无损检测射线照相底片的评定

射线照相底片的评定评片工作的基本要求缺陷是否能够通过射线照相而被检出，取决于若干环节。首先，必须使缺陷在底片上留下足以识别的影象，这涉及到照相质量方面的问题。其次，底片上的影象应在适当条件下得以充分显示，以利于评片人员观察和识别，这与观片设备和环境条件有关。第三，评片人员对观察到的影象应能作出正确的分析与判断，这取决于评片人员的知识、经验、技术水平和责任心。按以上所述，对评片工作的基本要求可归纳为三个方面：即底片质量要求，设备环境条件要求和人员条件要求。底片质量要求1．像质指数（灵敏度）底片上显示出的最小线径的像质指数应满足该透照厚度规定达到的像质指数。像质指数的观察借助于刻有10X10小窗口的黑纸板或黑塑料板来进行。在观片灯下将小窗口放置在底片焊缝上有像质计一端的端头，且将小窗在焊缝上慢慢地向底片中部移动，注意观察小窗口，首先发现的连接小窗口上下边缘的金属丝影像，就是所显示的像质指数的影像。新JB4730---2005标准，以公称厚度计算像质指数并增加了17#、18#两根。底片质量要求2．黑度按照JB4730--94和GB3323--87标准，x射线底片黑度应控制在1.2--3.5，r射线底片黑度控制在1.8--3.5，黑度用黑度计来测量。其下限值是在底片两端的搭接标记内侧焊缝上无缺陷处测量，测多少点不限，但不能取平均值，每一点测量值应不小于下限值。上限值是在主射线束照射的底片的中间部位焊缝近旁的母材上测量，每一点的测量值应不高于上限值。底片上缺陷部位的黑度不受上述限制。按新JB4730---2005标准，底片黑度AB级：应控制在2.0—4.0。底片质量要求3．影像识别要求底片上所显示的像质计、定位标记、识别标记、等符号，必须位置正确类别齐全、数量足够，且不掩盖被检焊缝影像并离焊缝5mm。4．不允许的假缺陷在底片评定区域内不应有妨碍底片评定的假缺陷。如：灰雾、水迹、化学污斑、暗室处理条纹、划痕、指纹、静电痕迹、黑点、撕裂和增感屏不好造成的假缺陷。底片质量要求5.“B”铅字显示透照暗盒背后确实放置有“B”铅字，底片未显示“B”字或显示较黑的“B”字，不影响底片质量，若显示较淡的“B”字则是背散射线防护不够，该张底片应重照。6．底片规格底片长度应等于Leff加20mm。底片宽度应容纳下焊缝和热影响区的宽度和焊缝两边所放各种铅质符号。7．焊缝影像位置透照焊缝的部位，必须平行显示在底片的中部，若有丁字口也要置于底片中间部位。底片不允许有白头。8．标准要求照相质量的其他要求如：胶片、增感屏、K值、Ug值的限制等。评片工作条件(1)评片应有专用的评片室。评片室的光线应稍暗一些，室内的照明不应在底片上产生反射光。评片室应宁静、卫生、通风良好。工作台上应能妥善放置观片灯、黑度计、评片尺、记录纸、相关标准等。(2)观片灯的亮度不小于100000cd／㎡，且所用的漫射光亮度应可调，窗口大小可调，遮光板灵活好用，散热良好无噪声。新JB4730---2005标准，对观片灯的亮度有更高的要求，当D2.5时，透过底片评定区的亮度不应小于10cd／㎡。(3)各种工具用品放大镜：用于观察影象细节，一般为2—5倍。遮光板：观察底片局部区域或细节。直尺：最好是透明塑料尺。手套：避免评片人手指与底片接触，产生污痕。文件：用于记录的各种规范、标准、图表。人员条件要求担任评片工作的人员应符合以下要求1．应经过系统的培训，并通过法定部门考核确认。2．应具有一定的评片实际工作经历和经验。3．除系统掌握射线检测理论知识外，还应具有焊接、材料等相关知识。4．应熟悉射线检测标准以及被检测试件的设计制造规范和有关管理法规。5．应充分了解被检测试件的状况，如材质、焊接和热处理工艺，以及表面形态等。6．了解所评定的底片的射线照相工艺及工艺执行情况。7．应具有良好的职业道德，高度的工作责任心．8．应具有良好的视力。要求校正视力不低于1．