获得更佳的照相质量。4.3.7对散射线的控制应进行背散射防护检查 ，在暗盒背面贴附“B”铅字标记。5.焊缝透照常规工艺5.1射线探伤专用工艺卡与通用工艺检验规程的关系：5.1.1通用工艺检验规程： 检验规程是通用工艺，是根据本厂生产的产品类别、产品结构特点、探伤设备、检测能力、检测技术水平等方面制定的原则性的，适用于各类产品检测的通用性技术规定。它不反映具体产品的工艺参数值，不一定很具体，是原则性的指导文件；同时应符合有关法规、标准的要求，并满足顾客的要求，在征得委托单位同意后针对各类产品的特点进行编制，提出共同的有关规定，便于统一实施。检验规程以文字说明为主，图表为辅。一般由本单位级人员编制，另一级人员（无损检测责任工程师）审核，本单位总工程师或技术总负责人批准。 通用工艺规程应有一定覆盖性、通用性和可选择性5.1.2专用工艺卡：专用工艺卡是专用工艺，是根据通用工艺（检验规程）的规定和要求及有关标准和合同委托要求，针对某一具体产品、或产品上的某一部件，或部件上的某一具体结构编写的专用工艺卡，要求探伤工艺参数具体，确定探伤方法和操作程序明确。以图表为主，适当辅以简单的文字说明。专用工艺卡的各参数均要求有具体数据，操作者可直接运用这些数据操作。 专用工艺卡要求做到一物一卡，对同种类工件大批量生产时，可对每种类型的工件编制一份专用工艺卡。5.2焊缝透照的基本操作： 透照操作应严格遵守工艺规定，操作程序、内容如下：1）试件检查及清理：尽可能去除试件上妨碍射线穿透或妨碍贴片的附加物；并经外观检查合格； 2)划线：按照规定的检查部位、比例、一次透照长度在工件上划线； 3)像质计和标记摆放：按照标准和工艺的有关规定； 4)贴片：胶片（暗盒）应与工件表面紧密贴合，尽量不留间隙； 5)对焦：射线束中心对准被检区中心，焦距符合工艺规定； 6)散射线防护：按工艺的有关规定； 7)曝光：按照工艺规定的参数和仪器操作规程进行曝光。 （曝光后的胶片应及时进行暗室处理）5.3专用工艺卡的编制原则与注意事项1）工艺卡应根据国家或行业有关标准、规程、产品图样要求，合同或委托要求，顾客要求并结合产品具体特点要求编写，同时应遵守本单位通用工艺（检验规程）中有关规定。2）专用工艺卡应按规定的格式填写，凡通用工艺规程中已明确的内容，及没有特殊性的内容可不重复编入。3）专用工艺卡的编写时机：产品委托检测之前，依据图样、焊缝排版图，材料变更和焊接工艺来编制。4）专用工艺卡必须包含的内容：工件情况： 应包括：产品名称、图号、材质、壁厚、外径、焊接种类、坡口型式、检查比例，以及技术法规、制造安装标准和评定标准，技术方法等级、质量合格等级等；透照条件参数： 应包括：设备种类型号、焦点尺寸df、透照方式；焦距F、平靶机周向曝光偏心距和小径管双壁单影偏心距、一次透照长度L3、焊缝类别编号、环缝分段透照次数n；管电压、管电流、曝光时间；胶片种类、规格；增感屏种类、厚度；像质要求（黑度范围、像质计型号、应显示最小丝径min、像质计位置）等；（焊缝编号由焊接工艺或制造工艺确定，每条焊缝的长度，每个筒节有几条纵缝，母材厚度等根据产品图样和材料变更单确定。应确保焊接施焊、焊接检查、探伤操作、检测记录与焊缝编号一致。）注意事项和辅助措施（如散射防护、厚度补偿、使用滤板、双片技术等。）示意图：应包括：布片定位图；平靶机偏心透照示意图；小径管椭圆成像偏心透照示意图；特殊的透照布置、透照方向示意图（如T形接头、椭圆封头拼缝等。）必须签署的人员：工艺卡编制人名及资格，审核人名及资格、日期。5）注意事项：一般要求一件一卡，对同批量生产的同一型号的产品或工件可编一张工艺卡，避免委托一次编一次。对同一批产品中同型号规格的多台产品合用同一张专用工艺卡时，在现场实施检测时，应射线探伤原始记录中注明产品编号、工件编号等具体内容，便于追踪。在编制超声波探伤专用工艺卡过程中，如遇下列情况应及时反馈：a.图样规定的有关检测要求与现行制造标准不符合或有矛盾；b.图样选择的探伤方法、探伤工艺目前无法实现，或现行的探伤方法不能确保产品质量。 对大型产品或关键的特殊产品，为确保检测质量，可将通用工艺规程和专用工艺卡结合在一起编制，有利于实施检测。