射线底片评定技术.ppt

图12 未焊透
4)未熔合
未熔合是母材金属与焊缝金属之间局部未熔化成为一体，或
焊缝金属与焊缝金属之间未熔化成为一体。
产生未熔合的原因可能是焊接规范（电压、电流、预热等）
不适当，或焊接操作不正确，坡口角度小、清理不符合要求
等。
按照未熔合出现的位臵，常分为三种：

根部未熔合：指坡口根部处发生的焊缝金属与母材金属未 坡口未熔合：指坡口侧壁处发生的焊缝金属与母材金属未 层间未熔合：多层焊时各层焊缝金属之间未熔化成一体性
② 灵敏度：从定量方面而言，是指在射线底片可以观察到的
最小缺陷尺寸或最小细节尺寸；从定性方面而言，是指发现和 识别细小影像的难易程度。在射线底片上所能发现的沿射线穿 透方向上的最小尺寸，称为绝对灵敏度，此最小缺陷尺寸与透 照厚度的百分比称为相对灵敏度。用人工孔槽，金属丝尺寸
（像质计）作为底片影像质量的监测工具而得到的灵敏度又称
上一般呈现为笔直的黑线影像，并处于焊缝影像的中心，特
别是对于单面焊对接接头。
在实际中看到的未焊透缺陷影像，还可能是其他形态，如断 续的黑线，或伴随其他形态影像的线状影像，或有一定宽度
的条状影像等。由于透照方向的不同，也可能出现在偏离中
心位臵。图11是未焊透的影像。
图11 未焊透（局部伴有气孔，下图为未焊透的剖面图）
孤立气孔: 可能会以多种形状出现.
密集气孔: 气孔成群出现. 链状气孔: 是指排列在一条直线上、间隔一定距离的多个气孔.
虫孔: 主要是一氧化碳沿结晶方向分布形成的气孔，其可能是
单侧分布，也会是双侧分布。 图4是气孔的实际影像。
a）
b）
图4 熔焊气孔 a）链状气孔 b）虫孔
图5 表面气孔
图6 气孔
一、评片的主要内容与底片质量
1、评片工作一般包括下面的内容： 评定底片本身质量的合格性； 正确识别底片上的影像； 依据从底片上得到的工件缺陷数据等信息，按
照验收标准或技术条件对工件质量作出评定；

