射线检测技术(学会Ⅲ级11版-3)

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5）垂直透照法：检验小直径管对接焊缝的根部未焊透缺 陷或不满足椭圆成像透照布置条件时，则应采用垂直透 照布置如下图所示。这时候射线源应布置在环焊缝的中 心面上，中心射线束应垂直指向焊缝的中心轴线。垂直 透照上下焊缝将重叠在一起，通过不同位置的透照区别 上下焊缝并确定缺陷的位置。100％检验焊缝时，• 一般 应等间距透照三次。
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射线源应垂直入射到焊缝：焊缝的面状缺陷多数与工件 的上下表面垂直或接近垂直，射线源垂直入射可以使射 线入射方向与面状缺陷走向平行最有利于缺陷检出； 正确选择一次透照长度： • 射线源发出的射线束是一个锥体，在平面中是一个等腰 三角形。在图中有七个重要参数，它们是： ⑴ T – 工件厚度 ⑵ T ＇ – 这是射线束最外沿的入射线在工件内的长度 ⑶ K – 透照厚度比 K = T＇/T
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透照厚度是指透照时射线穿过工件的路径长度。显然 ，在透照区内不同的位置其透照厚度是不同的。在一次透 照范围内，如果不同点的透照厚度相差过大，将造成射线 照片上不同点的黑度相差过大， 这必然导致不同点影像 质量明显不同，使得底片的质量难以控制。因此必须控制 一次透照范围，也就是控制透照厚度比K值。JB47302005标准对K值作了以下规定（包括平板对接焊缝和环向 对接焊缝），见书P68 ⑷ θ－ 这是射线束最外沿的入射方向与垂直入射方向之 间的夹角，它影响横向裂纹的检出，称为横向裂纹检出角 。θ愈大检出横向裂纹的可能性愈小，标准对其作了明确 的规定。
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2）环缝源在外单壁单影透照法（下图） 环形工件的环缝透照如果 可以在内壁贴片，应采用 源在外单壁单影透照方法， 源在外易于操作。环形焊 缝由于焊缝呈弧形，所以 几何关系比较复杂。在工 程应用中，常采用以下步 骤：
d
f
θ T’ L
T
Leff
环缝源在外单壁透照法
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⑸ L – 这是等腰三角形与工件上表面的交接线，是射线束 的入射长度（或入射面的直径）， 称为一次透照长度 ，它是确定透照次数和透照划线的依据。一次透照长度 内底片上黑度和灵敏度必须满足标准规定。 ⑹ Leff – 这是等腰三角形与工件下表面的交接线，是射 线束的出射长度（或出射面的直径），因为从这里开始 射线离开工件进入到胶片使胶片成像，成像区也是评定 区所以称为有效评定长度。显然 L＞Leff。有效评定长 度可以计算，但是由于b值常是不确定因素（受工件下 表面与胶片之间距离的影响），所以计算Leff值有较大 的误差。该值通常由放于一次透照长度两端的搭接标记 （↑）在底片上的投影距离来表示
椭圆开 口度
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双壁双影透照
偏心距计算
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• 椭圆开口度调节：管子对接焊缝作双壁双影透照生成的 影像呈椭圆形，椭圆焊缝内侧间的距离称为椭圆开口度 。椭圆开口度可以通过射线源的位置来调节，它不可以 太大也不可以太小。太大会造成裂纹漏检，太小会使上 、下焊缝重叠而影响缺陷观察。其值通常在标准中有规 定。 • 偏心距X及计算：射线源到焊缝面的距离称为偏心距X （图7-24）。X可通过下列公式计算，根据几何投影关 系可得：
f T e T e X BC / 2 AB BC
( f T e)( AB BC ) ( f T )( AB BC ) X BC / 2 ≈ T e T
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全国无损检测学会人员（3级）资格认证培训
射线检测技术
（之三： 8-10专题）
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第八专题
焊缝射线照相法
一 、焊缝射线照相的基本程序 1、技术和工艺准备：首先要编制射线照相作业指导书或 工艺卡，确定使用设备后要准备曝光曲线，对射线照相 的具体技术作出规定，操作人员必须理解、读懂作业指 导书或工艺卡； 2、透照前的操作准备：胶片、增感屏、暗盒、透度计和 各种标记铅字的选用和摆放； 3、照相：确定透照部位、一次透照长度L（图7-3）、透 照次数、工件上定位划线、射线源-工件-胶片摆放、环 境安全警戒，按照作业指导书或工艺卡的规定完成射线 照相；
L/2 又 tgθ f
L ftgθ 2

