焊接檢驗教學(xué)軟件

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5.2焊接質(zhì)量檢測

5.2.1檢驗方法概述

為了確保焊接結(jié)構(gòu)的完整性、可靠性、安全性和使用性，除了對焊接技術(shù)和焊接工藝的要求

以外，焊接檢測也是焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量管理的重要?環(huán)。焊接檢測在生產(chǎn)中具有保證生產(chǎn)正常進行的

職能，具有預(yù)防焊接缺陷的職能，具有提供質(zhì)量管理信息的職能，因此，焊接檢測與焊接生產(chǎn)是

平行互動的，是開展焊接生產(chǎn)質(zhì)量管理的主要具體工作。

焊接檢測按時間順序可分為焊前檢驗、焊中檢驗、焊后檢驗。

5.2.1.1焊前檢驗

現(xiàn)代焊接工程管理思想認為：“焊前準備得好，等于已經(jīng)完成了一半?！边@充分說明焊前質(zhì)

量控制的重要性。焊前質(zhì)量控制包括以下內(nèi)容。

一、金屬材料的質(zhì)量檢驗

二、接材料的檢驗

三、焊件備料的檢驗

1.放樣、劃線、下料的質(zhì)量檢查

2.坡口質(zhì)量檢查

圖1-1測量坡口加工的形狀和尺寸

a）測量城口角度（30。）b）用樣板測量坡口形狀

3.成形加工的質(zhì)量檢查

用成形樣板檢查容器用樣板檢查橋架端

封頭內(nèi)表面的形狀偏差梁彎板的形狀偏差

四、焊件裝配質(zhì)量的檢驗

1.裝配結(jié)構(gòu)的檢驗見下圖

2.裝配工藝的檢驗

3.定位焊縫質(zhì)量的檢驗

樣板

樣板

用樣板測fi坡口錯邊

用焊接檢驗尺

測量坡口間隙a）平板對接堵邊量的測區(qū)b）用國以樣板測用錯邊

五、焊接的其他工作檢查

1.焊工考核

2.焊接工具的檢查

521.2焊中檢驗

1.焊接環(huán)境的檢查

2.焊接規(guī)范執(zhí)行情況的檢查

3.預(yù)熱的檢查

4.焊接后熱的檢查

5.產(chǎn)品試板的質(zhì)量控制

總之：對焊接過程的實時監(jiān)控，可以幫助我們及時掌握情況，分清責(zé)任。可以避免出現(xiàn)

缺陷和減少時間的浪費。

521.3焊后檢驗（成品檢查）

焊縫結(jié)構(gòu)的成品檢驗屬于對產(chǎn)品的終端檢驗，其檢驗內(nèi)容主要有以下兒項：

1.焊接結(jié)構(gòu)幾何尺寸的檢查

2.焊縫外觀檢查

3.致密性試驗和壓力試驗

4.焊縫的表面、近表面及內(nèi)部缺陷檢查

1.焊接結(jié)構(gòu)幾何尺寸的檢查

判斷焊接結(jié)構(gòu)的幾何尺寸是否合格，實際上是判斷這些尺寸的公差是否符合要求。焊接

結(jié)構(gòu)上的幾何尺寸有兩類：?類的在圖樣上直接給出公差要求，對這類尺寸的檢驗可直接按

圖樣要求進行檢查；另一類是圖樣上不標(biāo)公差的尺寸（自由公差），對這類尺寸的檢驗則應(yīng)

