典型工件的射线照相检验关键技术.doc

图4-22 管T接接头射线照相透照方向
1—接管 2—主管 3—肩部 4—腹部（鞍部）
① 中心射线束以与接管成30°左右（或较小角度）指向肩部焊缝区
② 中心射线束以与接管成30°左右（或较小角度）指向腹部焊缝区
在小直径管对接接头讨论近似假设下，无论从肩部透照或从腹部透照，透照区内任一点透照厚度比，均可以为服从小直径管对接接头讨论结论。
此外，对小管T 形接头其最大透照厚度比，将直接有关于接管管径与主管管径之比，也与主管壁厚与主管管径比有关。当接管管径与主管管径之比不大时，无论从肩部透照或从腹部透照，在焊缝半圆周透照区内，最大透照厚度比均不会超过对接接头关于二次透照规定。即在多数状况下，管T形接头焊缝可进行二次透照。
对小直径管座角焊缝，在实际射线照相检查中，当主管管径较小时，经常采用是从腹部方向椭圆成像或垂直透照方式进行射线照相检查。由于它更有助于检查肩部存在根部缺陷，也许是更好一种解决。
在T形接头射线照相检查中，需要解决另一种问题是未焊透深度测定。拟定未焊透深度当前采用办法可以分为三种：二次透照法、试块比较法、黑度计算法。黑度计算法根据基本理论是射线照相对比度公式

按底片上黑度差DD给出缺陷与周边背景厚度差DT。由于从理论上很难给出公式中与技术因素有关某些精确值，因而，黑度计算法必要采用试块，通过试块影像黑度拟定对比度公式中DT前面项精确值。实际黑度计算，常需采用扫描仪器，将底片黑度转换为灰度，这样才适于实际应用。
*4.2.4 球罐焊接接头g射线全景照相检查技术
球罐焊接接头射线照相检查，最典型和最惯用办法是g射线全景曝光技术。这种技术，采用g射线源置于球罐中心，一次对球罐上各方向焊缝全景曝光，一次可完毕数百张甚至上千张胶片曝光。透照过程大体上可分为下面某些环节：
划线→编号与标记→布片→送源→曝光→预解决→收源→取片
与普通射线照相检查相比，其重要特点（或说不同）是，一次透照胶片数量多、一次透照时间长、野外现场作业。
球罐g射线全景曝光技术上述特点决定了它射线照相检查工艺必要作出某些特殊考虑，重要是下列某些方面。
源固定必要考虑稳定性。由于曝光时间长、又处在野外环境，因而在曝光过程中也许发生各种状况，例如天气变化、现场周边状况变化等，都也许引来源晃动，导致曝光源尺寸增大，也即产生运动不清晰度。因而必要对源固定稳定性作出考虑。实际工作中采用一种办法是，将尼龙绳沿上下人孔固定、绷紧，然后将源导管捆在尼龙绳上。
同样，考虑到曝光时间长、野外作业等，布片必要采用某些办法防风、防雨、防晒等。此外还必要多加考虑是背散射防护问题。由于球罐g射线全景曝光时，罐体周边必然有脚手架等辅助装备，下人孔附近将与地面接近等，将导致较多背散射，对此必要采用办法进行防护。
为避免由于曝光局限性或过度导致大量废片，在透照过程中应增长预解决环节。即在曝光时间达到设定80%（或/及90%）左右时，取1张胶片进行暗室解决，测定黑度，以此监测或修改设定曝光时间。
在球罐g射线全景曝光中，在输源导管下方焊缝，重要是下人孔接管和极板区将处在“死区”，即g射线源透照不到。这些区焊缝应此外透照。对不同g射线机，这个区范畴也许不同，例如有g射线机死区角度约为26°。
此外，为保证曝光均匀性，应规定送源时间不超过总曝光时间10%。
球罐g射线全景曝光时，必要考虑另一种重要方面是辐射防护。GB 18465—《工业g射线探伤放射卫生防护规定》对此作出了详细规定，在编制关于规定期应根据这个原则规定。重要方面是控制区和管理区设定、现场辐射防护方面标志设立、工作人员辐射防护监测等。
球罐g射线全景曝光曝光量可根据关于数据通过计算得出。重要数据可分为三个方面：源数据（活度、照射率常数、半值层、散射比等）、球罐数据（材料、厚度、半径等）、胶片数据（达到一定黑度所需曝光量）。源半值层厚度、散射比及胶片达到一定黑度所需曝光量常需通过实验拟定。
计算曝光量可用公式或计算尺。实用计算公式可写成
（4-12）
式中 A —— 源活度（Bq）；
Kr —— g源照射量率常数（cm2 /（h·kg·Bq））；
T1/2 —— g源半值层厚度（mm）；
n —— g源散射比；
R —— 球罐半径（m）；
T —— 球罐壁厚（mm）；
X —— 胶片达到规定黑度所需照射量（C/kg）；
t —— 所需曝光时间（h）。
应注意，源活度是透照时活度，而不是源出厂时活度。
图4-23是一种设计g射线计算曝光量计算尺，计算尺基本原理是运用对数将乘除运算转换为加减运算，这样就可以通过尺移动完毕计算过程。这种计算尺用法是：

