RT射线探伤方法与应用及射线工艺的编制与优化.pdf
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1、RT探伤方法与应用材质为16MliR,规格为:(p2000mm X 12mm,要求对壳体A、B类 焊接接头和B8(5 30X14)接管对 接缝透照。RT探伤方法与应用透照方式的选择1.1 透照方式的选择原则::依据工件的结构和技术条件的要求,优 先选用单壁透照方法;:在单壁透照方法不能实施时才允许采用 双壁透照方法;:双壁双影法一般只用于直径在100mm以F的小径管的环焊缝透照。3RT探伤方法与应用L2透照方式的分类::直缝透照:单壁、双壁;环缝单壁透照:外透、中心透照、偏 心内透(FR,FR);:环缝双壁透照:双壁单影(倾斜、垂 直)、双壁双影(倾斜、垂直)。4RT探伤方法与应用2 一次透照
2、长度的计算(最少透照次数计算)2.1几个概念::一次透照长度焊缝射线照相一次透照的 有效检验长度,L3表示。受两个因素的限制,一个是射线的有效照射场的范围,一次透照长 度不可能大于有效照射场的尺寸;另一个是透 照厚度比(标准规定)限制了一次透照长度的 大小。一次透照长度对照相质量和工作效率同 时产生影响。(双壁双影的L3一般不计算,一 次透照有效检出范围由其他因素决定,如宽容 度。)5RT探伤方法与应用。搭接长度一张底片与相邻底片重叠部分的长 度,AL表示。有效评定长度一次透照检验长度在底片上的投 影长度,Leff表示。实际透照时,如果搭接标记放在射源侧,则底片上 搭接标记之间长度即为有效评定
3、长度。如搭接标记 放在胶片侧,则底片上搭接标记以外还附加4L长 度才是有效评定范围(如纵缝双壁透照时)。三者关系:L ff=L3+AL oL=2 X L2(L3/2)/L!=L2 L归 1RT探伤方法与应用2.2 直缝透照L3的计算:LlLjta nO,其中 0=co s-1(l/K),J射源到工件表面的距离。8横向裂纹检出角。K透照厚度比,TVToRT探伤方法与应用2.2 环缝单壁外透L3的计算(最少曝光次数):L3=7rDo/N,其中N=180/a,最少曝光次数;i=sin1 Dosin0/(Do+2Lj)。O=co s-il+(KM)T/DJ/K),a与AB/2对应的圆心角;0看效最大失
4、真角;n-有效幸辐射角;K透照厚度比;T工件厚度;Do容器外径。9.透照对接环 形焊接接头,透照厚度比 K=l.1时的透 照次数.Di=1800,T=3 0,K=l.l,F=6 00 o(mm)T/Do=30/186 0=0.016;Do/f=Do/(600-30)=3.26;N=19 次。RT探伤方法与应用:环缝外透法中的几何参数变化特点:当透照距离Li 减小时,若透照长度L3不变,则K值、。角增大;若K 值、。角不变,则一次透照长度L3缩短,最少透照次数 增加。当透照距离Li增大时,情况相反,当Li趋向 无穷大时,透照弧长所对应的圆心角即与壁厚度无关,其极限等于影像最大失真角。的2倍。若当
5、D0T时,O-co sK-1;当K=l.l时,0=24.62,则环缝至少应摄 片8张,用数式表示即:N=180/a=180/0=180/24.62=7.31 o12RT探伤方法与应用2.3 环缝中心透照L3的计算(最少曝光次数):这种透照布置透 照厚度K=L横 向裂纹检出角0 洸。,一次透照长度 L3=整条环缝长度o 最少曝光次数为1次。/股片研袋 像质计局向机RT探伤方法与应用2.4 环缝偏心内透照(FR)L3的计算(最少曝 光次数):L3FD/N,其中N=180/a,最少曝光次数;a=1-0,i=sin-1 DjSinO/(DO-2F)o0=co s-J l-(K2-l)T/DJ/K,a与
