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实验二射线探伤实验实验目的一掌握焊缝射线底片缺陷的识别方法二掌握X射线照相探伤检验报告的写作方法通过观片灯读X射线底片，根据底片影像特点判别缺陷类型。一、实验内容二、实验原理•射线照相法探伤是通过射线底片上缺陷影像来反映焊缝内部质量的，焊缝缺陷的分析包括：缺陷的定性和定量分析。三、实验方法利用观片灯﹑黑度计等仪器和工具进行评片。包括底片质量的评定﹑缺陷的定性和定量﹑焊缝质量的评级等内容。三、实验方法•黑度值是射线底片质量的一个重要指标。•射线照相灵敏度是以底片上象质计影象反映的象质指数来表示的。•底片上的定位标记和识别标记应齐全，且不掩盖被检焊缝影象。•底片上被检焊缝影象应规整齐全，不可缺边或缺角。黑度值灵敏度标记系表面质量（一）底片上缺陷影象的识别1.1）裂纹裂纹主要是在熔焊冷却时因热应力和相变应力而产生的，也有在校正和疲劳过程中产生的，是危险性最大的一种缺陷。裂纹影像较难辨认。因为断裂宽度、裂纹取向、断裂深度不同，使其影像有的较清晰，有的模糊不清。常见的有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑裂纹，分布在焊缝上或热影响区。2）未焊透未焊透是熔焊金属与基体材料没有熔合为一体且有一定间隙的一种缺陷。在胶片上的影像特征是连续或断续的黑线，黑线的位置与两基体材料相对接的位置间隙一致。图是对接焊缝的未焊透照片。3）气孔气孔是在熔焊时部分空气停留在金属内部而形成的缺陷。气孔在底片上的影像一般呈圆形或椭圆形，也有不规则形状的，以单个、多个密集或链状的形式分布在焊缝上。在底片上的影像轮廓清晰，边缘圆滑，如气孔较大，还可看到其黑度中心部分较边缘要深一些。4）夹渣夹渣是在熔焊时所产生的金属氧化物或非金属夹杂物，因来不及浮出表面，停留在焊缝内部而形成的缺陷。在底片上其影像是不规则的，呈圆形、块状或链状等，边缘没有气孔圆滑清晰，有时带棱角，如所示。5）烧穿在焊缝的局部，因热量过大而被熔穿，形成流垂或凹坑。在底片上的影像呈光亮的圆形(流垂)或呈边缘较清晰的黑块(凹坑)，如图所示。2.铸件中常见的缺陷1）夹杂夹杂是金属熔化过程中的熔渣或氧化物，因来不及浮出表面而停留在铸件内形成的。在胶片上的影像有球状、块状或其他不规则形状。其黑度有均匀的和不均匀的，有时出现的可能不是黑块而是亮块，这是因为铸件中夹有比铸造金属密度更大的夹杂物，如铸镁合金中的熔剂夹渣，如图所示。2）气孔因铸型通气性不良等原因，使铸件内部分气体排不出来而形成气孔。气孔大部分接近表面，在底片上的影像呈圆形或椭圆形，也有不规则形状的，一般中心部分较边缘稍黑，轮廓较清晰，如图所示。3）针孔针孔是指直径小于或等于1mm的气孔，是铸铝合金中常见的缺陷。在胶片上的影像有圆形、条形、苍蝇脚形等。当透照较大厚度的工件时，由于针孔分布在整个横断面，针孔投影在胶片上是重叠的，此时就无法辨认出它的单个形状了。4）疏松浇铸时局部温差过大，在金属收缩过程中，邻近金属补缩不良，产生疏松。疏松多产生在铸件的冒口根部、厚大部位、厚薄交界处和具有大面积的薄壁处。在底片上的影像呈轻微疏散的浅黑条状或疏散的云雾状，严重的呈密集云雾状或树枝状，如图所示。5）裂纹裂纹一般是在收缩时产生，沿晶界发展。在底片上的影像是连续或断续曲折状黑线，一般两端较细，如图所示。4.缺陷埋藏深度的测定根据缺陷在底片上的影像，只能判定缺陷在工件中的平面位置，也就是说，只能把缺陷位置以两个坐标表示出来。为了确定第三个坐标，即决定缺陷所在位置的深度，必须进行两次不同方向的照射。5.缺陷在射线方向上的厚度测定缺陷在射线束方向的厚度(如气孔直径或未焊透深度等)测定方法，可用测量缺陷在底片上的影像黑度来估计。（二）缺陷的定量测定6.表面缺陷和伪缺陷1）表面缺陷对于缺陷，主要应检查工件内部缺陷，但是各种表面缺陷在胶片上的影像和内部缺陷的影像并没有什么区别，表面缺陷有些是允许的。