5.4各类产品RT工艺编制的要点5.4.1一般纵缝、环缝的RT工艺编制要点： a.选定正确的透照方式； b.当确定透照方式后，焦距较小时关注是否满足最小焦距要求 ； c.正确计算透照壁厚（余高考虑）； d.所选用的射线设备曝光曲线的正确使用（设备可承受的电压最大值、双壁单影的电压确定 ）； e.焦距变化时的曝光时间的确定； f.像质计指数的确定； g.根据胶片规格正确计算划线分段数量； h.计算一次透照长度;i.总的摄片张数。5.4.2大厚度比试件的RT工艺编制要点： 1)定义：射线照相的厚度宽容度：在射线底片上所能显示的符合标准规定的黑度上下限值范围的厚度；厚度比：一次透照范围内试件的最大厚度与最小厚度之比，用Ks表示；大厚度比试件：Ks1.4的试件（实际工作中的大厚度比试件包括余高较高的薄板对接焊缝试件、小口径管试件、角焊缝试件,以及不等厚板对接）。2) 大厚度比试件对射线照相质量的不利影响： a.导致底片黑度差较大，而底片黑度过低和过高都会影响射线照相灵敏度； b.导致散射比增大，产生边蚀效应。3)除5.3.1以外,在RT工艺编制时还应注意以下要点:a.适当提高管电压技术；（好处：减少厚度大的部位的散射比，降低边蚀效应；获得更大的厚度宽容度）（如小径管和余高较高的焊缝照相；但射线能量提高后，衰减系数减小，从而导致对比度减小；故管电压提高要适度）b.采用双胶片技术；同速胶片叠加：双片重叠观察黑度较小部位，单片观察黑度较大部位；DLgE异速胶片叠加：在有效黑度范围内，两种胶片的曝光量应有足够的重叠（见图）；感光度较大的胶片适用于透照厚度较大部位的观察；感光度较小的胶片适用于透照厚度较小部位的观察。c.补偿技术；补偿技术是指用补偿块、补偿粉、补偿泥、补偿液等填补工件较薄部分，使透照厚度减小的方法。5.4.3椭圆封头拼接焊缝的RT工艺编制要点：除5.3.1以外,在RT工艺编制时还应注意以下要点:a.椭圆封头拼接焊缝，成形后须对直边及直边与第一曲率半径r1的圆弧过渡区,第一曲率半径rl与第二曲率半径r2的圆弧过渡区进行摄片。一般在封头拼缝每端至少应拍2张片子。（因为避免透照距离、截面厚度在有效被检区内变化不致过大）b.由于余高是磨平的,透照前要用石笔在封头上划出焊缝宽度、长度范围,并在被检区两端贴附焊缝宽度识别标记。5.4.4焊缝长度小于胶片长度时的RT工艺编制要点：除5.3.1以外,在RT工艺编制时还应注意以下一个要点：图4-32 小径管透照厚度的变化必须采用同材质、同厚度的两块工装板（屏蔽作用）夹在焊缝长度两端；因为散射线“边蚀”现象严重；如容器接管纵缝或大锻件法兰对接环缝。5.4.5小径管对接环缝的RT工艺编制要点： 1)定义：外径D0100mm的管子称为小径管；2)工艺编制要点：a.透照方式为双壁双影； b.确定是可采用椭圆成像（壁厚 8mm，焊缝宽度D0/4），还是采用垂直透照重叠成像； c.椭圆成像时计算偏心距L0： 式中：焊缝余高；b焊缝宽度；椭圆开口宽度（椭圆影像短轴方向间距）。椭圆开口宽度控制在一倍焊缝宽度左右（太小使源侧与片侧焊缝根部热影响区缺陷产生混淆；太大不利于根部裂纹、未焊透之类面状缺陷的检出）。 d.计算透照次数： 椭圆成像时当壁厚/外径0.12时，透照2次（相隔90O）；否则，透照3次（相隔120O或60O ）； 重叠成像时，垂直透照3次（相隔120O或60O ）； 外径80mm且壁厚6mm时，可透照1次（椭圆或垂直成像均可）。e. 像质计：（不同标准规定了不同的型式和摆放方法）等比丝像质计：可放源侧或胶片侧，横跨并垂直焊缝走向；注意像质计指数值随像质计的放置位不同而要求不一样；放源胶片侧，需做出标记；等径丝像质计：置于源侧管子表面，横跨并垂直焊缝走向；优点是评价有效评定范围准确，能显示等径丝的焊缝长度范围即为有效评定范围；单丝像质计：置于管子环缝中心，金属丝绕管一圈，以显示丝的长度范围作为有效评定范围；但应防止丝的影像掩盖焊缝根部缺陷的显示。f.黑度范围：小径管焊缝和热影响区的黑度范围可控制在1.54.0。5.5具体产品RT工艺编制的实例：5.5.1某锅炉制造厂生产的电站锅炉集箱如图1所示，产品编号G2000-1，设计压力P=4.3MPa，设计温度t=336，材料12Cr1MoV，几何尺寸见图1。