根據(jù)不同行業(yè)和產(chǎn)品的有關(guān)標(biāo)準進行檢查，詳見下表

焊接結(jié)構(gòu)長度尺寸自由公差（單位：mm）

公稱尺寸范圍

>30>120>400>1000>2000>4000>8000>12000>16000>

等次

C12O《400C1000<2000C4000<8000W12000<16000<2000020000

A±1±1±2±3±4±5±6±7±8±9

B±2±2±3±4士6±8±10±12±14*16

C士3±4±6±8±11±14±18±21±24±27

D±4±7±9±12±16±21±27±32±36±40

<30mtn的尺寸允許偏差±1mm

注：此表所列公差適用于焊接件的外部尺寸、臺階尺寸、寬度和中心距尺寸等。

焊接結(jié)構(gòu)件的形位公差（單位：mm）

精公稱尺寸范圍

度

等>30>120>400>1000>2000>4000>8000>12000>16000>

級<120W400<1000<2000<4000<8000<12000<16000<2000020000

E±1±1±2±3±4±5上6±7±8±9

F±2±2±3±4±6±8±10±12±14±16

G23±4±6±8±11±14±18±21±24±27

H±4±7上9±12±16±21±27±32上36±40

<30mm的尺寸允許偏差=1mm

精度等級的應(yīng)用范圍

精度等級

應(yīng)用苞圍

長度尺寸形位公董

AE公差要求較高的結(jié)構(gòu)件

BF結(jié)構(gòu)尚單、焊接和矯正產(chǎn)生的熱變形較小的結(jié)構(gòu)件

CG結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、伊接和矯正產(chǎn)生的熱變形較大的結(jié)構(gòu)件

DH公差要求較低的結(jié)構(gòu)件

2.焊縫外觀檢查

（1）焊縫的目視檢測

焊縫的外觀檢測可用肉眼及放大鏡，主要檢測焊接接頭的形狀和尺寸，檢測過程中可使

用標(biāo)準樣板和量規(guī)。

1）焊縫目視檢測方法

目視檢測方法可分為宜接目視檢測和遠距離目視檢測兩種。

a直接Fl視檢測也稱為近距離目視檢測，這種檢測用于眼睛能充分接近被檢物體，直接觀

察和分辨缺陷形態(tài)的場合。一般情況下，目視距離約為600mm，眼睛與被檢工件表面所成的

視角不小于30°。在檢測過程中，采用適當(dāng)照明，利用反光鏡調(diào)節(jié)照射角度和觀察角度，或

借助于低倍放大鏡觀察，以提高眼睛發(fā)現(xiàn)缺陷和分辨缺陷的能力。

b遠距離目視檢測用于眼睛不能接近被檢物體，必須借助望遠鏡、內(nèi)孔管道鏡、照相機

等進行觀察的場合。其分辨能力，至少應(yīng)具備相當(dāng)于宜接目視觀察所獲檢測的效果。

2）焊縫目視檢測項目

目視檢驗應(yīng)在焊接工作結(jié)束后，將工件表面的焊渣和飛濺清理干凈，按下表所列項目進行

檢驗。

a焊接后清理質(zhì)量所有焊縫及其邊緣，應(yīng)無焊渣、飛濺及阻礙外觀檢查的附著物。

b焊接缺陷檢查在整條焊縫和熱影響區(qū)附近，應(yīng)無裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿等缺陷，

氣孔、咬邊應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準規(guī)定。焊接接頭部位容易產(chǎn)生焊瘤、咬邊等缺陷，收弧部位容易

產(chǎn)生弧坑、裂紋、夾渣、氣孔等缺陷，檢查時要引起注意。

C幾何形狀檢查重點檢查焊縫與母材連接處以及焊縫形狀和尺寸急劇變化的部位。這些

部位的焊縫應(yīng)完整，不得有漏焊，連接處應(yīng)圓滑過渡。焊縫高低、寬窄及結(jié)晶魚鱗紋應(yīng)均勻

變化。可借助測量工具來進行測量。

d焊接的傷痕補焊重點檢查裝配拉筋板拆除的部位，勾釘?shù)蹩ê附拥牟课?、母材引?/p>

部位、母材機械劃傷部位等。要求焊縫在這些部位處應(yīng)無缺肉及遺留焊疤，無表面氣孔、裂

紋、夾渣、疏松等缺陷，劃傷部位不應(yīng)有明顯棱角和溝槽，傷痕深度不超過有關(guān)標(biāo)準規(guī)定。

目視檢測若發(fā)現(xiàn)裂紋、夾渣、焊瘤等不允許存在的缺陷，應(yīng)清除、補焊或修磨，使焊縫

表面的質(zhì)量符合要求。

焊繾目視檢鞋的項目

檢驗項目檢驗部位質(zhì)量要求備注

清理質(zhì)量所有餌縫及其邊緣無焊渣、飛濺及阻礙檢驗的附著物

焊縫與母材連接處焊縫完整不得有漏焊,連接處應(yīng)圓滑過渡

幾何形狀可用焊接檢驗尺測fit

焊縫形狀和尺寸急劇變化的部位焊縫高低、寬率及結(jié)晶焊波應(yīng)均勻

1.常條焊縫和熱影響區(qū)附癥1.無裂紋、夾液、焊瘤、燒穿等缺陷1.接頭部位易產(chǎn)生

2.重點檢直焊縫的接頭部位、2.氣孔、咬邊應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準規(guī)定焊偷、咬邊等缺陷