图4-23 g射线计算曝光量计算尺（192Ir）
在定尺2上拟定所需胶片剂量→
移动动尺2，使相应源龄对准胶片剂量→
移动动尺1，使相应源活度对准动尺2上厚度→
找到动尺1焦距在定尺1上相应点。
则相应点时间值即为所求曝光时间。例如，源当前活度为50×3.7×1010Bq，达到规定黑度胶片剂量为100×2.58×10-7C/kg，钢厚度为70mm，图4-24是此计算实际位置，从图中可以得到：

图4-24 g射线计算曝光量计算尺计算例
焦距为100cm时，曝光时间约为32min；
焦距为200cm时，曝光时间约为2.2h；
焦距为500cm时，曝光时间约为13h。
这些值与按公式计算值基本相似（两者均未考虑散射）。
**4.3 特殊焊接接头射线照相检查技术
4.3.1 电阻点焊接头射线照相检查技术
电阻点焊是一种惯用连接工艺，用于板—板搭接连接。其工艺重要过程是：
预解决→夹紧加压→通电→断电
通电时在电极下两板处被加热熔化，形成熔核，断电冷却后形成焊点，通过这些焊点实现板—板连接。电阻点焊工艺也许产生重要缺陷是缩孔、气孔、夹杂、裂纹、喷溅、未熔合等，图4-25给出常用重要缺陷图像，图4-26是缩孔和裂纹缺陷剖面图像。缩孔、气孔、夹杂、裂纹出当前熔核区和熔核边沿，喷溅出当前熔核边沿之外，未熔合是两板焊点处仅是机械贴合，未形成熔核，它也是最严重缺陷。

a） b） c） d） e）
图4-25 电阻点焊接头重要缺陷
a）、b）缩孔与气孔 c）、d）裂纹 e）喷溅

a） b）
图4-26 电阻点焊接头缺陷剖面
a）缩孔与气孔 b）裂纹
电阻点焊射线照相检查技术，可分为两个方面，一是透照技术，二是缺陷辨认技术。
电阻点焊接头射线照相检查技术透照技术，应依照接头所在工件详细样式和规格拟定。例如，它也许是平板工件、筒形工件，拟定透照技术时只需按这些工件普通射线照相检查技术解决，电阻点焊接头自身并不存在特殊规定。
电阻点焊接头射线照相检查技术，需要解决重要问题是缺陷辨认问题，重要是未熔合缺陷检查问题。缩孔、气孔、夹杂、裂纹、喷溅等缺陷辨认并不困难，如何判断与否形成熔核，是值得研究问题。由于工艺过程存在夹紧加压环节，接头焊点处总有一凹坑，在底片上会形成焊点影像，但如何判断该点与否通过熔化、形成熔核、然后形成焊点，则存在困难。这也是电阻点焊接头射线照相检查技术需要研究问题。
对含铜铝合金，当前基本判断根据是，熔核边沿与否存在偏析环，图4-25c和d是含铜铝合金焊点影像，焊点影像边沿不规则亮环（很低黑度环），是铜偏析环，它们存在显示了焊接过程中通过了熔化、形成熔核、然后形成焊点过程，即该焊点不存在未熔合缺陷。
对某些不含铜铝合金，焊点与否存在未熔合，尚未提出容易辨认判据。图4-25a和b是不含铜铝合金焊点影像，它们不存在明显偏析环，但存在一模糊低黑度环，某些实验证明，此低黑度环状况与熔核形成状况关于。普通是，此环比较清晰和完整时，可以为焊点不存在未熔合缺陷，此环很模糊并比较小时，应怀疑焊点也许存在熔化局限性问题，严重时，也许存在未熔合缺陷，这还需要比较系统实验证明。在所给出图像中，从焊点熔核内存在缺陷应判断它们不存在未熔合缺陷。
4.3.2 波纹管组件电子束对接接头射线照相检查技术