焊接方法为氩弧焊封底，埋弧自动焊盖面，焊缝余高2mm。现要求用Ir192射线机对B1焊缝进行射线检测，请按JB/T4730-2005的规定，编制如表1要求的焊缝射线照相工艺卡。（Ir192的初始强度I0=50Ci，已使用100天，焦点尺寸33mm，曝光曲线见图2）照相等级AB；验收等级 ；检测时机焊后24hrs（因为材料12Cr1MoV ）胶片牌号：天津（因为射线，T1或T2类，天津 属T2 ）增感屏：铅0.1/ 0.1mm像质计型号： (10-16)图1 集箱示意图图2 Ir192曝光曲线表1 射 线 照 相 工 艺 卡产品编号G2000-1产品名称集箱产品类别锅炉规 格508 25材 料12Cr1MoV焊接方法氩弧焊执行标准JB/T4730-2005照相等级AB验收等级探伤设备型号YTS-1焦点尺寸33mm检测时机焊后24hrs胶片牌号天津胶片规格300360mm增 感 屏铅0.1/ 0.1mm像质计型号像质指数 (10-16)底片黑度 2.0显影液配方天津配方显影时间5min显影温度202焊缝编号焊缝长度检测比例穿透厚度W透照方式焦距F(mm)一次透照长度底片数N源强度Ci曝光时间(min)1595100%25mm中心内透254mm1595mm519.8Ci1.36min透照布置示意图：（请用图示画出射线源、胶片、像质计、位置标记的摆放位置等）标记摆放及安全要求：1、标记摆放要求：放置在距焊缝边缘5mm以外的地方。2、由于像质计只能放在胶片侧，故放“F”标记。像质计放置在被检区域的1/4左右位置，金属丝横跨焊缝，细丝置于外侧。 3、返修、扩探时必须加相应标记。4、安全要求：划定警戒区域、悬挂警绳警灯、作业人员佩带报警仪、投源和收源时通过报警仪进行监测投收情况。编 制RT审 核RT日 期*年*月 *日日 期*年*月 *日上表中的相关说明：a.检测时机:焊后24hrs（因为材料12Cr1MoV ）；b.胶片牌号:天津 （因为射线，T1或T2类，天津 属T2 ）；c.底片黑度: 2.0 (不分X/底片)；d. 增感屏：按JB/T4730-2005的规定，以及曝光曲线所提供的数据；e.像质指数：按实际透照厚度根据JB/T4730-2005确定；f.检测比例：根据锅炉安全技术监察规程的规定；g.透照厚度：按JB/T4730-2005的规定，为母材公称厚度；h.焊缝长度:5083.14=1595mm； i.（按JB/T4730-2005）透照方式:中心内透焦距:508/2=254mm；(最小L110 df b2/3= 10 3 (25+2)2/3=270mm ,按JB/T4730-2005中心内透方式时,最小焦距可减50%,即135mm)j.一次透照长度:1595mm (有人选320mm? ) 底片张数:1595/320=4.98=5(张)(焊缝总长/胶片有效长度)；k.源强度:19.8Ci (A2=A1 (1/2)T/T1/2= 50(0.5)100/75=19.8Ci)；l.曝光时间:1.36min(E2=E1(F2/F1)2= 150(查曲线)(508/2)/6002=26.9)T=26.9/19.8=1.36 min。5.5.2一台如图3所示100M3液化气卧式贮罐，该卧罐材质为16MnR，规格为220024mm。至今已经投用五年，现要求进行内外部检验。 B1B2B3B4B5B6B7185002200图3 液化气卧式贮罐示意图A1A2A3A5A6A41、在用压力容器内外部无损检测应按哪些法规标准要求进行？答：特种设备安全监察条例、压力容器安全监察规程、在用压力容器监察规程、承压设备无损检测JB/T4730-2005。 2、由于使用过程中充装过硫化氢含量较高的液化气，怀疑有应力腐蚀裂纹，最有效的是哪一种无损检测方法？为什么？ 答：磁粉检测是检测应力腐蚀裂纹最有效的无损检测方法。 因为应力腐蚀裂纹是一种表面裂纹（裂纹开口宽度很小），属于表面缺陷。检测表面缺陷的无损检测方法包括：磁粉检测、渗透检测、涡流检测，各自的特点是：磁粉检测适合于检测铁磁性材料的表面和近表面缺陷，灵敏度高于渗透检测。渗透检测适合于检测所有材料的表面开口缺陷。涡流检测主要适合于检测非铁磁性材料的表面和近表面缺陷，灵敏度高于渗透检测，但对被检表面的光洁度要求较高。