6、AB/2对应的圆心角;0-看效最大失真角;n有效半辐射角;K透照厚度比;T工件厚度;14D;容器内径;容器外径。Ao招尸?摩募薪2-r RT探伤方法与应用环缝偏心内透照(FR)L3的计算(最少曝 光次数):L3FD/N,其中N=180/a,最少曝光次数;=1+0,可=sin-1 Dosin0/(2F-Do)o0=COS11+(KM)T/DJ/K,a与AB/2对应的圆心角;0-看效最大失真角;n有效半辐射角;K透照厚度比;T工件厚度;17”容器外径。6ART探伤方法与应用环缝偏心内透照(FR)几何参数变化特点:当透 照焦距减小时,若透照长度L3不变,则K值、。角减 小;若K值、。角不变,则一次透
7、照长度L3减小,当 焦距趋向圆心时,透照弧长所对应的圆心角即与壁 厚度无关,其极限透照厚度K=l,横向裂纹检出角 g。,一次透照长度13=整条环缝长度。最少曝光次 数为1次。当透照焦距增加时,若透照长度L3不 变,则K值、。角增大;若K值、。角不变,则一次透 照长度L3增加,当焦距趋向直径时,若当D/T时,O-co s4K-1;当K=l.l时,0=24.62,则环缝至少 应摄片4张,用数式表示即:N=180/a=180/20=180/(2X24.62)=3.66o19RT探伤方法与应用:环缝内透照特别说明:不管是FVR、F=R或 FR的偏心法,如果使用普通的定向机照射,一次可检范围往往取决于X
8、射线机的有效照射 范场围。偏心法中由计算求出的n角,必须服从 于实际最大可用半辐射角的限制。202.6 双壁想矗睡黄思概)L3=7rDo/N,其中最少曝光次数;N=180/a,a=i+0,“=sin4 Dosin0/(2F-Do)o O=co s/l+(KM)T/DJ/K,a与AB/2对应的圆心角;9-看效最大失真角;n有效半辐射角;K透照厚度比;T工件厚度;Do容器外径。21依AMRT探伤方法与应用双壁单影透照几何参数变化特点:当焦距等于管 子外径而T/D。甚小的情况,则最大透照长度L3所对 应的圆心角2a与壁厚度无关,等于影象失真角。的4 倍,即(2a)ma x=40;若当Do T时,0c
9、o s-lK-1;当K=L1 时,0=24.62,SN=180/a=180/20=180/(2X24.62)=3.66o则环缝至少应摄片4张。当焦距无限大时,最小透照有效长度L3所对应的 圆心角2a就与管子形状无关,等于失真角。的2倍,BP2a ma x=20;若当Do T时,0co s-1K-1;当0=24.62,则环缝至少应摄片8张,用数 式表示即:N=180/a=180/0=180/24.62=7.31 o23RT探伤方法与应用2.7 双壁双影透照L3的计算(最少曝光次 数):双壁双影法一般只用于直径在100mm以下的 小径管的环焊缝透照。L3=7rD0/N,其中N由相应的探伤标准确定,
10、无须计算。但理论计算完全能计算出来。J B4730(2005年版)规定:倾斜透照椭 圆成像T/Do W 0.12,最少曝光次数N=2;倾斜 透照椭圆成像T/Do 0.12或垂直透照重叠成像 时,最少曝光次数N=3。24RT探伤万法与应用B射线能量的选择3.1射线能量的选择原则::选择射线源的首要因素是射线源所发出 的射线对被检试件具有足够的穿透力。对X射线来说,穿透力取决于管电压。对于丫射线来说,穿透力取决于放射源种 类。:在保证穿透力的前提下,选择能量较低 的射线。26RT探伤方法与应用随着射线能量的增加,射线的平均波长变短,线质变硬,在物质中 的衰减变小,穿透能力增强。对比度AD降低,固有
