焊接质量检测技术任务二课件.ppt

1、焊接质量检测技术任务二任务二 射线探伤射线探伤1射线的产生2射线的性质3射线的衰减4射线照相的基本原理5射线照相法的特点一、射线探伤的基础知识一、射线探伤的基础知识任务二任务二 射线探伤射线探伤1X射线机2胶片3增感屏4像质计5其他辅助器材二、射线探伤设备和器材二、射线探伤设备和器材任务二任务二 射线探伤射线探伤1射线探伤条件的选择2焊缝透照方法3散射线的控制4焊缝透照常规工艺5胶片的暗室处理三、对接焊缝三、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺任务二任务二 射线探伤射线探伤1底片质量评定2底片缺陷影像的识别3焊缝质量的评定4射线探伤报告四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定任务二任务二 射

2、线探伤射线探伤1射线危害的基本知识2射线的防护方法3现场透照的防护方法五、射线安全防护知识五、射线安全防护知识 任务背景任务背景 锅炉压力容器和一些重要钢结构是焊接生产的。图2-1是某厂生产的类压力容器，其板厚为12mm，由两节筒节和两个封头对接而成，尺寸如图2-2所示。由于是压力容器，要求对A、B焊缝进行内外表面100%无损探伤。探伤方法依据JB/T4730-2005标准进行，合格级别为级。如何进行射线探伤？图图2-1 压力容器示意图压力容器示意图图图2-2 压力容器的尺寸压力容器的尺寸一、射线探伤的基础知识一、射线探伤的基础知识1射线的产生射线的产生（1）X射线的产生 X射线是波长为0.0

3、010.1nm的电磁波，它是由X射线管产生的，如图2-3所示。图图2-3 X2-3 X射线的产生示意图射线的产生示意图1 1高压变压器；高压变压器；2 2灯丝变压器；灯丝变压器；3 3X X射线；射线；4 4阳极；阳极；5 5X X射管；射管；6 6电子；电子；7 7阴极阴极（2）射线的产生射线的产生射线是在放射性物质（60Co、192Ir等）的原子核发生衰变过程中产生的，射线的波长为0.00030.1nm，其能量更高，具有更大的穿透力。例如，目前广泛使用的射线源60Co，它可以检查250mm厚的铜质工件、300mm厚的钢制工件或350mm厚的铝制工件。XXQ2505型x射线机可探伤钢板的最大

4、厚度为38mm。由X射线的产生可知，X射线的能量与管电压有关。管电压愈高，产生的射线能量也就愈大。射线能量决定了射线穿透工件厚度的能力，射线能量愈大，其穿透能力愈强。检测时，根据被检测的工件透照厚度来正确选择射线能量。一、射线探伤的基础知识一、射线探伤的基础知识（1）在真空中以光速直线传播。（2）本身不带电，不受电场和磁场的影响。（3）不可见，具有穿透可见光不能穿透的物质（骨骼、金属等）和在物质中有衰减的特性。（4）可使物质电离，产生荧光。如Hg粉、硫化锌、硫化镉。（5）能使胶片感光。（6）具有辐射生物效应，伤害和杀死生物细胞。2射线的性质射线的性质一、射线探伤的基础知识一、射线探伤的基础知识

5、当射线或射线穿过物体时，其将与物质发生相互作用，一部分射线被物质吸收，一部分射线被散射，使得穿透物质的射线强度低于入射射线强度，这种现象称为射线的衰减。射线在物质中的衰减是呈负指数规律变化的，以强度为I0的一束平行射线束穿过厚度为的物质为例，穿过物质后的射线强度为：eII0式中 I射线透过厚度的物体后的射线强度；I0射线的初始强度；e自然对数的底；透过的物体厚度（mm）；衰减系数（-1）。(2-1)3射线的衰减射线的衰减一、射线探伤的基础知识一、射线探伤的基础知识4射线照相的基本原理射线照相的基本原理 射线照相法是指用X射线或射线穿透工件，以胶片作为记录信息的无损探伤方法。基本原理如图2-4所

6、示。图图2-4 射线照相的基本原理射线照相的基本原理一、射线探伤的基础知识一、射线探伤的基础知识（1）射线照相法适宜的检测对象是各种熔化焊对接方法，不适宜检测钢板、钢管、锻件。（2）射线照相法能够比较准确地判断出缺陷的性质、数量、尺寸和位置，且底片可以长期保存。（3）射线照相法容易检测出体积类缺陷，对面状缺陷如裂纹的检测受照射角度的影响。（4）射线照相法检测薄工件几乎没有厚度的限制，但检测厚工件受射线穿透力的限制。（5）射线照相法适用于几乎所有材料的检测。（6）射线照相法检测成本较高，检测速度慢，对人体有伤害，必须采取防护措施。5射线照相法的特点射线照相法的特点一、射线探伤的基础知识一、射线探

