第6章射线照相底片的评定

1第6章射线照相底片的评定侯文科126.1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。236.1评片工作的基本要求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。346.1.1底片质量要求通常对底片的质量检查包括六个项目：1．像质指数（灵敏度）；2.黑度；3.标记；4.伪缺陷；5.背散射；6.搭接情况检查。456.1.1底片质量要求1.灵敏度检查从定量方面而言，是指在射线底片上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，金属丝丝径作为底片影像质量监测工具而得到的灵敏度称为像质计灵敏度(相对灵敏度）。66.1.1底片质量要求底片的灵敏度检查内容包括：底片上是否有像质计影像，像质计型号、规格、摆放位置是否正确，能够观察到的金属丝像质计丝号（线径）是多少，是否达到标准规定要求。76.1.1底片质量要求2.黑度检查⑴黑度是射线照相底片质量的一个重要指标。NB/T47013标准规定：A级:1.5≤D≤4.0AB级：2.0≤D≤4.0（原来是1.5.≤D≤4.0，说明原因）B级：2.3≤D≤4.0⑵标准同时规定：如有更亮的观片灯，对黑度D＞4.0的底片，也允许进行评定。86.1.1底片质量要求⑶底片的黑度范围还影响照相宽容度（透照厚度宽容度），为扩大应用范围，标准规定：①X射线透照小径管或其它截面厚度变化大的工件时，AB级最低黑度允许降至1.5（解释）；B级最低黑度允许降至2.0。（解释）②采用多胶片方法时（应用：对于厚度差较大的工件，利用胶片的不同感光度，增加厚度宽容度）A级允许双片叠加观察，单片黑度不低于1.3。⑷底片黑度测定使用黑度计。最大黑度一般在焊缝中部焊接接头热影响区位置，最小黑度一般在底片两侧焊缝余高中心位置，只有当有效评定区内各点黑度均在规定的范围内，才能认定该底片黑度符合要求。96.1.1底片质量要求3.标记检查底片上标记的种类和数量应符合相关标准和工艺规定。标记影像应显示完整，位置正确。常用标记种类有：工件编号、焊缝编号、部位片号、透照日期、定位标记（中心标记、搭接标记或标距带）、返修标记（R1R2）、像质计放在胶片侧的标记等。标记应放在适当位置，距焊缝边缘不少于5mm。106.1.1底片质量要求4.伪缺陷检查因透照操作或暗室操作不当，或由于胶片、増感屏质量不好，在胶片上留下的非缺陷影像，如划痕、折痕、水迹、静电感光、指纹、霉点、药膜脱落、污染等。上述伪缺陷均会影响评片的正确性，造成漏检和误判。所以底片上有效评定区域内不允许有伪缺陷影像。116.1.1底片质量要求5.背散射检查初次制定的检测工艺或使用中检测工艺条件、环境发生改变时，透照时在暗盒背后贴一“B”铅字，底片评定时未显示“B”字或显示较黑“B”字（原因），不影响底片质量，若显示较淡的“B”字则说明是背向散射线防护不够，该底片应采取防护措施重新拍照。126.1.1底片质量要求6.搭接情况检查底片（观察）长度应等于Leff+△L，底片宽度应容纳下焊缝和热影响区的宽度及焊缝两侧所放置各种铅字符号。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“T”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（T1-T3)、増感屏(材料和厚度）、K值（1.1、1.2、1.03等）、Ug（固有不清晰度和几何不清晰度）值的限制等。136.1.2环境设备条件要求1.环境⑴评片室应与其他工作岗位隔离，单独布置。⑵室内光线柔和偏暗，一般等于或略低于透过底片光的亮度。⑶室内照明应避免直照人眼或在底片上引起反光。⑷观片灯两侧应有工作平台放置底片及记录、直尺、黑度计、相关标准等。13146.1.2环境设备条件要求2.观片灯观片灯应有足够的光强度，且所用的漫射光亮度可调。底片黑度≤2.5，透过底片的光强不低于30cd/m2,底片黑度＞2.5，透过底片的光强不低于10cd/m2（坎德拉/平米,candala)。例如观察黑度为4.0的底片，要求观片灯的亮度大于等于100000cd/m2（D=Lgl0/l)。亮度应均匀、可调、性能稳定、安全可靠。遮光板应能保障底片边缘不产生亮光的眩晕而影响评片。156.1.2环境设备条件要求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，产生指纹、污痕。文件：用于记录的各种规范、标准、图表。166.1.3人员条件要求担任评片工作的人员应符合以下要求：1.应经过系统的专业培训，并通过法定部门考核确认其具有承担此项工作的能力和资格；2.应具有一定的评片实际工作经历和经验；3.除了系统的掌握射线检测理论知识外，还应具有焊接、材料等相关专业知识；4.应熟悉射线检测标准以及被检测试件的设计、制造规范和有关法规；176.1.3人员条件要求5.应充分了解被检测试件的状况：材质、焊接、热处理工艺，以及表面形态等；6.应充分了解所评定的底片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，要求矫正视力不低于1.0，近视力检查应能读出距离400mm处高0.5mm，间隔0.5mm的一组字母。186.1.4与评片基本要求相关的知识1.人眼的视觉特性人眼对不同颜色的可见光敏感程度不同，在较亮环境中对黄光最敏感，在较暗环境中对绿光最敏感。人眼难以适应光强不断变化的环境，从亮环境到暗环境，适应时间至少10min,充分适应时间30min。(洗片也要求）通常情况下，人眼的目视分辨率是：点状0.25mm,线状0.025mm。