完成有关的各种原始记录和资料整理。
2、对底片质量的主要要求可分为四个方面： ① 黑度应处于规定的范围； ② 射线照相灵敏度应达到规定的要求； ③ 标记系应符合有关的规定； ④ 表（外）观质量应满足规定的要求。
图 1 熔焊接头的结构
1－焊缝 2－热影响区 3－熔合线 4－母材
图 2 V形坡口结构示意图
2、焊接接头的主要形式
常用的焊接接头形式主要是对接接头、角接接头、T形接头、
搭接接头。 焊接处一般要加工成一定形状，称为坡口。 焊接接头常用的坡口类型，按坡口的形状分为V形坡口、U形 坡口、X形坡口、双U形坡口，对薄板焊接接头，也常不加工
冷裂纹是在焊后较低的温度下产生的裂纹，它与焊接金属材
料的成分和特性、与氢的作用和拘束应力密切相关。冷裂纹有 的在焊后立即出现，有的在焊后数小时或数天才出现，即它是 一种延迟裂纹。冷裂纹常出现在热影响区、熔合线附近和焊缝 根部。
再热裂纹是焊后进行消除应力的热处理过程产生的裂纹，它
一般出现在热影响区、熔合线附近。层状撕裂是由于母材金属
中原有的夹杂物在焊接应力作用下导致的开裂，它总是出现在
热影响区或母材金属中。
a）纵向裂纹
b）横向裂纹
图21 熔焊裂纹
6）成形不良 由于焊接规范不当或焊接操作不良，可以造成焊缝成形 不良缺陷。常见的主要成形不良缺陷有： 咬边：是在母材金属表面上沿焊趾产生的沟槽，产生咬 边的原因主要是焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不正 确等。咬边是一种危险的缺陷，它减少了母材金属的有效 截面，造成应力集中，容易引起裂纹。 内凹：焊后焊缝表面或背面（根部）所形成低于母材的 局部低洼部分，称为凹坑（根部称内凹），在底片上的焊 缝影像中多呈现为不规则的圆形黑化区域，黑度是由边缘 向中心逐渐增大，轮廓不清晰。 收缩沟（含缩根）：焊缝金属收缩过程中，沿背面焊道 的两侧或中间形成的根部收缩沟槽或缩根。在底片焊缝根 部焊道影像两侧或焊道中间出现的，黑度不均匀，轮廓欠 清晰，外形呈不规则的黑色影像。
图23 焊瘤、烧穿、错口示意图
图24 焊瘤影像
图25 烧穿影像
图26 错口影像
图27 余高过高影像
图28 咬边影像
图29 内凹影像
图30 缩孔、缩根影像
三、常见的伪缺陷
由于暗室操作不当、射线照相透照操作不当、或胶片本身 质量存在的问题，在底片上可能产生一些类似缺陷、但并不 是缺陷的影像，常简称为伪缺陷。如果不注意，容易把它们 与缺陷影像混淆，造成错误的质量评定结论，因此，应注意 对伪缺陷影像的识别。下面列出了一些底片上常见的伪缺陷 影像。 1、划伤 在切装胶片时，使用的器具、工作台面、操作者的指甲等， 都可能擦伤或划破胶片的乳剂层，这样，在底片上将产生细 而光滑的线状斑纹，影像的黑度也较大。在反射光下观察底 片表面，可以看到表面划伤的痕迹。
二、熔焊接头常见缺陷识别
1、焊接接头
焊接接头分为三个部分：焊缝区、熔合线、热影响区，图1
是熔焊接头的基本结构。 焊缝区：由焊条金属和母材金属熔化、发生化学反应后形成
的焊缝金属。
熔合线：焊缝区外侧至母材部分熔化的区域。 热影响区：母材部分熔化区和母材发生固相组织变化的区域。 ※检验时这三个区都是被检区域。
3）未焊透 未焊透是母材金属与母材金属之间局部未熔化成为一体，它
出现在坡口根部，因此常称为根部未焊透。
产生未焊透的原因可能是焊接规范（电压、电流、预热等） 不适当，或焊接操作不正确，坡口角度小、钝边间隙小等。 在底片上未焊透是容易识别的缺陷。由于坡口存在直的机械 加工边，而且坡口直边又位于焊缝中心，所以未焊透在底片
图17 焊缝裂纹分布示意图 1－焊缝纵向裂纹 2－焊缝横向裂纹 3－热影响区纵向裂纹 4－ 弧坑裂纹 5－热影响区横向裂纹 6－焊趾裂纹 7－焊缝根部裂纹 8－焊道下裂纹 9－焊缝内晶间裂纹
图18 横向裂纹
图19 根部裂纹
图20
裂纹
热裂纹是在高温下由拉应力作用产生的裂纹。由于焊接过程 是一个局部不均匀加热和冷却的过程，因此必然产生拉应力， 在拉应力的作用下，焊缝的薄弱处发生开裂。
为像质计灵敏度。 要求：底片上可识别的像质计影像、型号、规格 、摆放位臵，
可观察的像质指数是否达到标准规定要求等，满足标准规定为
合格。
③ 底片上应有完整的标识（识别标记和定位标记）影像，它
是识别底片、建立档案资料、缺陷定位必不可少的标志。标记
的影像应位于底片的非评定区，以免干扰对缺陷的识别。 ④ 对底片表（外）观质量的主要要求是不应存在明显的机械 损伤、污染、伪缺陷。
出坡口，或者称为I形坡口。坡口角度（双面）常为60°左右。
坡口根部一般有直角钝边，即一定高度的直边区。图2是V形 坡口结构示意图，可按此图理解其它类型坡口。图3是部分接
头的结构示意图。
a）
b）
c）
d）
图3 部分接头结构示意图 a）对接接头 b）T形接头 c）角接接头 d）搭接接头
3、焊接缺陷的分类及识别 由于焊接工艺不当、焊接操作存在问题、接头准备和焊接材料
熔化成一体性缺陷。