11、不清晰Uj增大,底片颗粒也将增大,其效果是射线照相灵敏度下降。选择的射线能量过低,穿透力不够,到达胶片的透射线强度过小,造成底片黑度不足,灰雾增大,曝光时间过份延长;但可以获得较 高的对比度AD,不过较高的AD却意味着较低的透照厚度宽容度Lc(很小的透照厚度差将产生很大的底片黑度差,使得底片黑度值超出允许范围:或是厚度大的部位底片黑度太小,或是厚度小的部分黑度太大。)因此,在有透照厚度差的情况下,选择射线能量还必须考虑能够得 到合适的透照厚度宽容度L。在底片黑度不变的前提下,提高射线 能量可以缩短曝光时间,从而可以提高工作效率,但其代价是灵敏 度降低。为保证透照质量,标准对透照不同厚度允许使用
12、的最高管 电压进行限制,并要求有适当的曝光量。273.2最高射线能量的选择ri鼻茶*3.2最高射线能量的选择_J 6Qa1a,xMiwn9冬加3。加 f25Q-nso透照厚度W(AB透照厚度W(AB射线源级),射线源级),mmmmCo-60X 射线(300kV)4040200_X射线(IMeVX 射线(420kV)12MeV)Ir-192201008030焦距的即探伤方法与应用44.1 选择焦距须考虑的几点 所选择的焦距必须满足射线照相对几何不清晰度的规定。焦距F越大,工值越小,底片上的影像越清新。焦距对射线 照相灵敏度影响主要表现在几何不清晰度Ug上U/d jF L2)所选择的焦距应给出射线
13、强度比较均匀的适当大小的透照区。以上两点前者限制了焦距的最小值,后者指导如何确定实 际使用的焦距值。焦距的最小值通常由标准中的诺模图查出(会使用)。像质等级 透照距离Li q值A 级 Ug2/15 L213AB 级 LGlOdfls Ugl/10L213 31B 级 LQlSdfl/s UgR)的焦距尽量 接近环缝的半径;这时最小焦距可减小20%。:环缝中心透照的焦距等于环缝的半径;这时 最小焦距可减小50%。:环缝双壁单影透照的焦距尽量接近环缝的 直径(外径)。33RT探伤方法与应用s曝光量的选择5.1曝光量与黑度、灵敏度的关系:曝光量是指管电流i与照射时间t的乘积(E=it):对 于丫射线
14、来说,曝光量是指放射源活度A与照射时间t 的乘积(E=At)。底片的黑度取决于胶片感光乳剂 吸收的射线量(即曝光量)。如果固定各项透照条 件(试件尺寸,源试件、胶片的相对位置,胶片和 增感屏,给定的放射源或管电压),则底片黑度与 曝光量有很好的对应关系,通过曝光量可以控制底 片黑度。:曝光量也影响的对比度的颗粒度以及信噪比,从而 影响底片上可记录的最小细节尺寸(灵敏度)O-RT探伤方法与应用5.2曝光量基准值的确定:曝光量应不低于某一最小值。在焦距为700mm,曝光 量的基准值为15 mA.min(照相质量等级A、AB级)和 20mA.min(照相质量等B级)。53曝光量的调整:几个基本概念:
15、互易律一互易律是化学反应的一条 基本定律,是决定光化学反应产物质量的条件,只与总的 曝光量相关,即取决于辐射强度和时间的乘积,而与这两 个因素的单独作用无关。由互易可知,欲保持底片黑度不 变,只须满足E=It=LTi=LT2=但荧光增感时互易律失 效。平方反比定律一平方反比定律是物理光学的一条基 本定律。它指出:从一点源发出的辐射,强度I与距离F35RT探伤方法与应用的平方成反比,即存在以下关系;1“2=(FJ%)2。曝 光因子Tx=it/F2=iiti/F/=i2t2便22;或/=At/F2=Aiti/F2=A2t2俱2 O:利用曝光因子的曝光量调整:即底片黑度不变,曝 光因子不变。币1阴2