煙接缺陷收孤部位、幾何形狀和尺寸突變2.收瓠部位易產(chǎn)生

部位孤坑、裂紋等缺陷

裝配拉肋板拆除部位無缺肉及遺留焊疤

母材引魂部位無表面氣孔、裂紋、夾渣、疏松等缺陷

傷痕補炸

劃傷部位不應(yīng)有明顯棱角和溝槽,傷痕深

母材機械劃傷部位

度不超過有關(guān)標(biāo)準規(guī)定

（2）焊縫尺寸的檢測

焊縫尺寸檢驗主要是測量焊縫外觀尺寸是否符合圖樣標(biāo)注尺寸或技術(shù)標(biāo)準規(guī)定的尺寸。

1）對接焊縫尺寸的檢驗檢查對接焊縫的尺寸主要是檢查焊縫的余高h和熔寬B,如下圖

所示，其中又以測量余高h為主。因為現(xiàn)行的一般標(biāo)準只對焊縫余高有明確定量的規(guī)定和限制,

見表，對焊縫寬度無定量規(guī)定，只要求焊縫寬度均勻即可。

對換短縫尺寸的檢驗

壓力容器A、B類焊繾余高允許值（單位：mm）

餌繼余高A（%）

煌縫熔深〃（片）

手工焊自動焊

WI20-1.50-4

12<//c250-2.50~4

25<HW5O0-30-4

>500-40-4

測量對接焊縫尺寸的方法是用焊接檢驗尺，如圖1-7所示。P18

用焊接檢驗尺測焊縫余高和熔寬

a）測較小爍縫的余高b）測較大燼縫的余高c）測灼縫熔寬

角焊縫尺寸

?）凹形角焊縫b）凸形角焊縫

2）角焊縫尺寸的檢驗檢查角焊縫的尺寸主要是檢驗焊縫的厚度、焊腳尺寸、凸度和凹

度，如圖所示。但多數(shù)情況下，只測量焊腳尺寸K1、心和角焊縫厚度。

測量角焊縫可以使用焊接檢驗尺和樣板。測量焊腳尺寸的方法如圖1?9、圖1?10所示；測

量角焊縫厚度的方法如圖1?11所示。

用嫁接檢臉尺測時煒腳尺寸

?）測*1*-12b）M*DK-12

用樣板測量焊腳尺寸

?）1、K2符合要求b）小、小尺寸偏小力/、小尺寸偏大

用焊接檢驗尺

測量角焊縫厚度。

一般對于角焊縫檢測，首先要對最小尺寸部位進行測量，同時對其他部位進行外觀檢查,

如焊縫坡口應(yīng)填滿金屬，并使其圓滑過渡、外形美觀、無缺陷。檢查時應(yīng)注意更換焊條的接

頭部位，有嚴重的凸度和凹度時，應(yīng)及時修磨或補焊。

3.致密性試驗和壓力試驗

(1)致密性試驗

儲存液體或氣體的焊接容器都有致密性要求。生產(chǎn)中常用致密性試驗來檢查焊縫的貫穿

性裂紋、氣孔、夾渣、未焊透等缺陷。常用的致密性試驗方法及應(yīng)用范圍見表1-15。

致密性試驗方法及應(yīng)用范圍

名稱試驗方法適用范圍

將焊接容器密封，按圖樣規(guī)定的壓力通入壓縮空氣,在焊縫外面

氣密性試驗密封容器

涂以肥皂水檢查，不產(chǎn)生肥皂泡為合格

用壓縮空氣對著焊縫的一面猛吹，焊縫的另一面涂以品電水，不

產(chǎn)生肥皂泡為合格

吹氣試驗敞口容器

試驗時，要求壓縮空氣的壓力大于405.3kPa,噴嘴到焊縫表面

的距離不超過30mm

或水試驗將容器充滿水,觀察焊縫外表面,無滲水為合格敞口容器

對著焊縫的一面用高壓水流噴射,在餌縫的另一面觀察，無滲水

為合格

大型敞口容器,如船甲板等密

水沖試驗水流的噴射方向與試驗焊縫盤面央角大于70。。水管噴嘴直徑為

封焊縫的檢直

15mm以上，水壓應(yīng)使垂直面上的反射水環(huán)直徑大于400mm；檢查

整直焊縫應(yīng)從下往上移動噴嘴

先將容器浸到水中,再向容器內(nèi)充入壓縮空氣,使檢驗焊縫處在

沉水試驗小型容器密封性檢查

水面下50mm左右的深處，觀察無氣泡浮出為合格