0，近视力检查应能读出距离400mm处高0．5mm，间隔0.5mm的一组印刷字母。评片基本知识1.评片的基本操作观察底片的操作可分为两个阶段。(1)通览底片的目的是获得焊接接头质量的总体印象，找出需要分析研究的可疑影象。通览底片时必须注意，评定区域不仅仅是焊缝，还包括焊缝两侧的热影响区，对这两部分区域，都应仔细观察。由于余高的影响，焊缝和热影响区的黑度差异往往较大，有时需要调节观片灯亮度，在不同的光强下分别观察。评片基本知识(2)影象细节观察是为了作出正确的分析判断。因细节的尺寸和对比度极小，识别和分辨是比较困难的，为尽可能看清细节，常采用下列方法：1．调节观片灯亮度，寻找最适合观察的透过光强；2．用纸框等物体遮挡住细节部位邻近区域的透过光线；3．使用放大镜进行观察；4．移动底片，不断改变观察距离和角度。投影的基本概念投影概念对于影象识别和评定具有重要意义:用一组光线将物体的形状投射到一个面上去，称为“投影”。光线称“投射线”。投射线从一点出发的称“中心投影”，投射线相互平行的称”平行投影”平行投影中．投射线与投影面垂直的称“正投影”，倾斜的称“斜投影”。投影的基本概念射线照相就是通过投影把具有三维尺寸的试件（包括其中伪缺陷）投射到底片上转化为只有二维尺寸的图象，由于射线源物体（试件及缺陷）；胶片三者之间相对位置和角度的变化，会使底片上的影象与实际物体的尺寸、形状、位置有所不同，常见的情况有以下几种：1．放大影象放大是指底片上的影象尺寸大于物体的实际尺寸。由于焦距比射源尺寸大很多，射源可视为“点源”，照相投影可视为“中心投影”，影象放大程度与L1、L2有关(图6．7)，放大率M的计算公式为；M=W′/W=L1+L2/L1一般情况下L1L2，所以，影象放大并不显著，底片评定时一般不考虑放大产生的影响。投影的基本概念2．畸变对于同一物体，正投影和斜投影所得到的影象形状不同，如果正投影得到的象视为正常，则认为斜投影的象发生了畸变。实际照相中，影象畸变大部分是由投射线和投影面不垂直的斜投影造成的。此外，当投影面不是平面时(胶片弯曲)，也会引起或加剧畸变。球形气孔在斜投影中畸变影象为椭园形裂纹影象有时会畸变为一个有一定宽度的，黑度不大的暗带。畸变会改变缺陷的影象特征，给缺陷的识别和评定带来困难。a)放大b)畸变投影的基本概念3．重迭影象重迭是射线照相投影特有的情况，由于射线能够穿透物质，试件对于射线是“透明”的，试件上下表面的几何形状影象和内部缺陷影象都能在底片上出现，从而造成影象重迭。例如，图6．8（下页）中，底片上A点的影象实际上是投射线经过各点A1、A2、A3…的影象的迭加。射线照相底片上影象重迭的情况有下几种：试件上下表面影象重迭；表面影象与内部影象重迭；两个或更多的影象重迭。在评片时应注意分析不同影象的层次关系。投影的基本概念4．相对位置改变比较正投影方式照相的底片和斜投影方式照相的底片，可以发现底片上影象的相对位置发生变化。例如图6.9（下图）中，不同的投影角度使a、b、c、d点在底片上的相对位置改变。影象位置是判断和识别缺陷的重要依据之一，相对位置改变有时会给评片带来困难，需要通过观察，推测投影角度，作出正确判断。与评片基本要求的相关知识2.1概述对射线底片上缺陷的评定是对射线照相结果作结论的工序，这是一个十分细致而又复杂的工作。研究焊接的工艺过程、焊接缺陷形成的机理，了解焊缝缺陷的分类，各种缺陷的形态及其产生条件，对于我们进行射线照相底片上焊缝缺陷的识别和正确评定，不仅提供了理论上的指导，同时更为准确地鉴别缺陷提供了依据。因此，学习这方面的知识无论从理论上和实践上都是具有实际意义的。焊接与炼钢相似，是一个冶炼过程。但这个过程比炼钢的时间短得多，有它自己的一些特点。与评片基本要求的相关知识一、温度高以手工电弧焊为例，其电弧温度高达6000～8000℃，使焊件与电焊条之间发生强烈熔化和蒸发(熔滴的平均温度达1800～2400℃)，外界的气体(如：N2、02、H2等)大量的分解溶入熔池，其数量比炼钢要大很多倍。