图4-27 波纹管电子束
焊缝基本构造
波纹管组件基本构造涉及三某些：波纹管、导杆、底座，波纹管为多层构造，每层厚度很小，两端采用电子束焊与底座和导杆之间连接，图4-27是一端构造形貌。对所得到环形电子束焊缝，重要是应保证各层均可靠连接、不存在较大尺寸缺陷。由于电子束焊缝尺寸很小，连接区又为实心区域，使得焊接质量难以检查。
显然，波纹管组件电子束焊缝应采用切向射线照相办法，这是一种变截面射线照相检查问题。即在一次透照区内，射线穿透厚度具备较大变化范畴。透照区厚度变化基本规律，可采用小直径管对接接头射线照相检查技术中讨论成果。根据透照厚度变化规律和设计详细透照方案，拟定透照参数。此外，必要解决另一问题是，如何减少散射对电子束焊缝影像影响，重要是边蚀影响，以得到可以对焊接质量作出评估射线照相影像。
为减少散射导致边蚀，除了按普通理论采用光阑、滤波、遮蔽等办法外，在本问题中简便有效办法是，采用恰当厚度铅箔增感屏遮盖在透照波纹管组件上，吸取接近胶片软射线，这可以有效地改进得到影像质量。
为了检查电子束焊缝缺陷，必要采用敏捷度较高射线照相检查技术，必要采用细颗粒或微颗粒胶片，以保证可以辨认细小缺陷影像。选取透照参数考虑与小直径管对接焊缝考虑相似。由于采用是切向射线照相办法，为保证一圈焊缝质量都能得到有效检查，必要进行多次透照，实验成果证明，至少进行6次透照，得到在圆周上均匀分布12点（区）影像，则可以对一圈焊缝质量作出可靠评估。
由于底片上所能评估电子束焊缝影像区很小，在评估时必要注意对的地辨认影像、辨认出与否存在缺陷。
实验证明，按照上述考虑，所提出射线照相检查技术，可以有效地检查波纹管电子束焊缝质量。图4-28是得到不存在未焊接层和较大缺陷点（区）影像，图4-29是最里面一层未焊上点（区）影像。所附该点剖切后金相检查照片证明了射线照相检查成果对的性。

a） b）
图4-28 波纹管组件电子束焊缝焊接质量正常点影像
a）射线照片 b）金相照片

a） b）
图4-29 波纹管组件电子束焊缝最里层未焊上点影像
a）射线照片 b）金相照片
核燃料棒环形焊缝（和堵孔焊点）是类似于波纹管组件电子束对接接头特殊焊接接头，它们射线照相检查技术可以参照波纹管组件电子束对接接头射线照相检查技术解决。
4.3.3 钎焊接头射线照相检查技术
钎焊是一种特殊焊接连接工艺，其工艺基本过程是：
预解决→涂布钎料→加热保温→冷却→清洗
所用钎料熔点应低于钎焊接头金属，在加热保温过程中，钎料熔化、润湿扩散，在钎焊接头界面形成连接层，也即是普通说钎焊缝，通过它实现不同某些连接。钎焊工艺在某些精密器件制造中经常使用，也许产生重要缺陷是钎焊缝存在孔洞（即钎料未扩散到区域），钎焊缝边沿腐蚀坑。射线照相检查重要是检查钎焊缝存在孔洞。
钎焊接头，粗略地说，重要有两种类型：缝型和面型。缝型钎焊接头不同某些对接缝宽度很小，面型钎焊接头不同某些间隙也很小，这就是钎焊接头射线照相检查技术应考虑基本特点。
对缝型钎焊接头射线照相检查，技术上应特殊考虑重要办法是，采用较大焦距，严格控制照射角度，以保证钎焊缝处在近似直线入射方式下透照，特别是对于厚度较大缝型钎焊接头射线照相检查。
面型钎焊接头射线照相检查，重要是检查具备一定面积未钎上区（无钎料区），技术上应特别注意是，应提高射线照相影像对比度。特别是当所用钎料与钎接金属对射线吸取性能相近时，提高影像对比度度是检查获得成功核心。
概括地说，钎焊接头射线照相检查技术基本点是采用细颗粒胶片、低能量射线、较大焦距。图4-30是铝波导钎焊缝和旋转关节钎焊缝射线照相检查图像。钎焊缝宽度约为0.05mm，铝波导壁厚较小，透照焦距为100cm，旋转关节钎焊部位厚度为10mm，采用了180cm焦距。图a中铝波导钎焊缝全长上存在孔洞，右上半区孔洞严重。图b中，旋转关节钎焊部位钎焊缝上面约1/3区存在孔洞。

a） b）
图4-30 钎焊接头射线照相检查图像
a）铝波导 b）旋转关节