煤油的粘度小,表面張力小.沐透性強.具有透過極小的貫穿性

敞口容器,如儲存石油、汽油

缺陷的能力。試驗時，將焊縫表面清理干凈，涂以白粉水溶液，待

煤油試驗的固定式儲器和同類型的其他

干燥后，在焊縫的另一面涂上煤油浸潤，經(jīng)半小時后白粉無油浸為

產(chǎn)品

合格

氨滲漏屬于比色檢漏,以氨為示蹤劑，試紙或涂料為顯色劑進行

滲漏檢查和貫穿性缺陷的定位°試驗時.在檢驗焊縫上貼上比焊縫密封容器，如尿素設(shè)備的焊縫

氨滲透試驗

寬的石蕊試紙或涂料顯色劑，然后向容器內(nèi)通以規(guī)定壓力的含氨的檢驗

壓縮空氣，保壓5~30min,檢查試紙或涂料，未發(fā)現(xiàn)色變?yōu)楹细?/p>

氮t質(zhì)最輕,能穿過微小的空隙。利用氮氣檢漏儀可發(fā)現(xiàn)千萬分用于致密性要求很高的壓力

家檢漏試驗

之一的笈氣存在，是靈敏度很高的致密性試驗方法容器

(2)壓力試驗

壓力試驗又稱為強度試驗，可用于檢查焊接接頭的強度和致密性，是對焊接產(chǎn)品整體質(zhì)

量的檢驗。其檢驗結(jié)果不僅是產(chǎn)品是否合格和等級劃分的關(guān)鍵，而且是保證其安全運行的重

要依據(jù)。

壓力試驗包括水壓試驗和氣壓試驗。

(1)水壓試驗水壓試驗是最常用的壓力試驗方法。水的壓縮性很小，倘若容器一旦因缺

陷擴展而發(fā)生泄露，水壓立即下降，不會引起爆炸。水壓試驗既廉價又安全，操作也很方便，

因此得到了廣泛應(yīng)用。對于極少數(shù)不能充水的容器，則可采用不會發(fā)生危險的其他液體，但

要注意試驗溫度應(yīng)低于液體的燃點或沸點。

1)水壓試驗前的準備

①產(chǎn)品在進行水壓試驗之前，焊接工作必須全部結(jié)束，且焊縫的返修、焊后熱處理、力

學(xué)性能檢驗和無損探傷都必須合格。

②受壓部件充水之前，必須清理干凈藥皮、焊渣等雜物。

③根據(jù)試驗壓力選擇壓力表的量程，并要求表盤真徑不小于100mm。壓力表的量程應(yīng)為

試驗壓力的2倍左右，但應(yīng)不低于1.5倍和不高于4倍的試驗壓力。壓力表的精度等級見表1-16

壓力表精度等級的選擇

工作壓力/MPa精確度

<2.45不低于2.5級

>2.45不低于1.5級

2)水壓試驗的規(guī)范包括環(huán)境溫度、水的溫度、試驗壓力和保壓時間等。

①水壓試驗的環(huán)境溫度應(yīng)高于5七，低于5七時應(yīng)采取防凍措施。

②水壓試驗時水的溫度應(yīng)高于材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度，但不能太高，以防汽化造成檢驗

時滲漏難以發(fā)現(xiàn)。我國現(xiàn)行標(biāo)準規(guī)定碳素鋼、16MnR和正火15MnVR鋼制容器水壓試驗的

水溫不得低于5七；其他低合金鋼不低于15七。一般情況下使用的水溫為20~70七。

③試驗壓力見表1-170

試驗壓力

耐壓試驗壓力

壓力等級氣密試驗壓力

水壓氣壓

低壓1.25p1.20pL05P

中壓1.25p1.\5pl.O5p

高壓\.25p一(1.25或l.05)p

超高壓1.25p—,l.OOp

注：Pr一試驗壓力；設(shè)計壓力；單位均為MPa。

①試驗時容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充滿水將空氣排凈后再密封加壓。試驗過程中應(yīng)保持表面