材质为16MnR的储罐属于铁磁性材料工件，故选用MT。3、根据检验方案，要求对该贮罐焊缝（双面焊）进行100%RT检测。请按JB/T4730-2005的要求，针对筒体纵焊缝，选择合适的工艺参数填入表2中，要求焦距为700mm，黑度不低于2.0。 现有的RT设备及器材：RF200EG-BIC定向射线机，RF250EG定向射线机，Ir192射线探伤机。曝光曲线分别见下图。RF200EG-BIC射线机曝光曲线图（焦点尺寸为21mm，管电流5mA） 表2 工艺条件和参数选项（把正确的答案代号填在括号中）1)射线照相技术等级（ ）A.A级；B.AB级；C. B级；2)象质计型号及象质指数（ ）A.型号为，象质指数为9；B.型号为，象质指数为10；C.型号为，象质指数为11；D型号为，象质指数为12。3)透照方式： （ ）A.源置内透照；B.源置中心透照；C.源置外透照。4)射线检测设备：（ ）A.RF200EG-BIC；B.RF250EG；C.Ir-192射线探伤仪。5)透照管电压或源：（ ）A.180KV；B. 190KV；C. 200KV；D. 210KV；E. Ir1926）胶片与增感屏：（ ）A.天津型胶片，Pb增感屏（0.03mm前/后0.03mm）；B.天津型胶片，Pb增感屏（前0.1mm/后0.16mm）；C.天津型胶片，Pb增感屏（前0.05mm/后0.16mm）；D.天津型胶片，Pb增感屏（前0.03mm/ 后0.1mm）。7）曝光量: （ ）A. 14mA.minB17 mA.minC. 22 mA.minD.47.5 mA.minE.61.5 mA.minF.54Ci.minG.204Ci.min8）胶片与象质计的放置部位：（ ）A . 胶片贴于焊缝内表面，象质计置于焊缝内表面；B. 胶片贴于焊缝内表面，象质计置于焊缝外表面；C . 胶片贴于焊缝外表面，象质计置于焊缝外表面；D . 胶片贴于焊缝外表面，象质计置于焊缝内表面；9) 一次透照长度（L3）：（ ）A. 300 mm；B. 350mm；C. 288mm；D. 338mm。解题：1）、B （在用容器的射线照相一般采用AB级）2）、C （要求正确计算透照厚度，这里透照厚度= ? 24mm ? 26mm ? 24mm! 射线透照方向上材料的公称厚度，记住！不含余高！ 透照方式：采用单壁透照，像质计置于源侧。故像质计指数选11。）3)、C （因为应力腐蚀裂纹位于容器内表面，考虑裂纹几何不清晰度的影响，胶片布置于内表面时应力腐蚀裂纹的几何不清晰度ug最小，故胶片置于内表面，因而源置于外表面，透照方式为：单壁外透照。）4）、B （由于应力腐蚀裂纹属于危害性缺陷，故须采用较低射线能量，因而采用X射线，而不采用源。） 两台射线机，采用哪一台？ 根据曝光曲线图，透照厚度为24mm，（注意如果给出了焊缝余高，这时必须加上焊缝余高）， RF200EG-BIC射线机的KV值达180，此时时间达10min；而RF-250EG定向X射线机的KV值可选择范围较大，此时时间可选范围也较大。故选用RF-250EG定向X射线机。5）、B ？C ？ 管电压值根据RF-250EG定向X射线机曝光曲线图和曝光量要求而定。首先，曝光量JB4730要求700mm焦距不低于15mA.min,因而取曝光量为15mA.min。由于曝光曲线图的焦距为600mm,这时对应的曝光量为E2=E1 (F2 / F1) 2=15 (600/ 700) 2=11 mA.min，故曝光时间= 11/ 5 mA =2.2 min，于是所选曝光时间 2.2 min。又因为透照厚度为24mm。从曝光曲线图可知，管电压可选200KV、190KV、180KV，但选180KV时间偏长，从优化工艺参数角度， 200KV、190KV为合适。选B、C 两者均可以。6)、A （因为天津适用于X射线、天津适用于射线；X射线的前、后增感屏厚度在0.020.15mm。）7）、B、C 曝光量的选取对应于透照厚度与管电压；透照厚度是一定的，因而190KV、200KV的曝光量是： 190KV时，600mm焦距，曝光时间3min，曝光量15mA.min，700mm焦距，曝光