16、寸2电2 A1t1/F12=A2t2/F22 O。利用胶片特性曲线的曝光量调整:底片黑度改 变的曝光量调整,根据胶片特性曲线上黑度的变化与曝光 量变化对应的关系AlgE=lgE1-lgE2;胶片类型改变的 曝光量调整,利用这两种胶片特性曲线按达到黑度 时的曝光量变化AlgE=lgE AlgEB来调整o36RT探伤方法与应用G曝光曲线及应用6曝光曲线一表示工件(材质、厚度)与工艺规范(管电压、管电流、曝光时间、焦距、暗室处理条件等)之间相关性的 曲线图示。但通常只选择工件厚度、管电压和曝光量作为可 变参数,其他条件必须相对固定。曝光曲线作,且每台X射线机的曝光曲线各不相同,不能通用,因为 即使管
17、电压、管电流相同,如果不是一台X射线机,其线质 和照射率是不同的。6.2曝光曲线的应用:给定透照厚度查出曝光量。如果焦距变化,则通过平方反比 定律进行换算。37RT探伤方法与应用。求半值层、衰减系数、散射比。在曝光曲线图上,要确定某一管电压下的H和Mt,可任取两曝光量El和E2,使E2=2E,则与E2、Ei相应的厚度12、%之差即为该“kV”下的平均半值 层H,H=TrTx(E2=2Ex)o由H可求得平均衰减系数g=0.693/H求散射比。将用“宽束法”和“窄束法”分别作出的曝光曲线组合在一张图片中,同一厚度处散射比:n=E2/Elo材质改变时曝光量的换算。(Pm=T0/Tm 其中,-金属的射
18、线透照等系数(以钢为基准)。大致确定底片黑度范围。(p5D=1.8=ETA/ET,(p=E351 8 式中:优d=1.8 由曝光曲线读出的用某一 管电压透照被检部分厚薄两部分达到同二黑度(1.8)时相应曝光量之比;(P由胶片特 性曲线读出的与标准规格的黑度上下限值相应的相对曝光量之比;E3.5、E1.8分别使用胶 片获得黑度为3.5和L8时相应的相对曝光量。可简捷地确定用胶片获得黑度能否符合规定的上下限制范围。若cptR黑度范围符合要求,若僦黑度必然“超标”。38RT探伤方法与应用刀散射线的控制7.1 散射线的来源和分类产生散射线的物体称作散射源,在射线透照时,凡是被 射线照射到的物体,例如试
19、件、暗盒、桌面、墙壁、地面,甚 至空气都会成为散射源。其中最大的散射源往往是试件本身。按散射的方向对散射线分类,可将来自暗盒正面的散射称 为“前散射”,将来自暗盒背面的散射称为“被散射”,还有 一种散射称为“边蚀散射”,是指试件周围的射线向试件背后 的胶片散射,或试件中的较薄部位的射线向较厚部位散射,这 种散射会导致影象边界模糊,产生低黑度区域的周边被侵蚀,面积缩小的所谓“边蚀”现象。39RT探伤方法与应用7.2 散射比的影响因素。散射比n定义为散射线强度Is之比,即n=h/Ip。照射场大小的影响:照射场大小对散射比几乎没有影响。除非 是用极小的照射场透照,散射比随照射场的增大而增大,当照 射
20、直径超过5 0mm后,即使照射场再增大,散射比也基本保持 不变。试件厚度的影响:在相同射线能量下,散射比随钢厚度大而增 美。射线能量的影响:散射比随射线能量增大而变小。(散射强度随 射线能量的增大而增大。)焊缝余高的影响:焊缝中心散射比高于同厚度平板中的散射比,随着能量的增大,两者数量逐渐接近。焊缝宽度的影响:余高宽度的增大而减小。此外,余高形状不 同,散射比也不同。RT探伤方法与应用7.3 散射线的控制措施:散射线会使射线底片的灰雾黑度增大,影象对比度降低,对射 线相质量是有害的。但由于受射线照射的一切物体都是散射源,所以实际上,只能尽量设法减少。一、选择合适的射线能量:对厚度差较大的工件,