的干燥，并注意觀察。

②試驗時，升壓或降壓應(yīng)緩慢進行。當(dāng)一達到規(guī)定試驗壓力后，保壓時間?般不少于30min。

然后將壓力降至規(guī)定壓力的80%,并保持足夠長的時間，以便對所有焊縫進行檢查。如有滲漏，

修補后重新試驗。注意必須降壓、排水、干燥后才能修補，不得在有壓力和與水接觸的情況

下補焊。

③對于夾套容器(如空分設(shè)備中的液氧儲槽)，應(yīng)先進行內(nèi)筒水壓試驗，合格后再焊夾

套，然后進行夾套內(nèi)的水壓試驗。、「

④水壓實驗完畢后，應(yīng)將水排凈并用壓縮空氣將內(nèi)部歡干。

(2)氣壓試驗由于氣體的體積壓縮比大，氣壓試驗時因缺陷擴展有可能引起爆炸危險，

因此，只有當(dāng)容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計不允許進行水壓試驗，或者有水漬存在不便清除而有可能參與

介質(zhì)反應(yīng)發(fā)生爆炸時，才能采用氣壓試驗。同時還應(yīng)采取如卜措施，以確保安全。

1）作氣壓試驗的容器須經(jīng)100%無損探傷，并保證達到相應(yīng)標(biāo)準的規(guī)定。

2）試壓環(huán)境必須安全可靠，要設(shè)有防爆墻及其他安全設(shè)施。

3）試驗溫度（包括氣體溫度）應(yīng)不低于15℃,以使材料有足夠的韌性。

4）制定合理的試壓工藝規(guī)程，并使壓力緩慢地上升。當(dāng)升至規(guī)定壓力的10%時，保持該

壓力］Omin,并對焊縫做初次檢查（可在焊縫和連接處涂肥皂水檢查是否漏氣），合格后繼續(xù)