L 2 ftgθ
S n L
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• 选择合理的透照次数：
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式中： n – 平板焊缝透照次数
S – 焊缝长度 L – 一次透照长度 例： 射线源尺寸为2mm，工件表面到胶片距离为30mm ，焊缝总长2000mm，焦距为600mm，作A级、AB级和 B级检测该焊缝须透照多少次？ 解：根据表7-3，A级、AB级检测K=1.03
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2）根据环境条件选择透照方式：如在用设备检测环境条 件恶劣，多数情况只能采用双璧透照法，甚至采用上下 焊缝垂直透照法； 3）根据质量要求选择透照方式：如对质量要求高的工件 采用单璧透照以取得较好的清晰度和灵敏度； 4）根据设备条件选择透照方式：如只有低能射线机的情 况下必须采用单璧透照； 5）根据可能产生的缺陷形状和方向选择透照方式：如容 器根部未焊透、内壁表面裂纹用外透法比用内透法更容 易检出。 2、常用透照方法有：
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4）双壁透照法 小口径管子对接焊缝作射线照相检测时射线穿过二个 壁厚，称为双壁透照法。如果在底片上生成上下焊缝的影 像称为双壁双影法，如左图。如果生成单壁焊缝（下焊缝 ）的影像则称为双壁单影法。双壁透照必须注意射线源与 焊缝所在面的相对位置（如右图），操作时应注意：
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3）环缝源在内单壁单影透照法（下图）
a b c 环形工件的环缝透照如果可以把射线源放于工件内部 则可以采用源在内单壁单影透照方法，源在内透照根据 工件大小可分三种情况操作如图。 • 源在中心（f ＝ 工件内半径）透照法（图 a）
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1）平板对接焊缝和环形工件的纵缝单壁单影透照法
• 平板对接焊缝和环形 工件的纵缝呈直线状， 是制造工程中应用最为 广泛的一种连接形式， 焊工考试的试板通常都 是平板对接焊缝。射线 只穿过一个壁厚在胶片 上成像，这种透照方法 即称为单壁单影透照。平板对接焊缝和环形工件的单壁单 影透照是最基本的透照方式，具有较高的清晰度和灵敏度 ，操作时应注意：
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• 根据透照级别确定K值（表7-3）； • 根据K值选用图解确定最少透照次数（见图7-19）； • 根据透照次数计算L值： S
L n
式中： n – 环形焊缝透照次数 S – 焊缝长度（环形工件的周长） L – 一次透照长度 图7-19是JB4730-2005标准的“源在外单壁透 照环向对接焊缝，透照厚度比K=1.1时的透照次数图”。 图中De是工件的外径、f是射线源到工件上表面的距离、 T是工件的母材厚度。 图中横坐标表示T/De、纵坐标表示 De/f，对某一工件而言算出T/De和De/f值，在图中便可确 定最少透照次数。
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例：有一外径为1500mm的环形工件，母材厚度30mm， 射线源到工件上表面的距离为600mm，要求达到AB级 透照质量。焊缝的划线长度（即一次透照长度）应是多 少？ 解：计算 T/De = 0.02 De/f = 2.5 查图横坐标0.02、纵坐标2.5 处画垂线相交点落于最少 透照次数为17的区域，则n = 17 计算一次透照长度 L = 1500mm×3.14/ 17 = 4710mm / 17 = 255mm 答：该环形工件应透照17次，每次透照长度为255mm。
例：直径为50mm、焊缝宽度5mm的小口径管作双璧透 照。求焦距为900mm时的偏心距（椭圆开口5mm）。 解： （f T )( AB BC） （900 - 50）（ 5 5）
X T 50 170mm
• 双壁单影法的偏心距控制：双壁单影法上焊缝影像不能 落到底片上，也可用（7-18）式计算偏心距，根据底片宽 度选择较大的椭圆开口度就可以将上焊缝的影像移出胶片 。这时胶片应当与焊缝紧贴，呈环形。如图7-25。
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4、暗室处理：对已曝光的胶片在暗室进行显影、停影、 定影、水洗和干燥等处理，得到射线底片显示被透照物 体的射线照相影像； 5、评片：在观片灯上观察射线底片，按照标准对被检验 的工件的质量进行评定和定级； 6、签发检测报告：依据评片结果签发检测结论报告，签 发人员必须具有2、3级资格证书； 7、整理文件、报告和底片归档。 二、透照方式 1、选择透照方式的原则 1）根据检测对象选择透照方式：如大型容器采用源在内 一次周向曝光；小口径管子采用双璧单影或双璧双影法 ； 无损检测技术人员资格认证培训软件 2016/11/27 上海斯耐特无损检测技术培训中心 3
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B级：
1 1 -1 θ cos ( ) cos ( ) 8.1 K 1.01
-1
L 2 ftgθ 2 600 tg8.1 170(mm)
n
S 2000 11.7 L 170
答：B级透照需拍12次。
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⑺△L – 由图可知，这是底片上二次透照的重叠部分，称 为搭接长度，△L＝Leff－L
T' K T
-1
T cos θ T'

T -1 1 θ cos（ ） cos ( ) T' K
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如果工件的内径合适，可以将射线源放于工件的中心 实施周向曝光，一次完成全周长透照。 • 源偏中心（f ＞ 工件内半径或f ＜ 工件内半径）透照法 （图b、c） 通过解析几何可以推出源不在中心时的透照次数和一 次透照长度计算公式，但在实际工程应用中还是采用图 解的方法先查出透照次数再算出一次透照长度。在 JB4730-2005标准中，用附录D的图示。
A、AB级： θ cos -1 ( 1 1 ) cos -1 ( ) 13.8 K 1.03
L 2 ftgθ 2 600 tg13.8 294(mm)
n S 2000 6.8 L 294
答：A、AB级透照需拍7次。
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