ISO17636焊缝的无损检测-熔焊接头的射线检测

ISO17636焊缝的无损检测—熔焊接头的射线检测1.应用范围本标准规定了X射线和γ射线照相的基本方法。本标准适用于金属材料板和管的熔化焊焊接接头。本标准的有关提法符合ISO5579。本标准没有规定显示的允许极限。2.用标准(略)定义3.1公称厚度,t：指母材的公称壁厚。不考虑制造偏差。3.2穿透厚度,w：射线透照方向上的母材公称厚度。多壁透照时，穿透厚度为各层材料公称厚度之和。3.3工件—胶片距离,b：沿射线束中心线测出的射线源侧被检工件表面至胶片间的距离。3.4射线源尺寸,d：放射性同位素源的尺寸或X射线管的有效焦点尺寸。3.5射线源—胶片距离（SFD）：沿射线束中心线测出的射线源至胶片间的距离。3.6射线源—工件距离,f：沿射线束中心线测出的射线源至射线源侧被检工件表面间的距离。3.7直径,De：管或圆筒的公称外径。4.符号和缩写(略)5.射线透照技术分级射线透照技术分为两个等级：A级：普通级B级：优化级当A级灵敏度不能满足检测要求时，应采用B级透照技术。注：当需要采用优于B级的透照技术时，相应的检测参数可由合同各方商定。射线透照技术等级的选择，应按相关规程及设计要求由合同各方商定。当B级规定的透照条件（如射线源种类或射线源—工件距离f）无法实现时，经合同各方商定，也可选用A级规定的透照条件。此时灵敏度的损失可通过将底片黑度增高至3.0或选用较高对比度的胶片系统来补偿。因所得灵敏度优于A级，工件可认为是按B级技术透照的。但对7.1.4和7.1.5所规定的透照布置，要按7.6条所述需缩短射线源-胶片距离（SFD）时，上述灵敏度补偿方法不适用。6.通则6.1射线防护X射线和γ射线对人体健康会造成极大危害，无论使用何种射线装置，应具备必要的防护设施，尽量避免射线的直接或间接照射。射线照相的辐射防护应遵循相关各级安全防护法规的规定。6.2工件表面处理和检测时机当工件表面不规则状态或履层可能给辨认缺陷造成困难时，应对工件表面进行适当处理。除非另有规定，射线照相应在制造完工后进行。6.3射线底片上焊缝定位当射线底片上无法清晰地显示焊缝边界时，应在焊缝两侧放置高密度材料的识别标记。6.4射线底片标识被检工件的每一透照区段，均须放置识别标记，底片上所显示的标记应尽可能位于有效评定区之外，并确保每一区段标记明确无误。6.5工件标记工件表面应作出永久性标记，以确保每张射线底片可准确定位。若材料性质或使用条件不允许在工件表面作永久性标记时，应采用准确的底片分布图来记录。6.6胶片搭接当透照区域要采用两张以上胶片照相时，相邻胶片应有一定的搭接区域，以确保整个受检区域均被透照。应将高密度搭接标记置于搭接区的工件表面，并使之能显示在每张射线底片上。6.7像质计（IQI）影像质量应使用ISO2504所规定的像质计来验证和评定。所用像质计的材质应与被检工件相同或相似，或其射线吸收小于被检材料。像质计应优先放置在射线源侧，并紧贴工件表面放置，且位于厚度均匀的区域。按所选用的像质计型式，应注意以下两种情况：a)使用线型像质计时，细丝应垂直于焊缝，其位置应确保至少有10mm丝长显示在黑度均匀的区段。按7.1.6和7.1.7的透照布置曝光时，细丝应平行于管子环缝，并不得投影在焊缝影像上。b)使用阶梯孔型像质计时，像质计的放置应使所要求的孔号紧靠焊缝。采用7.1.6和7.1.7透照布置时，像质计可放在射线源侧也可放在胶片侧。只有当射线源侧无法放置像质计时，才可放置在胶片侧。但至少应作一次对比试验，方法是在射线源侧和胶片侧各放一个像质计，采用与工件相同的透照条件，观察所得底片以确定像质计数值。但采用双壁单影法且像质计放在胶片一侧时，毋需作对比试验。此时像质计数值按附录B给出的表格来确定。像质计放在胶片侧时，应紧贴像质计放置高密度材料识别标记“F”，并在检测报告中注明。如果能够在保证同样的被检工件和被检范围用同样的照相和暗室处理技术得出的射线底片上，像质计数值没有差别,就不需要在每张底片都证明成像质量。这种情况下，验证成像质量的范围可在合同双方之间进行商定。