21、例如余高较高的 焊缝或小径管透照时,散射比随射线能量的增大而减小,因此可 以通过提高射线能量的方法来减少散射线。但射线能量值只能 适当提高,以免对主因对比度和固有不清晰度产生明显不利的影 响。二、使用铅范增感屏:铅箔增感屏除了具有增感作用外,还具有吸 收低能散射线的作用,使用增感屏是减少散射线最方便、最经济,也是最常用的方法。选择较厚的铅箔减少散射线的效果较好,但 会使增感效率降低,因此铅箔厚度也不能过大。实际使用的铅箔 厚度与射线能量有关,且后屏的厚度一般大于前屏。41RT探伤方法与应用:还有一些措施是专门用来控制散射线的,应根据经济、方便、有 效的原则加以选用,这些措施包括:L背防护铅板:
22、当暗盒背后近距离内如有金属或非金属材料 物体疯如钢平台、木头桌面、水泥地面等。2.铅罩和光阑:使用铅罩和铅光阑可以减小照射场范围,从而 在一定程度上减少散射线。3.厚度补偿物:在对厚度差较大的工件透照时,可采用厚度补 偿措施来减少散射线。焊缝照相可使用厚度补偿块。4.滤板:在对厚度差较大的工件透照时,可以在射线窗口处加 一金属薄板,称为滤板,滤板可将x射线束中波长较长的软射线吸 收掉,使透过射线波长均匀化,有效能量提高,从而减少边蚀散射。滤板可用黄铜、铅或钢制作。42RT探伤方法与应用还有一些措施是专门用来控制散射线的,应根据经济、方便、有 效的原则加以选用,这些措施包括:5.遮蔽物:当被透照
23、的试件小于胶片时,应使用遮蔽物对直接 处于射线照射的那部分胶片进行遮蔽,以减少边蚀散射。6.修磨试件:通过修整,打磨的方法减小工件厚度差也可以视 为减少散射线的一项措施。例如,检查重要的焊缝时,将焊缝余 高磨平后透照,可明显减小散射比,获得更佳的照相质量。另外,对散射线的控制应进行背散射防护检查,在暗盒背面贴 附“B”铅字标记。43RT工艺的编制与优化44口透*虚翻承制与优化L1透照工艺的分类射线透照工艺分通用工艺规程和专用工艺卡两种,两者都是 必须遵循的规定性书面文件。:通用工艺规程:根据本单位所有应检产品的结构特点和射线 检测器材的现有条件,按法规、标准要求制定的技术规程或通则。通用工艺规
24、程应有一定覆盖性、通用性和可选择性,主要内 容有:适用范围;引用标准;人员要求;45RT工艺的编制与优化外观质量要求;设备、器材选用原则:机型,焦点尺寸,胶片,增感屏,像质计,观 片灯,黑度计等;透照布置和选用原则:单壁外透法,内透法,中心周向曝光法,双 壁单影法,双壁双影法;划线、编号方法;像质计摆放规定,标记、标识规定;工艺基础数据:曝光曲线,一次透照长度或透照次数数据表;曝光参数选择原则:管电压,曝光时间,射源一胶片距离;(11)特别措施:防背散射,消除“边蚀Z特定的透照方向;暗室处理:显影配方、温度、时间,停显配方、时间,定影配方、时间,水洗时间、脱水、干燥等;46RT工艺的编制与优化
25、(13)底片像质要求:不允许的伪缺陷,标记、标识,像质计灵敏度,黑度范围;(14)焊缝质量评定:验收条件,包括现行标准中未规定的某些缺陷,如埋弧焊深孔、单面焊缩沟、小径管根部断头、不锈钢衍斑 等;记录、报告及存档规定;(16)编制、审核、批准人员签署及资格、日期。47RT工艺的编制与优化。专用工艺卡:是针对某一具体产品或产品上的某一部件,依 据通用规程和图样要求,所特意制定的有关透照技术的细节 和具体参数条件。此卡应包括以下三方面要求:必须交代的内容工件情况,包括产品名称、图号、材质、壁厚、外径、焊接 种类、坡口型式、检查比例,以及管理法规、制造标准,RT方 法和评定标准、RT方法等级、质量合
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