因此，在胶片上发现有缺陷影像后，应与工件表面仔细查对，最后得出结论。2）伪缺陷伪缺陷产生的原因很多，形状也多种多样，检测人员一般凭经验能识别大部分伪缺陷。也就是说，对缺陷影像可根据缺陷影像的特征和产生的部位予以分析。此外，还可以从胶片两侧利用反光或放大镜观察表面是否划伤来判断。如仍怀疑有缺陷，则必须重照复验。双重曝光法•射线源（焦点）在两个位置对同一缺陷在一张底片上进行重复曝光，如图所示。为测定缺陷x的的深度h，可分别在A、B两个位置进行两次曝光，即可在底片上得到缺陷的两个影像E1和E2，根据它们的几何关系可以计算出缺陷的埋藏深度：•h=[S(L-l)-al]/(a+S)•式中h---缺陷距工件下表面的距离（mm）；•S---底片上两个缺陷影像之间的距离（mm）；•L---焦距（mm）；•l---工件与胶片的距离（mm）；•a---射线源移动的距离（mm）；•一般透照时，暗盒很薄且紧贴工件，可取l=0则上式简化为：•h=SL/(a+S)（三）焊缝质量的评定1、焊缝质量分级•GB/T3323-1987标准中规定，根据缺陷的形状、大小，将焊缝中的缺陷分成圆形缺陷（长宽比≤的缺陷）、条状夹渣（长宽比3的夹渣）、未焊透、未熔合和裂纹等五种。•在GB/T3323-1987标准中，根据缺陷性质、数量和大小将焊缝质量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共四级，质量依次降低。（三）焊缝质量的评定•Ⅰ级焊缝内不允许存在任何裂纹、未熔合、未焊透以及条状夹渣，允许有一定数量和一定尺寸的圆形缺陷存在。•Ⅱ级焊缝内不允许存在任何裂纹、未熔合及未焊透，允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷存在。（三）焊缝质量的评定•Ⅲ级焊缝内不允许存在任何裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透，允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷及未焊透（指非氩弧焊封底的不加垫板的单面焊）存在。•Ⅳ级焊缝是指焊缝缺陷超过Ⅲ级者。2、焊缝质量的评定方法•对允许存在缺陷的焊缝，标准规定要根据母材厚度对缺陷数量、大小及密集程度加以限制。因此，对焊缝进行评定时应根据缺陷种类、单个缺陷尺寸、总量和密集程度分别评定，然后再进行综合评定。（1）圆形缺陷的评定•圆形缺陷是指长宽长小于或等于3的缺陷，它们可以是圆形、椭圆形、锥形或带有尾巴的不规则形状，包括气孔、夹渣和夹钨。（1）圆形缺陷的评定母材厚度质量等级≤10＞10~15＞15~25＞25~50＞50~100＞100Ⅰ123456Ⅱ369121518Ⅲ61218243036Ⅳ缺陷点数大于Ⅲ级者（2）条状夹渣的评定质量等级单个条状夹渣长度条状夹渣总长Ⅱδ≤12：412＜δ＜60：（1/3）δδ≥60：20在任意直线上，相临两夹渣间距均不超过6L的任何一组夹渣，其累计长度在12δ焊缝长度内不超过δⅢδ≤9：69＜δ＜45：（2/3）δδ≥45：30在任意直线上，相临两夹渣间距均不超过3L的任何一组夹渣，其累计长度在6δ焊缝长度内不超过δⅣ大于Ⅲ级者（3）未焊透缺陷的评定•只有在不加垫板的单面焊的Ⅲ级焊缝中才允许存在未焊透，其允许长度按表5中条状夹渣长度的Ⅲ级标准评定。（4）焊缝质量的综合评定当焊缝中同时有几种缺陷存在时，应根据缺陷种类各自评级，然后进行综合评级。如有两种缺陷，可将其级别之和减1作为综合评级之后的焊缝质量级别；如有三种缺陷，可将其级别之和减2作为综合评级之后的焊缝质量级别。四、实验组织运行要求•本实验采用以学生自主训练为主的开放模式组织教学，分小组进行。五、实验条件•观片灯•X射线底片•实验指导书•实习报告六、实验步骤准备观片灯分析缺陷类别准备X射线底片判定焊缝等级观察缺陷影像填写实验报告整理存档