外径De大于等于200mm的管子或容器环缝，采用射线源中心法作周向曝光时，整圈环焊缝应等间隔放置至少三个像质计。6.8像质评定底片的观察条件应满足ISO5580的规定要求。通过观察底片上的象质计(IQI)影像，确定可识别的最细丝径编号或最小孔径编号，以此作为像质计数值。对线型像质计，若在黑度均匀的区域内有至少10mm丝长连续清晰可见，该丝就视为可识别。对阶梯孔型像质计，若阶梯上有两个同径孔，则两孔应均可识别，该阶梯孔才视为可识别。在射线照相检测报告中，应注明所使用的像质计型式、型号及所达到的像质计数值。6.9像质计数值附录B中给出了钢类材料射线照相时应达到的像质计数值。对其它金属材料要求的最低像质计数值，可由合同各方商定采用此表或有关标准的规定值。其它相应的要求须按EN462-4。6.10检测人员按本标准进行射线照相检测的人员，应按ISO9712或其它相关标准进行相应工业门类及级别的培训、考核，并持有相应考核机构颁发的资格证书。7.射线透照技术7.1透照布置7.1.1一般规定射线透照布置应采用7.1.2至7.1.9的规定。外径De大于100㎜，公称厚度t大于8mm和焊缝宽度大于De/4的管对接焊缝，不适用于图11椭圆透照法（双壁双影）。外径De小于等于100㎜，若t/De小于0.12，可采用椭圆透照，相隔900透照二次，其椭圆影像最大间距处约为一个焊缝宽度；若De小于等于100㎜，不适宜采用椭圆透照时，可按7.1.7图12作垂直透照，相隔1200或600透照三次。采用图11、图13、图14透照布置时，射线入射角度应尽可能的小一些，但要防止两侧焊缝影像重叠。在满足7.6条的前提下，当采用双壁单影法时，射线源—工件距离f应尽可能小一些。由于工件几何形状或材料厚度差等原因，经合同各方商定，也可采用其它透照技术。对截面厚度均匀的工件，不得用多胶片法来减少曝光时间。对接环焊缝作100%透照时，所需的最少曝光次数应符合附录A的规定。7.1.2射线源位于工件前侧，胶片位于另一侧（见图1）。11fftbtb221—射线源2—胶片图1平板焊缝单壁透照布置7.1.3射线源位于被检工件外侧，胶片位于内侧（见图2至图4）。1111fftbtb22221—射线源2—胶片图2对接环焊缝单壁外透法的透照布置111t22bb1—射线源2—胶片图3插入式管座焊缝单壁外透法的透照布置11112bb22bb21—射线源2—胶片图4骑座式管座焊缝单壁外透法的透照布置7.1.4射线源位于工件内侧中心处，胶片位于外侧（见图5至图7）。tb22tb221111221—射线源2—胶片图5对接环焊缝单壁周向曝光的透照布置22222bt22bt2bb11111—射线源2—胶片图6插入式管座焊缝单壁中心内透法的透照布置1—射线源2—胶片图7骑座式管座焊缝单壁中心内透法的透照布置7.1.5射线源位于被检工件内侧偏心处，胶片位于外侧（见图8至图10）。2222tbtb11111—射线源2—胶片图8对接环焊缝单壁偏心内透法的透照布置2222ttbbbb11111—射线源2—胶片图9插入式管座焊缝单壁偏心内透法的透照布置1—射线源2—胶片图10骑座式管座焊缝单壁偏心内透法的透照布置7.1.6椭圆透照法（见图11）1111ffttDDeb22b221—射线源2—胶片图11管对接环缝双壁双影椭圆透照布置7.1.7垂直透照法（见图12）1111ffttDDebb22221—射线源2—胶片图12管对接环缝双壁双影垂直透照布置7.1.8射线源位于被检工件外侧，胶片位于另一侧（见图13至图18）。1111ffbt22bt221—射线源2—胶片图13对接环焊缝双壁单影法的透照布置（象质计位于胶片侧）11112212211—射线源2—胶片图14对接环焊缝双壁单影法的透照布置2121ttfbfb1—射线源2—胶片图15纵缝双壁单影法的透照布置bbt2211bbt22111—射线源2—胶片图16插入式支管连接焊缝双壁单影法的透照布置11bbtt221—射线源2—胶片图17角焊缝透照布置1122ttbb1—射线源2—胶片图18角焊缝透照布置1材料不等厚时的透照法（见图19）。