7、伤的基础知识射线探伤系统的基本组成射线探伤系统的基本组成 X射线检测的设备和器材包括X射线机、胶片、像质计、增感屏、黑度计、标记带、暗盒等其它辅助器材。一、射线探伤的基础知识一、射线探伤的基础知识1X射线机射线机（1）X射线机的基本结构 高压系统高压系统高压系统的部件包括高压发生器、X射线管等。高压发生器主要提供X射线管的电压。冷却系统冷却系统冷却系统通常采用油循环冷却、水循环冷却和气体冷却三种冷却方式。二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 1X射线机射线机（1）X射线机的基本结构 保护系统保护系统主要目的是防止电气设备内部发生断路或高压放电现象而损坏设备，从而保护设备安全及操作者的人

8、身安全。控制系统控制系统控制系统是指提供X射线管工作的一切外部条件的总控制。二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材（2）X射线机的分类射线机的分类a）便携式便携式X射线机射线机 b）移动式移动式X射线机射线机图图2-5 2-5 常见常见X X射线机射线机按体积或重量可将X射线机分成固定式、移动式和便携式三种类型。二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材（3）X射线机的性能指标射线机的性能指标 管电压管电压 X射线管的管电压是指它的最大峰值电压，一般以千伏（kV）表示。X射线的管电压决定了X射线机的穿透能力。在一定范围内，管电压与穿透能力成直线关系。管电流管电流 它主要影响曝光时间，在

9、其他条件不变的情况下，管电流越大，曝光时间应越短。二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材（3）X射线机的性能指标射线机的性能指标 焦点焦点 阳极靶被电子撞击的部分叫做实际焦点，实际焦点垂直于管轴线上的投影叫做有效焦点，如图2-7 a所示。图图2-7 有效焦点与实际焦点的关系有效焦点与实际焦点的关系二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材（3）X射线机的性能指标射线机的性能指标 辐射场的分布辐射场的分布 在现在使用的X射线机中，定向辐射X射线管的阳极靶与管轴线垂直方向成20的倾斜角，因此发射的X射线形成一个约40圆锥角向外辐射，其辐射强度分布如图2-8所示二二、射线探伤设备和器材、射线

10、探伤设备和器材 图图2-8 X2-8 X射线辐射强度分布图射线辐射强度分布图 X射线管的寿命射线管的寿命 是指正常使用的X射线管由于灯丝发射能力逐渐降低而失去功能，射线辐射剂量降为初始值的80%时所经历的时间。图2-9是X射线管使用寿命和负载的关系曲线。图图2-9 2-9 寿命和负载关系曲线寿命和负载关系曲线 X射线管的真空度射线管的真空度 X射线管是一个高真空度的器件，必须在真空度为10-6毫米汞柱以上才能正常工作。二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 3胶片胶片图图2-13 X2-13 X光胶片的构造光胶片的构造1 1片基；片基；2 2结合层；结合层；3 3感光乳剂层；感光乳剂层；

11、4 4保护膜保护膜片基的主要成分为涤纶，它是感光乳剂层的支持体，厚度约为0.175mm0.30mm。结合层的成分是树脂，它将感光乳剂层牢固地粘结在片基上。感光乳剂层的主要成分是明胶、极细颗粒的溴化银和少量的碘化银。感光乳剂层的厚度约为1020m。保护层的主要成分是明胶，厚度约为12m，它涂在感光乳剂层上，避免感光乳剂层因直接与外界接触而产生损坏。二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 通常依卤化银颗粒粗细和感光速度快慢，将射线胶片分为四类，其主要性能指标如表2-1所示。胶片系统胶片系统类别类别感光感光速度速度特性曲线特性曲线平均梯度平均梯度感光乳感光乳剂粒度剂粒度梯度最小值梯度最小值Gm

12、inGmin颗粒度最颗粒度最大值大值G Gmax（梯度（梯度/颗粒度）颗粒度）最小值最小值（G/GD）minD=2.0D=4.0D=2.0D=2.0T1低低高高微粒微粒4.37.40.018270T2较低较低较高较高细粒细粒4.16.80.028150T3中中中中中粒中粒3.86.40.032120T4高高低低粗粒粗粒3.55.00.039100注：表中的黑度注：表中的黑度D D均指不包括灰雾度的净黑度。均指不包括灰雾度的净黑度。表表2-1 射线胶片系统的主要性能指标射线胶片系统的主要性能指标二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 4增感屏增感屏（1）增感的概念）增感的概念为了更多地吸收

