CN1609602A - 钛合金厚板焊缝x射线双壁单影透照检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种钛合金厚板焊缝X射线双壁单影透照检测方法，适用于板厚δ≥12～60mm、直径φ180～φ800mm钛合金焊缝射线双壁透照探伤试验；试验步骤包括设备和材料的选用、曝光规范、双壁单影透照的布置既三层屏蔽法进行屏蔽、胶片处理、质量评定。现有的透照方法灵敏度较低，采用本发明的方法获得的底片灵敏度显著提高并满足要求；使用本发明，使工件设计更多地考虑使用性，而不必考虑X射线检测的工艺性，降低了设计复杂性和制造难度，降低了制造成本，在保证检测质量的同时提高了X射线检测效率。
Description
技术领域：
本发明涉及无损检测技术领域，一种钛合金厚板焊缝X射线双壁单影透照检测方法。
背景技术：
由于钛合金厚度大，采用透照规范高，现行的双壁单影透照方法X射线散射大，获得的射线底片灵敏度达不到要求，当设备和部件焊缝需进行双壁单影透照时该问题就需要解决。目前，国内外钛合金厚板焊缝X射线双壁单影透照技术尚属空白，经过中国国防科技信息中心查新咨询部2004年4月20日出具的科技查新报告中，通过检索中外数据库及相关网站，共查到相关文献23篇，文献涉及焊缝的无损检测技术，焊缝的超声检测，厚双金属焊缝的超声检测，焊缝缺陷的超声检测和射线检测，国内外铁合金棒材超声波检验标准分析，铁合金半球体超声波探伤，焊缝质量无损检测评定最新国际标准介绍等，未发现相关文献报道。如：检索了刊名为《材料工程》(2002年06期)、篇名为《国内外钛合金棒材超声波检验标准分析》(作者：史亦韦)，检索了刊名为《航天工艺》(1998年06期)、篇名为《焊缝的无损检测技术》(作者：吴明复)，检索了刊名为《无损检测》(2000年04期)、篇名为《焊缝质量无损检测评定最新国际标准介绍》(作者：李衍)等。目前使用的JB4730《压力容器无损检测》含盖的厚度范围小，现有技术的试验方法获得的X射线底片灵敏度达不到技术指标的要求，急需制定相关钛合金厚板焊缝双壁单影透照的检测方法。
发明内容：
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种钛合金厚板焊缝X射线双壁单影透照检测方法，能正确评价钛合金厚板焊缝的焊接质量，为钛合金产品的焊接质量提供了保证。
本发明是采用如下技术方案解决的：
钛合金厚板焊缝X射线双壁单影透照检测方法由以下内容组成：
(1)、适用范围：板厚δ≥12～60mm、直径φ180～φ800mm钛合金焊缝射线双壁透照探伤试验；
(2)、技术指标：δ≥12～60mm；相对灵敏度优于1.2％；
(3)、试验步骤：
1)设备和材料的选用：选用高能小焦点X射线探伤机；优质X光胶片，钛丝透度计；
2)曝光规范：曝光电压根据曝光曲线选择；曝光量不小于25mAmin(毫安分)；
3)布置：屏蔽板用铅板制作，厚度根据射线能量确定，结构尺寸为矩形，使用三层屏蔽法进行屏蔽：第一层光阑即光栅GS靠近射线源放置，第二层光阑即前屏蔽板QP靠近射线源一侧的工件外壁放置，由两侧挡板侧面遮盖，第三层为背散射屏蔽CP和两侧挡板侧面遮盖；
4)胶片处理：曝光后的胶片按要求手工或自动冲洗，不允许有划伤、水渍等伪缺陷；
5)质量评定：对获得的X射线底片根据材料厚度按标准规定的方法进行质量等级评定。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优越性：
现有的透照方法灵敏度较低，采用新发明的方法获得的底片灵敏度显著提高并满足要求；双壁透照技术的使用，使工件设计更多地考虑使用性，而不必考虑X射线检测的工艺性，降低了设计复杂性和制造难度，降低了制造成本，在保证检测质量的同时提高了X射线检测效率。
附图说明：