太小要借助放大镜观察。196.1.4与评片基本要求相关的知识2.表观对比度与观片条件⑴表观对比度△Da≈△D/1+n’（n’=LS/L）应尽量避免对显示缺陷不起作用的光线进入眼中。⑵观片条件对像质计识别灵敏度的影响观片灯亮度与识别灵敏度的关系：增大观片灯亮度能够增大可识别金属丝影像的黑度范围；环境亮度对识别灵敏度的关系：周围光线使得人眼感觉到的底片对比度变小，从而使得可识别的黑度范围减小，识别灵敏度下降。206.2评片基本知识6.2.1观片基本操作1.通览底片⑴目的：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像。⑵注意：评定区域不仅是焊缝，还包括焊缝两侧热影响区。⑶由于余高的影响，焊缝和热影响区的黑度差异较大，有时需要调节观片灯亮度，在不同的光强下分别观察。216.2评片基本知识2.影像细节观察影像细节观察是为了做出正确的分析判断。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，常采用以下方法：⑴调节观片灯亮度，寻找最适合观察的透过强度；⑵用纸框等物体遮挡住细节部位邻近区域的透过光线，提高表观对比度；⑶使用放大镜进行观察；⑷移动底片，不断改变观察距离和角度。（5）利用底片反光区分真伪缺陷（操作方法）226.2.2投影的基本概念投影概念对于影像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。图6-5236.2.2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（包括其中的缺陷）投射到底片上转化为只有二维尺寸的图像，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，会使底片上的影像与实际物体的尺寸、形状、位置有所不同，常见的情况有以下几种：246.2.2投影的基本概念1.放大影像放大是指底片上的影像尺寸大于物体的实际尺寸。由于焦距比射源尺寸大得多，射源可视为“点源”，照相投影可视为“中心投影”，影像放大程度与L1、L2有关，放大率M的计算公式为：M=W’/W=(L1+L2)/L1一般情况下L1＞＞L2,所以影像放大并不显著，底片评定时一般不考虑放大产生的影响。（对于双壁双影，椭圆透照，射源侧比胶片侧放大显著，但评片不予考虑）256.2.2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像形状不同，如果正投影得到的像视为正常，则认为斜投影的像发生了畸变。实际照相中，影像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，影像为椭圆形，裂纹影像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像特征，有时给缺陷的识别和评定带来困难。266.2.2投影的基本概念3.重叠影像重叠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像和内部缺陷影像都能在底片上出现，从而造成影像重叠。图6-8射线照相底片上的影像重叠有以下几种：⑴试件上下表面几何形状影像重叠；⑵表面几何形状影像与内部缺陷影像重叠；⑶两个或更多的缺陷影像重叠。在评片时应注意分析不同影像的层次关系。气孔重叠，重叠部分黑度变大，影像变得不规则。276.2.2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，可以发现底片上影像的相对位置发生变化。图6-9影像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，做出正确判断286.2.3焊接基本知识焊接的意义、应用和分类焊接是用加热或加压，或加热又加压的方法，在使用或不使用填充金属的情况下，使两块金属连接在一起的一种加工工艺方法。焊接是现代工业生产中不可缺少的先进制造技术，随着科学技术的发展，焊接技术越来越受到各行各业的密切关注，广泛应用于冶金、电力、锅炉和压力容器、建筑、桥梁、船舶、汽车、电子、航空航天、军工和军事装备等生产部门。28296.2.3焊接基本知识1.焊接的冶金特点熔化焊是金属材料焊接的主要方法。熔化焊是一种特殊的冶金过程，它具有以下特点：⑴温度高—外界气体（如N2、O2、H2）会大量分解，溶入液态金属中，随后又在冷却过程中析出，所以焊缝易形成气孔缺陷。⑵温度梯度大—焊接是局部加热，熔池温度在1700℃以上，而其周围是冷态金属，形成很陡的温度梯度，从而会导致较大的内应力，引起变形或产生裂纹。⑶熔池小，冷却速度快—熔池的体积，手工焊只有2~10cm3,自动焊约为9~30cm3，金属从熔化到凝固只有几秒钟，时间短冶金反应不平衡，因此，焊缝金属成分不均匀，偏析较大。306.2.3焊接基本知识2.焊缝的结晶特点焊缝熔池从高温冷却到常温，期间经历过两次组织变化过程：第一次是液态金属转变为固态金属的结晶过程，称为一次结晶；第二次是温度降低到相变温度时，发生组织转变，称为二次结晶。一次结晶从熔合线上开始，晶体的生长方向指向熔池中心，形成柱状晶体，当柱状晶生长至相互接触时，结晶过程即告结束。焊缝表面形态以及热裂纹、气孔等缺陷的成因、形态、位置均与一次结晶有关。对低碳钢及低合金钢，一次结晶的组织为奥氏体，继续冷却到低于相变温度时，奥氏体分解为铁素体和珠光体，冷却速度影响着铁素体和珠光体的比率和大小，进而影响焊缝的强度、硬度和塑性韧性。当冷却速度很大时，有可能产生淬硬组织马氏体，冷裂纹的形成与淬硬组织有关。316.2.3焊接