13、射线的能量，缩短曝光时间，在射线照相检验中，常使用一些特殊物质，这些特殊物质在射线的照射下可以发出荧光或产生二次射线，以增加胶片的感光效果。增感屏就是用这种特殊物质制造的。（2）增感屏的类型）增感屏的类型增感屏主要有三种类型：二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 金属增感屏金属增感屏荧光增感屏荧光增感屏金属荧光增感屏金属荧光增感屏 金属增感屏金属增感屏它是由厚度均匀、平整的金属箔（常用铅钢或铜等）粘合在纸基或胶片片基上制成。增感屏常有前屏和后屏之分。前屏应置于胶片朝向射线源一侧，后屏置于另一侧，胶片夹在两屏之间。前屏应采用适于射线能量的厚度，后屏较厚，以便同时吸收背景产生的散射线。荧光

14、增感屏荧光增感屏 它是在支持物上均匀涂布一层荧光物质（通常为钨酸钙、氟化钙），上面再涂布一薄层保护物质层构成的。由于荧光增感屏上荧光物质将产生较强的散射线形成较大的不清晰度，近年来的绝大多数射线照相标准都规定不采用荧光增感屏。二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 金属荧光增感屏金属荧光增感屏 其结构是在金属增感屏的金属箔外再附加一层荧光物质，是金属增感屏和荧光增感屏的组合。金属荧光增感屏并不能克服荧光增感屏的其他缺点，所以在射线照相中也未得到应用。三种类型增感屏具有不同的特点，适应不同的要求。对一般技术和较高技术都应采用金属增感屏，只有在特殊的情况下，当采用荧光增感屏或金属荧光增感屏也

15、能达到检验质量要求时，才能使用荧光增感屏或金属荧光增感屏。二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 5像质计像质计像质计是用来检查和定量评价射线底片影像质量的工具，又称为图像质量指示器、像质指示器、透度计。常用的像质计有金属丝型孔型和槽型三种。金属丝型像质计是国内外使用最多的像质计，我国标准采用金属丝型。这种像质计是由一系列密封在透明塑料中距离相等而直径不同的平行金属丝组成，如图2-15所示。图图2-15 2-15 丝型像质计样式丝型像质计样式二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 表表2-3 我国有关标准关于丝型像质计的规定我国有关标准关于丝型像质计的规定丝号丝号/mm123456

16、78丝径丝径/mm3.202.502.001.601.251.000.800.63丝号丝号 910111213141516丝径丝径/mm0.500.400.320.250.200.160.1250.100二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 我国标准常用的丝型像质计一套有三个型号，即型（1-7）、（6-12）、（10-16）,每个型号有7根金属丝，每个金属丝有1个线号，共16个线号。因为底片上显示的线号大小反映了底片影像质量的高低，所以这些线号又称为像质指数（z）。检测时，其放置方式应符合图2-16所示要求。图图2-16 线型像质计的摆放线型像质计的摆放二二、射线探伤设备和器材、射线探

17、伤设备和器材 6其他辅助器材其他辅助器材（1 1）暗盒暗盒（2 2）黑度计黑度计图3-13 数显式黑度计二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材（3）标记带）标记带图图2-18 标记带的示例标记带的示例（4）铅板）铅板（5）暗室设备）暗室设备二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 1射线探伤条件的选择射线探伤条件的选择（1）像质等级的确定）像质等级的确定像质等级就是射线照相质量等级，是对射线探伤技术本身的质量要求。JB/T 4730-2005将其划分为三个级别：A级成像质量一般，适用于承受负载较小的产品和部件。AB级成像质量较高，适用于锅炉和压力容器产品及部件。B级成像质量最高，适用

18、于航天和核设备等极为重要的产品和部件三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺（2）射线能量的选择）射线能量的选择射线能量的选择，对于X射线来说就是选择管电压。射线能量愈大，其穿透能力愈强，可透照的工件厚度愈大，但同时也会对射线照相的对比度产生影响。射线照相对比度是指缺陷与其周围的黑度差。可表示nD1434.0式中：D底片对比度；胶片对比度；衰减系数；被透照工件厚度差；n散射比。(2-2)三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 由（2-2）式可知，在胶片和被透照工件不变的情况下，若要增大对比度D，就要增大衰减系数，减小散射比n。随着管电压的提高，射线能量增大，射线束的挺直性