1221—射线源2—胶片图19多胶片透照布置7.2管电压和射线源的选择7.2.1管电压500KV以下的X射线机为获为获得良好的照相灵敏度，应选用尽可能低的管电压。X射线穿透不同材料和不同厚度时，所允许使用的最高管电压应符合图20的规定。对某些被检区内厚度变化较大的工件透照时，可根据经验提高管电压。但要注意，管电压过高会导致照相灵敏度降低。最高管电压的许用增量：钢最大允许提高50KV；钛最大允许提高40KV；铝最大允许提高30KV。最高管电压最高管电压穿透厚度w1—铜、镍及其合金2—钢3—钛及其合金4—铝及其合金图20500KV以下X射线机穿透不同材料和不同厚度所允许使用的最高管电压7.2.2γ射线和高能X射线装置γ射线和1MeV以上的X射线所允许的穿透厚度范围见表2。表2γ射线和1MeV以上X射线对钢、铜和镍基合金材料所适用的穿透厚度范围射线种类穿透厚度w㎜A级B级Tm170w≤5w≤5Yb169a1≤w≤152≤w≤12Se75b10≤w≤4014≤w≤40Ir19220≤w≤10020≤w≤90Co6040≤w≤20060≤w≤150X射线1MeV～4MeV30≤w≤20050≤w≤180X射线＞4MeV～12MeVw≥50w≥80X射线＞12MeVw≥80w≥100a对铝和钛的穿透厚度为：A级时，10＜w＜70；B级时，25＜w＜55b对铝和钛的穿透厚度为：A级时，35≤w≤120对较薄的工件，Se75、Ir192、Co60等γ射线照相的缺陷检测灵敏度不如X射线，但由于γ射线源有操作方便、易于接近被检部位等优点，当使用X射线机有困难时，可在表1给出的穿透厚度范围内使用γ射源。经合同各方同意，采用Ir192时，最小穿透厚度可降至10㎜；采用Se75时，最小穿透厚度可降至5㎜。在某些特定的应用场合，只要能获得足够高的影像质量，也允许将穿透厚度范围放宽。用γ射线照相时，射线源到位的往返传送时间应不超过总曝光时间的10%。7.3射线胶片系统和增感屏射线照相检测所使用的胶片系统类别应按ISO11699选定。对不同的射线源，可选用的最低胶片系统类别见表3和表4。使用增感屏时，胶片和增感屏之间应接触良好。采用不同射线源透照时，所推荐选用的增感屏材质和厚度见表3和表4。只要能达到所要求的影像质量，经合同各方商定，也可选用其他材质和厚度的增感屏。7.4射线方向射线束应对准被检区中心，并在该点与被检工件表面相垂直。但若采用其他透照角度有利于检出某些缺陷时，也可另择方向进行透照。7.5散射线的控制7.5.1滤光板和铅光阑为减少散射线的影响，应利用铅光阑等将一次射线尽量限制在被检区段内。采用Ir192和Co60射线源或产生边缘散射时，可将铅箔或薄铅板插在工件与暗袋之间，作为低能散射线的滤光板。按透照厚度的不同，滤光板的厚度应选择在0.5㎜至2㎜之间。7.5.2背散射的屏蔽为防止散射线对胶片的影响，应在胶片暗袋后贴附适当厚度的铅板（至少1mm）或锡板（至少1.5mm）。当采用新的透照布置时，应在每个暗袋后背贴上高密度材料标记“B”（高度大于等于10㎜，厚度大于等于1.5㎜），以此验证背散射的存在与否。若底片上出现该标记的较亮影像，此底片应作废；若此标记影像较暗或不可见，表明散射线屏蔽良好，则此底片合格。表3钢、铜和镍基合金射线照相所适用的胶片系统类别和金属增感屏射线种类穿透厚度w㎜胶片系统类别a金属增感屏类型和厚度㎜A级B级A级B级X射线≤100KVC5C3不用屏或用铅屏（前后）≤0.03X射线＞100KV～150KV铅屏（前后）≤0.15X射线＞150KV～250KVC4铅屏（前后）0.02～0.15Yb169w＜5C5C3铅屏（前后）≤0.03，或不用屏Tm170w≥5C4铅屏（前后）0.02～0.15X射线＞250KV～500KVw≤50C5C4铅屏（前后）0.02～0.2w＞50C5前铅屏0.1～0.2b;后铅屏0.02～0.2Se75C5C4铅屏（前后）0.1～0.2Ir192C5C4前铅屏0.02～0.2b前铅屏0.1～0.2b后铅屏0.02～0.2Co60w≤100C5C4钢或铜屏（前后）0.25～0.7cw＞100C5X射线1MeV～4MeVw≤100C5C3钢或铜屏（前后）0.25～0.7cw＞100C5X射线＞4MeV～12MeVw≤100C4C4铜、钢或钽前屏≤1d铜或钢后屏≤1，钽后屏≤0.5d100＜w≤300C5C4w＞300C5X射线＞12MeVw≤100C4—钽前屏≤1e钽后屏不用100＜w≤300C5C4w＞300C5钽前屏≤1e；钽后屏≤0.5a也可使用更好的胶片系统类别。