升壓至規(guī)定壓力的50%；之后，按每級為試驗壓力10%的級差逐級升壓到試驗壓力，并保持

30min,再降至設(shè)計壓力并保持30min,然后做檢查。檢查中不允許做任何敲擊，也不允許在

帶壓條件下進行返修。

氣壓試驗所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮氣或其他惰性氣體。

根據(jù)有關(guān)規(guī)定，氣密性試驗之前，必須先經(jīng)水壓試驗，合格后才能進行氣密性試驗；而

已經(jīng)做了氣壓試驗且合格的產(chǎn)品，可以免做氣密性試驗。

4.焊縫的表面、近表面及內(nèi)部缺陷檢查

焊縫的表面、近表面及內(nèi)部缺陷一般用無損探傷的方法進行檢查。

無損探傷又稱無損檢測（NDT）。是屬于非破壞性檢驗的一類。它是不損被檢查材料或成品的

性能和完整性而檢測其缺欠的方法?，F(xiàn)代無損檢測技術(shù)，不僅能判斷缺欠是否存在，而且對缺欠

的性質(zhì)、形狀、大小、位置、取向等作出定性、定量的評定。還能借此分析缺陷的危害程度。這

是一項使用非常方便，檢驗速度快而又不損傷成品的有用技術(shù)。

凡能對材料或構(gòu)件實行無損檢測的各種力、聲、光、熱、電、磁、化學(xué)、電磁波或核輻射等

方法，廣義上都可認為是無損檢測方法。

常用的無損檢驗包括射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷等，表2-1列出了四種常

用無損檢驗方法的特點與應(yīng)用；

四種常用無損檢驗方法的特點與應(yīng)用

探傷方法特點應(yīng)用

直觀性強、準確度高、可靠性好,且底片可長期金屬與非金屬材料的內(nèi)部缺陷，例如，

射線探傷

保存；但設(shè)備較豆雜、成本較高、并需要嚴密防護焊縫中的氣孔、裂紋、夾渣等

靈敏度高、設(shè)備輕巧、操作方便、檢測速度快、

金屬與部分非金屬材料的內(nèi)部缺陷，例

超聲波探傷成本低且對人無害；但無法對缺陷進行準確定性與

如.焊縫中的氣孔、裂紋、夾渣等

準確定■

鐵磁性材料（碳鋼、普通低合金鋼等）表

造粉探傷成本低、操作靈活、結(jié)果可靠面或近表面缺陷,例如，坡口表面裂紋，

焊縫表面與近表面裂紋、氣孔、夾液等

設(shè)備簡單、操作容易、成本低，缺陷顯示直觀；

滲透探傷金屬與非金屬材料表面開口缺陷

但探傷劑有毒.操作時需要防護

表2-2列出了各種探傷方法所要求的條件。

各種探傷方法所要求的條件

探傷方法探傷空間位置的要求探測發(fā)面的要求探測部位的地面要求

表面不需機械加工,只需清除影

要較大的空間位置.以滿足射線

射線探傷響顯示缺陷的東西,并有放置鉛字能放置暗盒

機頭的位置要求和兩整焦距

碼、船箭頭和透度計的位置

要求較小的空間位置，只放置探盡可能做衷面加工，以利于聲波反射法時，背面要求具有

超聲波探傷

頭和探頭移動空間箱合.并有探頭移動的表面范闈良好的反射面

要有在磁化探傷部位撤放碳粉、清除影響碳粉聚積的弱化皮等污

磁粉探傷

觀察缺陷的空間位置物，并有探頭工作的位置

若煤油探傷，背面要有涂

要有涂布探傷劑和觀察缺陷的

滲透探傷鬟求清除表面污物煤油的空間.并清除阻礙煤

空間

油漆透的污物

5.2.2射線探傷

射線探傷是利用X射線或丫射線照射焊接接頭，檢查內(nèi)部缺陷的無損檢驗法。

它可檢驗金屬材料的內(nèi)部缺陷（如焊縫中的氣孔、夾渣、裂紋等缺陷的形狀、位置和大小等）,

也可檢查非金屬材料的內(nèi)部情況（如醫(yī)院透視內(nèi)臟、骨骼拍片等），還可用于海關(guān)、機場和車站

的安全檢查等。射線探傷是檢驗焊縫內(nèi)部缺陷準確而又可靠的方法之、目前射線探傷已廣泛應(yīng)

用于工業(yè)、醫(yī)療和安全檢查等領(lǐng)域。射線探傷檢驗缺陷具有直觀性強、準確度高和可靠性好的獨

特優(yōu)點，且得到的射線底片既可用于缺陷分析又可作為質(zhì)量憑證存檔；但此法也存在著設(shè)備較復(fù)

雜、成本較高、并需要嚴密防護等缺點。下面主要講述X射線的產(chǎn)生及其性質(zhì)、射線照相法探

傷的一般過程，簡單介紹射線探傷方法的種類及其原理。

射線探傷有X射線、y射線及其他高能射線等探傷方法。射線探傷中應(yīng)用的射線主要是X

射線和Y射線，它們都是波長很短的電磁波，兩者的本質(zhì)是相同的。X射線的波長為0.001~0.1

nm,y射線的波長為0.0003?0.1nm。

5.2.2.1射線的產(chǎn)生及性質(zhì)：

1.射線的產(chǎn)生：

（1）x射線的產(chǎn)生：

X射線是在X光管的兩極接上高電壓（150—400kV）,使陰極放出的熱電子獲得很高的能

量，撞擊在陽極上而放出波長很短的X射線（如下圖），這種射線的特性是能夠透過很厚的金屬

及其他物體。

圖2-1X射線產(chǎn)生裝置示意圖

1-高壓變壓器2—燈絲變壓器3-X射線4-陽極

5—X射線管6-電子7-陰極

（2）y射線的產(chǎn)生：

y射線是利用鐳、鈾或鉆等放射性元素放射出的，射線，它的波長比X射線更短，能夠透過

更厚的金屬。Y射線源是放在鉛盒內(nèi)，使用時將開口的面向著被檢驗的焊縫（圖14-20）。

y射線探傷原理

1-射線源3一底片4一底片夾

2.X射線的性質(zhì)：

X射線主要具有以下性質(zhì)：

(1)不可見，以光速直線傳播。

(2)不帶電，不受電場和磁場的影響。

(3)穿透力強，可穿透骨骼、金屬等，并在物質(zhì)中有衰減。

(4)可使物質(zhì)電離，能使膠片感光，亦能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光。

(5)能起生物效應(yīng)，傷害和殺死細胞。

3.射線的衰減

射線通過物質(zhì)時，由于物質(zhì)對射線有吸收和散射作用，從而引起射線能量的衰減。如果物質(zhì)