19、增加，则射线的散射比减小，致使底片上不同部位的黑度差增大。由以上分析可知，管电压不能任意提高，管电压过高，衰减系数减小，从而导致对比度减小，因此射线探伤灵敏度降低。综上所述，对X射线能量的选择原则是：在保证穿透的前提下，尽量选择较低的管电压。图2-19是一些标准中对部分材料关于最高允许透照电压与透照厚度关系的规定。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 图图2-19 最高透照电压与透照厚度的关系最高透照电压与透照厚度的关系三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺（3）焦距的选择）焦距的选择焦点至胶片的距离称为透照距离，又称焦距。确定焦距时必须考虑的是：（）所选取的焦距必须

20、满足射线照相对几何不清晰度的规定，它限定了焦距的最小值；（）所选取的焦距应给出射线强度比较均匀的适当大小的透照区，这个可以指导如何确定实际使用的焦距值。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 焦距与几何不清晰度焦距与几何不清晰度射线底片清晰度是指底片上影像轮廓的明锐程度，通常用其反义术语“不清晰度”，即根据底片上不同黑度区域间的分界线宽度来定量评价影像轮廓的明锐性。底片上总的不清晰度主要是固有不清晰度（指缺陷轮廓由胶片、增感屏和射线能量等因素在底片上所造成的模糊程度，用ui表示）和几何不清晰度。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 在实际的射线照相探伤中所使用的射线源

21、，总是具有一定的尺寸，因在实际的射线照相探伤中所使用的射线源，总是具有一定的尺寸，因而必然要产生一定的几何不清晰度。几何不清晰度通常用半影而必然要产生一定的几何不清晰度。几何不清晰度通常用半影ug的数值来的数值来衡量，如图衡量，如图3-20所示。焦点为点状时，得到的缺陷影像最为清晰，底片上所示。焦点为点状时，得到的缺陷影像最为清晰，底片上的黑度由的黑度由D2急剧过度到急剧过度到D1。而当焦点为直径。而当焦点为直径d的圆截面时，缺陷在底片上的圆截面时，缺陷在底片上的影像将存在黑度逐渐变化的区域的影像将存在黑度逐渐变化的区域ug，称为半影。它使得缺陷的边缘线影，称为半影。它使得缺陷的边缘线影像变得

22、模糊而降低射线照相的清晰度。像变得模糊而降低射线照相的清晰度。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺图图2-20 2-20 工件中缺陷的几何不清晰度工件中缺陷的几何不清晰度1 1射线源射线源 （焦点）；（焦点）；2 2缺陷；缺陷；3 3胶片；胶片；4 4胶片黑度化胶片黑度化 三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 由几何不清晰度的计算公式 TFdTUgmax式中：Ugmax 几何不清晰度 d 射线源焦点尺寸；T 物体的透照厚度；F 焦距。（2-3）三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 焦距最小值的确定为保证射线照相的清晰度，JB/T 4730-2005标准

23、规定，f应满足下列条件：A级：f7.5dT2/3AB级:f10dT2/3B级：f15 dT2/3由几何不清晰度的计算公式 TFdTUgmax式中：Ugmax 几何不清晰度 d 射线源焦点尺寸；T 物体的透照厚度；F 焦距。（2-3）二二、射线探伤设备和器材、射线探伤设备和器材 109876543210.55000300020001000500300200100503020102000100050030020010050302010500400300200100806050403020108654321物体至胶片距离b/mm5射线源尺寸d/mmA级fmin /mmB级fmin/mm1098765

24、43210.55000300020001000500300200100503020102000100050030020010050302010500400300200100806050403020108654321物体至胶片距离b/mm5射线源尺寸d/mmA级fmin /mmB级fmin/mm图图2-21 2-21 确定焦距最小值的诺模图确定焦距最小值的诺模图 在实际工作中，焦距的最小值通常由诺模图查出。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 因此，实际选用的焦距总是要大于上面确定的焦距最小值。但是焦距也不能太大，因为焦距增大后，按原来的曝光参数透照得到的底片，其黑度将变小。如保持