图1是本发明的屏蔽板用铅板结构布置图；
图2是本发明的双壁单影透照布置图。
图中：1-射线源，2-焦点，3-窗口，4-光栅GS，5-前屏蔽板QP，6-工件，7-两侧挡板，8-背散射屏蔽CP，9-胶片。
具体实施方式：
如图1中所示的是本发明中使用的重要部件光阑GS和前屏蔽，材料为铅板，厚度不小于3mm，当屏蔽效果不够时可以采用较厚的铅板；铅板的尺寸根据检验对象确定，原则是在最大限度屏蔽掉无用的散射线同时又不遮挡掉检测区域的射线场。
如图2中所示的是本发明试验方法的布置图：第一层光阑即光栅GS(4)应尽量靠近射线源(1)放置，由射线源(1)产生的射线从焦点(2)射出后通过窗口(3)射向工件(6)，经过光栅GS(4)将多余的散射线屏蔽掉，第二层光阑即前屏蔽板QP(5)应尽量靠近射线源(1)一侧的工件(6)外壁放置(简称前屏蔽)，由两侧挡板(7)侧面遮盖，第三层为背散射屏蔽CP(8)(简称背屏蔽)和两侧挡板(7)侧面遮盖，从胶片(9)背面将散射线屏蔽掉；可以使用多层叠加达到最好效果。
钛合金厚板焊缝X射线双壁单影透照检测方法由以下内容组成：
1、本发明适用范围：板厚δ≥12～60mm、直径φ180～φ800mm的钛合金焊缝射线双壁透照探伤试验；
2、技术指标：δ≥12～60mm；相对灵敏度优于1.2％；
3、试验步骤：
1)设备和材料的选用：选用高能小焦点X射线探伤机；优质X光胶片，钛丝透度计等；
2)曝光规范：曝光电压根据曝光曲线选择；曝光量不小于25mAmin(毫安分)；
3)布置：屏蔽板用铅板制作，厚度根据射线能量确定，结构尺寸为矩形，使用本发明创新的三层屏蔽法进行屏蔽：第一层光阑即光栅GS(4)(简称光阑)靠近射线源(1)放置，第二层光阑即前屏蔽板QP(5)靠近射线源(1)一侧的工件(6)外壁放置(简称前屏蔽)，由两侧挡板(7)侧面遮盖，第三层为背散射屏蔽CP(8)(简称背屏蔽)和两侧挡板(7)侧面遮盖；
4)胶片处理：曝光后的胶片按要求手工或自动冲洗，不允许有划伤、水渍等伪缺陷；
5)质量评定：对获得的X射线底片根据材料厚度按标准规定的方法进行质量等级评定。
4、标准制定：就本发明的内容制定相关标准《钛合金厚板焊缝双壁单影透照工艺规范》。
本发明已应用于某产品40mm厚的φ400mm钛合金环焊缝的X射线检测和20mm厚φ400mm钛合金环焊缝的X射线检测，解决了该产品环焊缝的X射线透照问题。
表1和表2分别为使用常规双壁单投影X射线透照试验和使用本发明方法对壁厚28、35、45、50、60mmφ700mm的环焊缝试验件进行的双壁单投影X射线透照，由表中的试验结果可以看出，使用本发明方法进行的双壁单投影X射线透照试验获得的X射线底片其相对灵敏度显著提高，尤其在厚板中的裂纹缺陷，使用常规双壁单投影X射线透照试验获得的X射线底片观测不到裂纹缺陷，而使用本发明方法进行的双壁单投影X射线透照试验获得的X射线底片因灵敏度提高能清晰地观测到裂纹缺陷。
表1：常规双壁单投影X射线透照试验
| 底片编号 | 厚度 | 片长 | 规范 | 焦距(mm) | 黑度 | 相对灵敏度％ | 缺陷评定 | ||
| KV | mA | min | |||||||
| RT28-JA | 28 | 300 | 215 | 9 | 3 | 1000 | 2.24 | 1.72 | 未焊透、未熔合 |
| -JB | -- | -- | 215 | 9 | 3 | 1000 | 2.07 | 1.72 | 裂纹 |
| RT35-JA | 35 | 300 | 235 | 9 | 3 | 1000 | 1.55 | 1.75 | 未焊透、未熔合 |
| -JB | -- | -- | 235 | 9 | 3 | 1000 | 1.67 | 1.39 | 裂纹 |