b只要在工件与胶片之间加0.1㎜附加铅屏，就可使用前屏≤0.03㎜的真空包装胶片。cA级，也可使用0.5～2㎜铅屏。d经合同各方商定，A级可用0.5～1㎜铅屏。e经合同各方商定可使用钨屏。表4铝和钛射线照相所适用的胶片系统类别和金属增感屏射线种类胶片系统类别a金属增感屏类型和厚度mmA级B级X射线≤150KVC5C3X射线＞150KV～250KV铅屏（前后）0.02～0.15X射线＞250KV～500KV铅屏（前后）0.1～0.2Yb169铅屏（前后）0.02～0.15Se75铅前屏0.2b;后屏0.1～0.2a也可使用更好的胶片系统类别。b可用0.1㎜铅屏附加0.1㎜滤光板取代0.2mm铅屏。7.6射线源—工件距离射线源—工件最小距离fmin与射线源的尺寸d和工件—胶片距离b有关。射线源—工件距离f的选择，应使f/d符合下列要求：A级：f/d≥7.5·()2/3…………………⑴B级：f/d≥15·()2/3…………………⑵式中：b——单位为毫米（㎜）。当b＜1.2t时，⑴和⑵式及图21中的b可用公称厚度t取代。射线源—工件最小距离fmin可按图21的诺模图确定。图21是根据⑴和⑵式作出的。若须在A级时检出平面型缺陷，则射线源—工件最小距离fmin的选择应与B级相同。对裂纹敏感性大的材料有更为严格的技术要求时，应选用灵敏度比B级更优的技术进行透照。采用双壁双影椭圆透照技术（7.1.6）或垂直透照技术（7.1.7）时，⑴和⑵式及图21中b值取管子外径De。采用双壁单影法透照（7.1.8），在确定射线源—被检工件距离时，b值取一个公称壁厚t。射线源置于被检工件内部透照（7.1.4和7.1.5），射线源—工件的最小距离fmin允许减小，但减小值不应超过20%。射线源置于被检工件内部中心透照（7.1.4）时，在满足像质计要求的前提下，射线源—工件的最小距离fmin允许减小，但减小值不应超过50%。7.7一次透照长度平板焊缝透照（图1和图15）和射线源位于偏心位置透照曲面焊缝（图2至图4，图8至图16）时，为保证100%透照，其曝光次数应按技术要求来确定。射线经过均匀厚度被检区外端的斜向穿透厚度与中心束的穿透厚度之比，A级不大于1.2，B级不大于1.1。只要观片时有适当的遮光设施，底片上由于射线穿透厚度变化所引起的黑度值变化的范围，其下限不应低于7.8规定的数值，上限不得高于观片灯可以观察的最高值。工件被检区域应包括焊缝和热影响区，通常焊缝两侧应评定至少约10㎜的母材区域。对接环焊缝100%透照时，其曝光次数的最小值应满足附录A。7.8射线底片黑度选择的曝光条件应使底片的黑度满足表5中的规定。表5底片黑度等级黑度aA≥2.0bB≥2.3ca测量允许误差为±0.1。b经合同各方商定，可降为1.5。c经合同各方商定，可降为2.0。fmin2)bdfmin2)bdfmin1)1)B级2)A级图21确定射线源—工件最小距离fmin的诺模图当观片灯亮度按7.10中所规定的足够大时，可采用较高的黑度。为避免胶片老化、显影或温度等因素所引起的灰雾度过大，应从所使用的未曝光胶片中取样验证灰雾度，用与实际透照相同的暗室条件进行处理，所得灰雾度值不允许大于0.3。这里的灰雾度是指未经曝光即进行暗室处理的胶片的总黑度（片基+乳剂）。采用多胶片透照，而用单张底片观察评定时，每张底片的黑度应满足表5规定。采用多胶片透照，且用两张底片重迭观察评定时，单张底片的黑度应不小于1.3。7.9胶片处理胶片的暗室处理应按胶片及化学药剂制造者推荐的条件进行，以获得选定的胶片系统性能。