25、底片黑度不变，就必须在增大焦距的同时增加曝光量或提高管电压，而前者会使工作效率降低，后者将对灵敏度产生不利的影响。实际透照时通常采用的焦距为400700mm。TfFmin（2-4）这样，焦距最小值则为三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 （4）曝光量的选择）曝光量的选择 所谓曝光量，即射线胶片在被照射过程中所收到的射线能量，数值等于胶片处的射线强度和曝光时间乘积，即 E=It （2-5）式中 E曝光量；I X射线机透照时的管电流；t曝光时间。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺材射线探伤工艺材 曝光量决定底片的感光量，即直接影响底片黑度，因此可以通过改变曝光量决定底片的感光量，

26、即直接影响底片黑度，因此可以通过改变曝光量来控制底片的黑度。为达到规定的底片黑度，曝光量应不低于某一曝光量来控制底片的黑度。为达到规定的底片黑度，曝光量应不低于某一个最小值。推荐使用的曝光量见表个最小值。推荐使用的曝光量见表2-42-4。胶片类型胶片类型曝光量曝光量mAmAminmin超微粒超微粒3030微粒微粒2020中粒中粒1515表表2-4 推荐的曝光量推荐的曝光量三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 对X射线来说，曝光因子=管电流曝光时间/（焦距）2=It/F2。结合曝光量的公式，可以推导出 E1/E2=（F1/F2）2 （2-6）【例【例1】采用固定式采用固定式X射线机

27、透照一工件，焦距为射线机透照一工件，焦距为700mm、管、管电流为电流为8mA时曝光时间为时曝光时间为3min，现改用，现改用1000mm的焦距，管电流的焦距，管电流为为12mA，这时所需的曝光时间。，这时所需的曝光时间。解：记 I18mA；t13min；F1700mm；I212 mA；F21000 mmt2=F22 I1 t1/（F12 I2）=1000283/（700212）=4.1min三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 2焊缝透照方法焊缝透照方法（1）透照方式）透照方式 单壁透照法单壁透照法胶片在焊缝的一侧，射线由另一侧进行照射的透照方法称为单壁透照法它可分源在外单壁透

28、照（如图2-27）和源在内单壁透照（如图2-28）。图图2-27 2-27 纵、环向焊接接头源在外单壁透照方式纵、环向焊接接头源在外单壁透照方式三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 图图2-28 2-28 纵、环向焊接接头源在内单壁透照方式纵、环向焊接接头源在内单壁透照方式三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 周向透照法周向透照法胶片在筒体外侧、射线由里向外周向照射的透照方法称为周向透照法（如图2-29），这样一次曝光可以完成整个圆周焊缝的透照。图图2-29 2-29 环向焊接接头源在中心周向透照方式环向焊接接头源在中心周向透照方式三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤

29、工艺射线探伤工艺 双壁单影法双壁单影法射线源在工件外侧，胶片放在射线源对面的工件外侧，射线通过双层壁厚把贴近胶片侧的焊缝投影在胶片上的透照方法称为双壁单影法，可分倾斜透照（如图2-30）和垂直透照（图图2-31）两种形式。外径大于89mm的管子，当射源或胶片无法进入内部可采用此法进行分段透照。图图2-30 2-30 环向焊接接头源在外双壁单影透照方式环向焊接接头源在外双壁单影透照方式三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 图图2-31 2-31 纵向焊接接头源在外双壁单影透照方式纵向焊接接头源在外双壁单影透照方式三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 双壁双影法双壁双影

30、法射线源在工件外侧，胶片放在射线源对面的工件外侧，射线透过双层壁厚把工件两侧焊缝都投影到胶片上的透照方法称为双壁双影法，如图2-32所示。外径89mm的管子对接焊缝可采用此法透照。倾斜。图图2-32 2-32 双壁双影透照方式双壁双影透照方式三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 一次透照长度是指在一次透照中，射线照相灵敏度和射线照片的黑度在符合规定的要求下，所能透照的有效范围大小。在实际透照中，常常通过控制透照厚度比K来控制一次透照长度。透照厚度比（如图2-33所示）定义如下：T/T （2-7）式中T边缘射线束穿过工件厚度(mm)；T中心射线束穿过工件厚度(mm)。图图2-33

31、2-33 透照厚度比示意图透照厚度比示意图三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 表表2-6是是JB/T4730-2005允许的透照厚度比允许的透照厚度比K的范围。的范围。射线检测技术级别射线检测技术级别A级、级、AB级级B级级纵向焊接接头纵向焊接接头K1.03K1.01环向焊接接头环向焊接接头K1.1K1.06注：对注：对100mm Do 400mm的环向对接焊接接头的环向对接焊接接头(包括曲率相同的曲面包括曲率相同的曲面焊接接头焊接接头)，A级、级、AB级允许采用级允许采用Kl.2。表表2-6 允许的透照厚度比允许的透照厚度比三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺

32、纵缝的一次透照长度纵缝的一次透照长度L的计算的计算实验证明，当射线对裂纹的照射角度超过15时，就有可能漏检。从而可以推导出f、L、和K的关系式。A级、AB级：K1.03，13.86，f2L(2-8)B级：K1.01，8.07，f3L(2-9)三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 在对焊缝作100%的照射检测时，就必须包括两端搭接长度在内的有效评定长度Leff。搭接长度是指一张底片与相邻底片重叠部分的长度。有效评定长度是指一次透照检验长度在底片上的投影长度。如图2-34，由相似三角形可得：当f=2L时：L=T/2(2-10)当f=3L时：L=T/3(2-11)每张底片的有效评定长度

33、：Leff=L+L （2-12）即：A级、AB级：Leff=L+T/2；B级：Leff=L+T/3 图图2-34 2-34 纵缝透照法有效评定长度纵缝透照法有效评定长度LeffLeff的确定的确定三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺【例2】按JB/T4730-2005标准AB级要求100%透照板厚40mm的纵缝，透照焦距为700mm，求一次透照长度L，每张底片的有效评定长度Leff，搭接长度L各为多少？解：已知F=700mm，K=1.03，T=40mm，f=F-T=700-40=660mmL=0.5f=0.5660=330mmL=T/2=40/2=20mmLeff=L+L=330

34、+20=350mm答：一次透照长度L为330mm，每张底片的有效评定长Leff350mm，搭接长度L为20mm。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 11cosK 环缝单壁源在外透照法一次透照长度的计算环缝单壁源在外透照法一次透照长度的计算采用采用此法此法100%透照环焊缝时，满足透照厚度比透照环焊缝时，满足透照厚度比K值要求的最少曝光次值要求的最少曝光次数数N由下式确定由下式确定(如图如图2-35)2-35)：当DT，式中：与AB/2相对应的圆心角；对裂纹的检出角；半幅射角。D0外径；K透照厚度比；T工件厚度。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 环缝的A级、AB

35、级K=1.1，=24.62；B级K=1.06，=19.37射源侧焊缝的一次透照长度 L=D0/N (2-14)胶片侧焊缝的等分长度 L=d/N (2-15)搭接长度 L=2Ttg (2-16)每张底片的有效评定长度 Leff=L+L (2-17)图图2-35 2-35 单壁外透法单壁外透法三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺【例3】用单壁外透法100%透照板厚25mm、外径1250mm的容器环缝，当采用AB级检验时，透照距离F为700mm，求最少曝光次数N，射源侧焊缝的一次透照长度L，每张底片的有效评定长度Leff。解：已知K=1.1，F=700mm，D0=1250mm，T=25

36、mm当D0/T30时，可以认为D0T，因此=cos-1K-1=24.62三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺=24.611.32=13.28N=180/=180/13.2814次L3=D0/N=3.141250/14=280.35281mm搭接长度L=2Ttg=22.8923mm每张底片的有效评定长度Leff=L+L=281+23=304mm答：一次透照长度L为281mm，每张底片的有效评定长度Leff为304mm，搭接长度L为23mm。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 3散射线的控制散射线的控制图图2-36 2-36 散射线产生示意图散射线产生示意图1 1射线

37、源；射线源；2 2工件；工件；3 3胶片暗盒；胶片暗盒；4 4胶片；胶片；5 5地地面面三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 控制散射线的措施包括（如图控制散射线的措施包括（如图2-372-37）：）：（1）选择合适的射线能量（2）铅屏蔽（3）减少厚度差（4）滤板以吸收大量长波部分的X射线，从而减少散射线的产生。滤板可用黄铜、铅或钢制作。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 4焊缝透照常规工艺焊缝透照常规工艺（1）选择合适透照参数）选择合适透照参数（2）工件检查及修整）工件检查及修整（3）划线）划线（4）贴片和相关物件摆放）贴片和相关物件摆放（5）对位）对位（6）曝

38、光）曝光曝光完成即为整个透照过程结束，曝光后的胶片应及时进行暗室曝光完成即为整个透照过程结束，曝光后的胶片应及时进行暗室处理。处理。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 5胶片的暗室处理胶片的暗室处理（1）暗室的布置）暗室的布置暗室是射线照相后对胶片进行处理的特殊房屋，是工业射线照相工作中不可缺少的设施。对于手工暗室操作的暗室设计，应考虑下面几个条件：遮光性好 暗室应有适当空间，布局合理 要有通风设施 保持一定的温湿度 防辐射 照明三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 下图是暗室的布置和设施平面示意图。下图是暗室的布置和设施平面示意图。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线