| RT45-JA | 45 | 300 | 280 | 9 | 3 | 1000 | 1.71 | 1.37 | 未焊透、未熔合 |
| -JB | -- | -- | 280 | 9 | 3 | 1000 | 1.97 | 1.37 | 裂纹 |
| RT50-JA | 50 | 300 | 300 | 9 | 3 | 1000 | 1.82 | 1.25 | 未熔合 |
| -JB | -- | -- | 300 | 9 | 3 | 1000 | 1.82 | 1.25 | —— |
| RT60-JA | 60 | 300 | 350 | 9 | 3 | 1000 | 1.50 | 1.31 | 未熔合 |
| -JB | -- | -- | 350 | 9 | 3 | 1000 | 1.67 | 1.31 | —— |
表2使用本发明方法进行的双壁单投影X射线透照试验
| 底片编号 | 厚度 | 片长 | 规范 | 焦距(mm) | 黑度 | 相对灵敏度％ | 缺陷评定 | ||
| KV | mA | min | |||||||
| CPQG8-28Ac5 | 28 | 300 | 205 | 9 | 5 | 1000 | 1.89 | 1.10 | 未焊透、未熔合 |
| -28Bc5 | -- | -- | 205 | 9 | 5 | 1000 | 1.92 | 1.10 | 裂纹 |
| CPQG8-35Ac5 | 35 | 300 | 240 | 9 | 5 | 1000 | 2.08 | 0.89 | 未焊透、未熔合 |
| -35Bc5 | -- | -- | 240 | 9 | 5 | 1000 | 2.14 | 1.11 | 裂纹 |
| CPQG8-45Ac5 | 45 | 300 | 285 | 9 | 5 | 1000 | 1.90 | 0.87 | 未焊透、未熔合 |
| -45Bc5 | -- | -- | 285 | 9 | 5 | 1000 | 1.95 | 0.87 | 裂纹 |
| CPQG8-50Ac5 | 50 | 300 | 320 | 9 | 5 | 1000 | 2.13 | 0.98 | 未焊透、未熔合 |
| -50Bc5 | -- | -- | 320 | 9 | 5 | 1000 | 2.05 | 0.98 | 裂纹 |
| CPQG8-60Ac5 | 60 | 300 | 390 | 9 | 5 | 1000 | 1.73 | 1.03 | 未熔合 |
| -60Bc5 | -- | -- | 390 | 9 | 5 | 1000 | 1.77 | 1.03 | 裂纹 |
Claims (1)
1、一种钛合金厚板焊缝X射线双壁单影透照检测方法，其特征在于：该检测方法由以下内容组成：
(1)、适用范围：板厚δ≥12～60mm、直径φ180～φ800mm钛合金焊缝射线双壁透照探伤试验；
(2)、技术指标：δ≥12～60mm；相对灵敏度优于1.2％；
(3)、试验步骤：
1)设备和材料的选用：选用高能小焦点X射线探伤机；优质X光胶片，钛丝透度计；
2)曝光规范：曝光电压根据曝光曲线选择；曝光量不小于25mAmin(毫安分)；
3)布置：屏蔽板用铅板制作，厚度根据射线能量确定，结构尺寸为矩形，使用三层屏蔽法进行屏蔽：第一层光阑即光栅GS(4)靠近射线源(1)放置，第二层光阑即前屏蔽板QP(5)靠近射线源(1)一侧的工件(6)外壁放置，由两侧挡板(7)侧面遮盖，第三层为背散射屏蔽CP(8)和两侧挡板(7)侧面遮盖；
4)胶片处理：曝光后的胶片按要求手工或自动冲洗，不允许有划伤、水渍等伪缺陷；
5)质量评定：对获得的X射线底片根据材料厚度按标准规定的方法进行质量等级评定。
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