熔化成一体性的缺陷。

的缺陷。
图13 未熔合（下图为未熔合的剖面图）
图14 焊道未熔合
图15 单侧未熔合
图16 层间未熔合
5）裂纹 焊接过程中产生的裂纹是多种多样的，可分布在接头的各 个部位，图17是各部位可能出现的裂纹示意图。按照裂纹产 生的原因，裂纹可以分为五类：热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、 层状撕裂、应力腐蚀裂纹。
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6、定影液斑点
在显影操作开始之前，胶片被溅上定影液，在底片上将产
生透明的斑点状影像。由于它黑度很低，具有平滑的轮廓和 成片分布的特点，因而容易识别，不会与重金属夹杂物混淆。
7、霉变斑点
胶片保管不善，受潮发霉，会出现一些黑度不大、分布在 较大范围的点状影像。
8、 静电斑纹 在干燥天气下切装胶片时，如果胶片与胶片或胶片与某些 物体发生摩擦产生了静电，或者化纤衣物造成操作人员对胶 片的放电，将造成胶片感光，在底片上形成黑度高于背景黑 度的静电斑纹。三种基本形态：点状斑纹、冠状斑纹和树枝 状斑纹。
a）
b）
图8 熔焊中的夹渣
a）密集夹渣滓 b）链状夹渣
夹珠：在底片上多为圆形的灰白色影像，在白色的影像周围有黑
度略大于焊缝金属的黑度圆圈，如同句号“。”或“C”。主要是 大的飞溅或断弧后焊条（丝）头剪断后埋藏在焊缝金属之中，周 围一卷黑色影像为未熔合。
图9 夹珠
图10 焊剂或药皮成渣残留在焊道与母材（坡口）或焊道与焊道之间
2、压痕 在固定暗盒或其他操作过程，胶片局部受到挤压或弯折， 在底片上将出现月牙状斑纹。曝光前胶片受到挤压或弯折时， 底片上产生的斑纹是黑度远低于背景黑度的斑纹影像；但如 果胶片局部受到比较严重的挤压或弯折时，底片上将产生黑 度高于背景黑度的月牙状斑纹影像，并且斑纹周围将围绕着 黑度低于背景黑度的区域。曝光后胶片受到挤压或弯折时， 底片上产生的斑纹是黑度高于背景黑度的斑纹。在反射光下 观看底片表面，可以看到挤压或弯折的痕迹。 3、水迹 底片干燥时，局部水聚集，在底片上可形成模糊的形状不 规则的片状影像，影像的黑度较低、均匀变化、一侧有边缘 痕迹。在反射光下观看底片表面，可以看到表面存在的污染 痕迹。
的方法和焊接道数，例如单面焊还是双面焊，一次成形还是须
经多道焊接成形等。 1）气孔
气孔是焊缝中常见的缺陷，它是在熔池结晶过程中未能逸出而
残留在焊缝金属中的气体形成的孔洞。
在底片上气孔呈现为黑度大于背景黑度的斑点状影像，黑度 一般都较大，影像清晰，容易识别。影像的形状可能是圆形、 椭圆形、长圆形（梨形）和条形。常见的主要分布形态有四种：
图22 咬边、内凹、收缩沟
焊瘤（凸瘤）：是熔化的金属流到焊缝外或流到未熔化的母 材金属上形成的金属瘤，产生焊瘤的主要原因是操作不熟练。 焊瘤在底片上呈现为具有圆滑轮廓的较大的低黑度斑点影像。 烧穿：是由于熔化深度超出母材金属厚度，熔化金属自坡口 背面流出，形成穿孔缺陷。产生这种缺陷的原因主要是焊接电 流过大、焊接速度过慢、坡口间隙过大。 在底片上它的影像呈现为低黑度的圆环或椭圆环及中心高黑度 的暗斑形貌，中心暗斑是由于滴落金属熔液后形成的孔洞造成 的，低黑度的环则是过多的熔化金属造成较大的焊缝背面下沉 形成的影像。 错口（错边）：组对时两侧基材未对平所致，单面焊时容易 造成根部单侧未熔合。
4、增感屏斑纹 由于增感屏的损坏、污染、或夹带异物，使增感屏局部 的增感性能改变，导致胶片局部曝光异常，在底片上可形 成与增感屏的损坏、污染、异物相似形状的影像。影像的 黑度可能低于背景的黑度，也可能高于背景的黑度，这决 定于增感屏的具体情况。增感屏受到划伤时产生的影像黑 度将高于背景黑度，增感屏中存在异物或受到污染时，产 生的影像的黑度将低于背景的黑度。 5、显影液斑点 在显影操作开始之前，胶片被溅上显影液，在底片上将 产生斑点状影像。这些影像黑度大，并具有成片分布的特 点，集中在局部区域。
① 黑度：黑度是底片质量的一个重要指标，它直接关系底片的射线
照相灵敏度和底片记录细小缺陷的能力。为保证底片具有足够的对比
度，黑度不能太小，但因受到观片灯亮度的限制，底片黑度也不能过 大。 GB/T 3323-2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》标准中6.8条， 底片评定范围内的黑度D应符合下列规定: A 级：D≥2.0； B 级：D≥2.3。 经合同各方同意，A级最低黑度可降低至1.5，B级最低黑度可降低 至2.0。 采用多胶片技术时，单片观察时单片的黑度应符合以上要求，多片 迭加观察时单片黑度应不低于1.3。
图7
密集气孔
2)夹杂物
焊缝中残留的各种非熔焊金属以外的物质称为夹杂物。
夹杂物一般分为两类：夹渣（夹珠）、夹钨。 夹渣是焊后残留在焊缝内的熔渣和焊接过程中产生的各种非金属杂 质，如氧化物、氮化物、硫化物等。 ※焊缝中产生夹渣的主要原因是焊接电流小，或焊接速度快，使杂 质不能与液态金属分开并浮出。在多层焊时，如果前一层的熔渣清 理不彻底，焊接操作又未能将其完全浮出，也会在焊缝形成夹渣。
不符合要求、焊接结构设计不合理等原因，均可造成焊接缺陷。
熔焊过程中产生的缺陷主要有五类： 熔合不良类：未焊透、未熔合； 裂纹类：热裂纹、冷裂纹； 孔洞类：气孔、缩孔；
夹杂物类：夹渣、夹钨；
成形不良类：咬边、烧穿、焊瘤等。
在评片识别缺陷时，应首先了解接头的坡口类型和具体尺寸， 这对于正确识别缺陷是重要的基础资料。 同时应了解焊接方法和主要工艺规定，特别是焊接接头成形