39、探伤工艺射线探伤工艺（2）胶片的处理程序）胶片的处理程序暗室处理是将被射线曝光的带有潜影的胶片变为可见影像底片的处理过程。包括显影停显定影水洗和干燥五个程序，其中显影停显和定影必须在暗室中进行。显影显影作用：把胶片中的潜像变成可见影像。产生显影作用的液体叫显影液。显影时应严格控制显影时间，显影时间过长会使影像黑度偏高，同时也使底片灰雾度增大，底片清晰度下降。显影时间过短，底片黑度下降，同样影响底片灵敏度。一般显影时间为46min。显影温度过高或过低，将造成显影过度和显影不足。显影液的温度通常控制在202范围。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 停显停显从显影液中取出胶片后，若此

40、时将胶片直接放入定影液，一方面容易产生不均匀的条纹和两色性雾翳；另一方面，胶片上残留的碱性显影液如果带进酸性定影液，会污染定影液，并使PH值升高，将大大缩短定影液寿命因此，显影之后必须进行停显处理，然后再进行定影。一般的停显液可采用3%6%的醋酸溶液。定影定影定影的目的就是去除显影后胶片中没有还原成金属银的感光物质，同时不损害金属银影像，使底片呈现透明状态，把经显影后的图像固定下来。另外，通过定影液的作用还可使底片胶膜硬化，防止胶膜损坏。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 水洗水洗胶片在定影后，应在流动的清水中冲洗2030min，冲洗的目的是将胶片表面和乳剂膜内吸附的硫代硫酸钠

41、以及银盐络合物清除掉。如水洗不充分，硫化银会使射线底片变黄，影像质量下降。干燥干燥干燥的目的是去除膨胀的乳剂层中的水分。干燥的方法有自然干燥和烘箱干燥两种。自然干燥是将胶片悬挂起来，在清洁、通风的空间晾干，需要23 h。烘箱干燥是把胶片悬挂在烘箱内，用热风烘干，热风温度一般不应超过40，则仅需1520min。三三、对接焊缝、对接焊缝X射线探伤工艺射线探伤工艺 1底片质量评定底片质量评定（1）灵敏度检查）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指数是多少，是否达到了标准规定的要求等。（2）黑度检查）黑度检查A级：1.5D4.0；AB级

42、：2.0D4.0；B级：2.3D4.0（3）标记检查）标记检查常用的标记种类有：工件编号、焊缝编号、部位编号、中心定位标记、搭接标记。标记应放在适当位置，距焊缝边缘应不少于5mm。（4）背散射检查）背散射检查（5）底片表面质量检查）底片表面质量检查四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 2底片缺陷影像的识别底片缺陷影像的识别 (a)(a)纵向裂纹纵向裂纹 (b)(b)横向裂纹横向裂纹 图图2-40 2-40 底片上裂纹的影像底片上裂纹的影像 裂纹裂纹四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 未焊透未焊透图图2-41 2-41 未焊透（局部伴有气孔，右图为未焊透的剖面图）未焊透（局部伴

43、有气孔，右图为未焊透的剖面图）四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 夹杂夹杂(a)(a)点状夹渣点状夹渣 （b b）条状夹渣）条状夹渣图图2-42 2-42 熔焊中的夹渣熔焊中的夹渣四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 金属夹杂主要是夹钨，夹钨的影像主要有两种形态：孤立点状、密集金属夹杂主要是夹钨，夹钨的影像主要有两种形态：孤立点状、密集点（粉）状。图点（粉）状。图2-43是夹钨缺陷影像。是夹钨缺陷影像。图图2-43 2-43 夹钨（伴有未焊透）夹钨（伴有未焊透）四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 气孔气孔（a a）单个气孔）单个气孔 （b b）密集气）密集气孔孔四、

44、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 （c c）链状气孔）链状气孔 （d)d)条形气孔条形气孔四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 未熔合未熔合图图2-45是未熔合缺陷的影像。是未熔合缺陷的影像。图图2-45 2-45 未熔合（右图为未熔合的剖面图）未熔合（右图为未熔合的剖面图）四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 3焊缝质量的评定焊缝质量的评定（1）焊缝质量分级的规定）焊缝质量分级的规定 级别划分级别划分JB/T 4730-2005标准根据缺陷性质数量和密集程度将焊缝质量分为四个等级，级质量最好，级质量最差。缺陷性质缺陷性质JB/T 4730-2005标准将焊缝中的缺陷分