然而，因焊缝金属吸收气体量有限，那么凝固后的金属，有可能产生气孔，使机械性能下降。二、温差大焊接是局部加热，从冷态开始至加热熔化，熔池的温度可达2000℃以上，其周围又是冷态金属，两者温度差巨大，从而使构件产生较大的内应力和变形，严重者可能产生裂纹，以至断裂。与评片基本要求的相关知识三、偏析现象较大由于熔池小，手工电弧焊只有8～l0mm3，自动焊大一些，也不过9—30mm3，焊缝金属从熔化到凝固只有几秒钟，平均冷却速度约在4～100℃/秒，比铸锭冷却速高1000倍，在这样短的时间内，冶金反应是不平衡，也就是说是不完善的。因而，焊缝金属的成份分布不均匀，偏析较大。焊缝的成份偏析有三种1)显微偏析：熔池在结晶时，结晶中心的金属纯度较高，以后凝固的树技晶间便有各种杂质聚集，同某些合金元素含量也有所增加。冷却速度慢时，有一定时间使其分解扩散，可以减少或消除偏析现象。但在一般焊接条件下，冷却速度都很快，偏析几乎是不可避免的。与评片基本要求的相关知识2)区间偏析：焊接时，熔池周围被冷的金属所包围，该处凝固最早，冷却速度快，金属纯度较高，熔池中心凝固最迟，杂质也多。如图所示，这些杂质的少，与基本金属的污染程度，合金元素多少以及焊缝截面形状和冷却快慢等因素有关。3)火口偏析：除上述两种偏析外，焊缝金属断弧处，可能产生火口偏析，这种偏析是由于断弧熔池内金属冷却特别快和搅拌不够剧烈，杂质容易聚集，金属收缩不足等因素所造成的。日常所贝到的火口裂纹，多半是由于火口偏析所引起的。与评片基本要求的相关知识四、组织差别大焊接时，温度高，液体金属蒸发，化学元素的烧损，有些元素在焊缝金属和基本金属之间相互扩散，近缝区段所处的温度又不同，冷却后焊接接头的显微组织差别极大，明显的影响焊接接头性能。以低碳钢铁碳平衡图为例，如图，来进一步研究一下焊接接头各部组织状况，这对我们综合判断焊接接头优劣是有益的。焊接热影响区不同温度范围与钢状态图的关系(图中TG一晶粒长大温度)a)焊接热影响区各部分的组织分布b)铁碳状态图(低碳钢部分)c)焊接热与评片基本要求的相关知识1)熔化区：它的温度处于固相线和液相线之间，是焊缝金属和基本金属发生焊接的一段，紧邻焊缝，该处母材的晶粒部分熔化，由于晶粒传热性能不同，各晶粒熔化不一致，所以在显微镜下，也很难辨认熔化线。2)过热区：该区的温度处在1100一1490℃，在固相线以下。在这样高的温度下，奥氏体晶粒剧烈的长大，冷却后得到的是粗大的过热组织。3)完全重结晶区：加热温度处于1100℃到Ac3以上的区域。金属在此温度下全部变成奥氏体，在空气中冷却后得到的是热处理正火相同的效果。与评片基本要求的相关知识3)完全重结晶区：加热温度处于1100℃到Ac3以上的区域。金属在此温度下全部变成奥氏体，在空气中冷却后得到的是热处理正火相同的效果。所以，该区组织为均匀细小的铁素体+珠光体，又称细晶区，或称为完全重结晶区，是焊接接头中综合性能最好的区域。4)不完全重结晶区：此区加热温度处于Acs到AcI之间。加热时，珠光体变成奥氏体，铁素体随着温度升高，部分溶解到奥氏体中。冷却时，未溶解的铁素体又会长大，冷却后得到珠光体+晶粒大小不均匀的铁素体。所以性能不均匀。图2-3列举了16Mn钢材焊接接头的实验曲线，通过这组曲线可以看出，热影响区各区机械性能的变化情况。与评片基本要求的相关知识4)不完全重结晶区：此区加热温度处于Acs到AcI之间。加热时，珠光体变成奥氏体，铁素体随着温度升高，部分溶解到奥氏体中。冷却时，未溶解的铁素体又会长大，冷却后得到珠光体+晶粒大小不均匀的铁素体。所以性能不均匀。图列举了16Mn钢材焊接接头的实验曲线，通过这组曲线可以看出，热影响区各区机械性能的变化情况。1一熔化区2一过热区3---完全重结晶区4一不完全重结晶区5一再结晶区6一