特别要注意温度、显影及冲冼时间。胶片处理应按ISO11699-2的规定进行定期检查。7.10评片条件底片的评定应在光线暗淡的室内进行，观片灯的亮度应可调，灯屏应有遮光板遮挡非评定区。观片灯应满足ISO5580的规定。8．射线照相检测报告射线照相后，应对检测结果及有关事项进行详细记录，并填写检测报告。检测报告的主要内容包括：a)检测单位b)产品名称c)材质d)热处理状况e)焊接接头的坡口形式f)公称厚度g)焊接方法h)检测标准：包括验收要求i)透照技术及等级：包括像质计和要求达到的像质计数值j)透照布置k)标记l)布片图m)射线源种类和焦点尺寸及所选用的设备n)胶片、增感屏和滤光板o)管电压和管电流或γ源的活度p)曝光时间及射线源—胶片距离q)胶片处理：手工/自动r)像质计的型号和位置s)检测结果：包括底片黑度、像质计数值t)由合同各方之间商定的与本标准规定的差异说明u)有关人员的签字及资格v)透照及检测报告日期附录A(规范性)

对接环焊缝100%射线照相的最少曝光次数外径大于100㎜的对接环焊缝100%透照的最少曝光次数可参阅图A.1至图A.4。当壁厚增加量与公称厚度之比△t/t小于等于20%（等级A）时，最少曝光次数可参阅图A.3和图A.4。只有当焊缝中出现横向裂纹的可能性很小或此类缺陷还采用其它无损检测方法来检测时，才使用此种技术。当壁厚增加量与公称厚度之比△t/t小于等于10%（等级B）时，最少曝光次数可参阅图A.1和A.2。此种技术有利于发现横向裂纹。但要检出工件中个别横向裂纹，还应在图A.1至图A.4查出值的基础上扩大曝光次数。tftf图A.1当△t/t10%（B级），单壁外透法透照环缝tt1管壁图A.2当△t/t10%（B级），偏心内透法和双壁单影法透照环缝的ttf图A.3当△t/t20%（A级），单壁外透法透照环缝tt1管壁当△t/t20%（A级），偏心内透法和双壁单影法透照环缝的双壁双影透照（A级）像质计（IQI）置于射线源侧。表B.6：阶梯孔型表B.6：阶梯孔型像质计（IQI）A级穿透厚度w㎜像质计数值应识别的孔径mm应识别的孔号w≤1.00.200H31.0＜w≤2.00.250H42.0＜w≤3.50.320H53.5＜w≤5.50.400H65.5＜w≤100.500H710＜w≤190.630H819＜w≤350.800H9表B.5：线型像质计（IQI）A级穿透厚度w㎜像质计数值应识别的丝径mm应识别的丝号w≤1.20.063W181.2＜w≤2.00.080W172.0＜w≤3.50.100W163.5＜w≤5.00.125W155.0＜w≤7.00.16W147.0＜w≤120.20W1312＜w≤180.25W1218＜w≤300.32W1130＜w≤400.40W1040＜w≤500.50W950＜w≤600.63表B.8：阶梯孔型像表B.8：阶梯孔型像质计（IQI）B级穿透厚度w㎜像质计数值应识别的孔径mm应识别的孔号w≤1.00.160H21.0＜w≤2.50.200H32.5＜w≤4.00.250H44.0＜w≤6.00.320H56.0＜w≤110.400H611＜w≤200.500H720＜w≤350.630H860＜w≤850.80W785＜w≤1201.00W6120＜w≤2201.25W5220＜w≤3801.60W4w＞3802.00W3双壁双影透照（B级）像质计（IQI）置于射线源侧。表B.7：线型像质计（IQI）B级穿透厚度w㎜像质计数值应识别的丝径mm应识别的丝号w≤1.50.050W191.5＜w≤2.50.063W182.5＜w≤4.00.080W174.0＜w≤6.00.100W166.0＜w≤8.00.125W158.0＜w≤150.16W1415＜w≤250.20W1325＜w≤380.25W1238＜w≤450.32W1145＜w≤550.40W1055＜w≤700.50W970＜w≤1000.63W8100＜w≤1700.80W7170＜w≤250