45、为五种：裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔。其中圆形缺陷是指长宽比3的缺陷，它们可以是圆形、椭圆性、锥形或带有尾巴（在测定尺寸时应包括尾部）等不规则的形状，包括气孔、夹渣和夹钨。条形缺陷是指长宽比3的缺陷。四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 缺陷性质的评级规定缺陷性质的评级规定 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。级焊缝内不允许存在任何裂纹未熔合未焊透等三种缺陷，允许有一定数量一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷存在。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，允许有一定数量一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷存在。

46、级焊缝指焊缝缺陷超过级者。四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 （2 2）圆形缺陷的评定）圆形缺陷的评定 确定评定区确定评定区圆形缺陷用圆形缺陷评定区进行质量评定，圆形缺陷评定区为一个和圆形缺陷用圆形缺陷评定区进行质量评定，圆形缺陷评定区为一个和焊缝平行的矩形。其尺寸如表焊缝平行的矩形。其尺寸如表2-7 2-7 所示。圆形缺陷评定区应选择在缺陷最所示。圆形缺陷评定区应选择在缺陷最严重的部位。严重的部位。母材厚度母材厚度25252525100100100100评定区尺寸评定区尺寸101010101010202010103030表表2-7 圆形缺陷评定区圆形缺陷评定区 mm四、射线照相底片

47、的评定四、射线照相底片的评定 计算评定区内缺陷点数计算评定区内缺陷点数当底片上圆形缺陷的长径不同时，评定时不能同等对待，因为越大的当底片上圆形缺陷的长径不同时，评定时不能同等对待，因为越大的缺陷对焊缝危害程度也越大。所以，对不同长径的圆形缺陷，应按一定比缺陷对焊缝危害程度也越大。所以，对不同长径的圆形缺陷，应按一定比例进行折算。圆形缺陷尺寸的折算方法按表例进行折算。圆形缺陷尺寸的折算方法按表2-8规定。规定。缺陷长径（mm）112233446688点 数1236101525表表2-8 缺陷点数算表缺陷点数算表 四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 但是应指出，并不是所有缺陷都要计算缺陷

48、点数，当缺陷的尺寸小于但是应指出，并不是所有缺陷都要计算缺陷点数，当缺陷的尺寸小于表表2-92-9的规定时，分级评定时不计该缺陷的点数。但质量等级为的规定时，分级评定时不计该缺陷的点数。但质量等级为I I级的对级的对接焊接接头和母材公称厚度接焊接接头和母材公称厚度T5mmT5mm的的级对接焊接接头，不计点数的缺级对接焊接接头，不计点数的缺陷在圆形缺陷评定区内不得多于陷在圆形缺陷评定区内不得多于1010个，超过时对接焊接接头质量等级应个，超过时对接焊接接头质量等级应降低一级。降低一级。母材厚度母材厚度缺陷长径缺陷长径250.525500.7501.4%T T表表2-9 不计点数的缺陷尺寸不计点数

49、的缺陷尺寸 mm四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 确定圆形缺陷的等级确定圆形缺陷的等级计算出评定区域内缺陷点数总和，按表2-10来确定圆形缺陷的等级。表表2-10 2-10 圆形缺陷的分级圆形缺陷的分级评定区（评定区（mmmm）101010101010202010103030母材公称厚度母材公称厚度T T，mm101010102525252525252525505050501001001001001 12 23 34 45 56 63 36 69 91212151518186 612121818242430303636缺陷点大于缺陷点大于级者或缺陷长径大于级者或缺陷长径大于T/2T

50、/2四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 【例4】板厚为20mm的对接焊缝，在10mm10mm评定区内有长径分别为1mm、3mm、4mm的三个圆形缺陷。此焊缝评为几级？解：根据表2-8可查得其对应的缺陷点数分别为1、3、6，评定区内缺陷点数总和为：1+3+6=10，查表2-10可知，该焊缝为级焊缝。四、射线照相底片的评定四、射线照相底片的评定 （3 3）条形缺陷的评定）条形缺陷的评定条形缺陷的等级评定是根据单个条形缺陷长度、条形缺陷总长和相条形缺陷的等级评定是根据单个条形缺陷长度、条形缺陷总长和相邻两条形缺陷间的距离三个方面来进行综合评定的，评定标准如表邻两条形缺陷间的距离三个方面来进