的厚度越大，則射線通過物質(zhì)時與原子中的電子碰撞機會就越多，射線能量的損耗也就越大。

5.222探傷方法及原理：

按其顯示缺陷的方法不同，又有射線照相法探傷、射線熒光屏觀察法探傷、射線電離法、

射線實時成像法探傷和射線計算機斷層掃描技術(shù)等之分。它們的探傷原理基本相同。

1.射線照相法

射線照相法原理：

X射線和丫射線都是電磁波，都能程度不同地透過不透明的物體，能使照相膠片感光和使某

些化學(xué)元素和化合物產(chǎn)生熒光等等。射線探傷主要是利用射線的上述性能。由于射線通過不同物

質(zhì)被吸收的程度不同，金屬密度越大，厚度越大，射線被吸收得越多。因此射線通過被檢查的焊

縫時，在缺陷處和無缺陷處被吸收的程度不同，使得射線透過接頭后，強度的衰減有明顯的差異，

作用在膠片上，使膠片感光程度也不一樣。通過缺陷處的射線對膠片感光較強，沖洗后顏色較深,

無缺陷處則底片感光弱，沖洗后顏色較淡，這樣觀察底片上的影像，就能發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)有無缺陷及

缺陷的種類、大小與分布。

32

X射線探傷原理

1-X射線管2—底片3—底片夾

如圖所示，平行射線束穿過工件時，由于缺陷內(nèi)部介質(zhì)（空氣、非金屬夾渣等）對射線的吸

收能力比金屬對射線的吸收能力要低得多，因而透過缺陷部位（圖中A、B）的射線強度高于周

國完好部位（如C處）。在感光膠片上，有缺陷部位將接受較強的射線曝光，經(jīng)暗室處理后在底

片上將變得較黑（圖中A、B處黑度比C大）。因此，工件中的缺陷通過射線照相后，就會在底

片上產(chǎn)生黑色缺陷影像。這種缺陷影像的大小實際上就是在工件中缺陷在投影面上的大小。

射線照相法原理

1—X射線2—工件

3-膠片4-底片黑度變化

值得注意的是，缺陷在底片上的顯示與缺陷和射線之間相對位置有關(guān)。由圖可知，缺陷

沿射線方向尺寸越大，在底片上缺陷影像黑度就越大，如B處黑度比A處大。因此，像裂紋類

的缺陷，如果其長度方向與射線平行則容易發(fā)現(xiàn)，如果垂直則不易發(fā)現(xiàn)，甚至不能顯示出來。

射線照相法具有靈敏度高、射線底片可作為質(zhì)量憑證長期保存、適用范圍廣等優(yōu)點，目前在

國內(nèi)外射線探傷中，尤其是在鍋爐、壓力容器的制造檢驗中得到廣泛應(yīng)用。

射線照相法探傷是通過射線底片上的缺陷影像，對照有關(guān)標(biāo)準來評定被檢工件內(nèi)部質(zhì)量的。

對于焊件射線探傷而言，主要標(biāo)準為GB/T3323-2005《金屬熔化焊焊接接頭射線照相》（下略標(biāo)

準名稱）。

2.射線熒光屏觀察法

熒光屏觀察法是將透過被檢物體后的不同強度的射線，再投射在涂有熒光物質(zhì)的熒光屏

上，激發(fā)出不同強度的熒光而得到物體內(nèi)部的影像的方法。檢驗時.，把工件送至觀察箱上，X

射線管發(fā)出的射線透過被檢工件，照射到與之毗鄰的熒光屏上，顯示的缺陷影象經(jīng)平面鏡反

射后，通過平行于鏡r的鉛玻璃觀察，如圖所示：

-2

射線熒光屏觀察法示意圖

1一X射線管2—防護罩3一鉛遮光罩

4一工件5—熒光屏6-觀察箱

7—平面反射鏡8—鉛玻璃

熒光屏觀察法與照相法不同之處，在于它反映缺陷不是用底片而是用熒光屏。同時缺陷的圖

象不是底片上的黑色影象，而是熒光屏上的發(fā)光圖象，故不需暗室處理，從而節(jié)省大量膠片和工

時，不但能降低成本，還能對工件連續(xù)檢查，并迅速得出結(jié)果但該方法只能檢查較薄且結(jié)構(gòu)簡單

的工件，同時靈敏度較差。

3.射線電離法

射線電離法是利用射線電離作用和借助電離探測器，使被電離的氣體形成電離電流，通過電

離電流的大小來反映射線的強弱。當(dāng)工件存在缺陷時，作用到電離箱的射線強度發(fā)生變化，產(chǎn)生

的電離電流的大小也隨之發(fā)生變化。

圖2，電離法檢給

缺陷示W(wǎng)圖

1—Mast2—

，一工件，一電《相

s一放大“沒損本"

6-缺*

射線電離法的優(yōu)點是：(1)能對產(chǎn)品進行連續(xù)檢驗；

(2)可在距射線源較遠的安全地方檢驗觀察檢驗結(jié)果；

(3)對厚壁工件檢驗的時間比照相法短，工作效率高；

缺點是：(1)靈敏度低，不能發(fā)現(xiàn)細小缺陷，因此不適合焊縫檢驗；

(2)只能判斷出缺陷的存在和相對大小，無法確認缺陷的性質(zhì)和形狀；

(3)不適合檢查厚度變化的工件；

4.射線實時成像檢驗

射線實時成像是?種在射線透照的同時即可觀察到所產(chǎn)生的圖像的檢驗方法。這種方法

的主要過程是利用小焦點或微焦點的X射線源缺透照工件，再利用一定的器件將X射線圖像轉(zhuǎn)

換為可見光圖像，通過電視攝像機攝像后，將圖像或直接顯示或通過計算機處理后顯示在監(jiān)視屏

上來評定工件內(nèi)部質(zhì)量。該檢驗方法具有快速、高效、動態(tài)、多方位在線檢測等優(yōu)點。因此，除

用于工業(yè)生產(chǎn)檢驗外，還廣泛應(yīng)用于車站、海關(guān)的安全檢查及食品包裝夾雜物的檢查。

焊縫射線探傷法主要用射線照相法

5.2.2.3.射線照相法探傷

1.射線照相法探傷系統(tǒng)的組成：

射線照相法探傷系統(tǒng)的組成如圖2-6所示。

（1）射線源

射線源可以是X射線機或，射線機。

（2）射線膠片與暗盒

射線膠片不同于一般膠片之處在于片基的兩面均涂有乳劑，以增加對射線敏感的鹵化銀含

量，其結(jié)構(gòu)如圖2-7所示。

S-逮板6-工件7-城板8-?W?!K

9-&優(yōu)、R?t.好JS屏10—wa

在實際探傷時膠片是放在暗盒內(nèi)的。暗盒的作用是保護膠片不受光照和機械損傷，其大小由

膠片尺寸決定。暗盒通常采用對射線吸收不明顯的柔軟材料（如不透明橡膠或不透明黑塑料袋）

制成，能很好地彎曲并能貼緊工件。

（3）增感屏

射線膠片對射線的吸收率是很低的，一般只能吸收射線強度的1%,其余絕大部分射線穿過

膠片而損失掉，這將使透照時間大大延長。為了提高膠片的感光速度，縮短曝光時間，通常在膠

片兩側(cè)夾以增感屏。

增感屏的增感能力常用其增感系數(shù)來表示。增感系數(shù)是指在一定條件下，為使底片得到相同

的黑度，不使用增感屏?xí)r所需的曝光時間t。與使用增感屏?xí)r所需的曝光時間t的比值K,即

K=t，t

射線照相中廣泛使用金屬增感屏，它是由一金屬箔（常用鉛、鋼或銅等）粘合在紙基或膠片

片基上制成的。其增感作用主要是通過增感屏被射線透射時產(chǎn)生的二次電子和二次射線，增強對

膠片的感光作用，從而來增加膠片的感光速度。同時，金屬增感屏對波長較長的散射線又有吸收

作用（又稱濾波作用）。因此，金屬增感屏不僅能提高感光速度，還能吸收散射線，提高底片的

成像質(zhì)量。金屬增感屏的增感能力一般為K=2?7。

金屬增感屏有前后之分。前屏（靠近射線源-面）較薄，后屏（覆蓋膠片背面）較厚。其厚

度應(yīng)根據(jù)射線能量進行選擇，見'表2-2。使用時應(yīng)與膠片貼緊，否則會使底片清晰度卜.降。另

外，增感屏應(yīng)保持清潔，表面不能劃傷或磨損。

金■增感屏的選用

射蚊種類射蝮能量增圖屏材料篇廨“度/mm后解厚度/mm

<120kV—>0.10

X射線120-250kV0.023~0.125AO.10

250-400kV0.05-0.16>0.10

,wlr船Q.05-0.16>0.16

丫射線

?°Co的、的、M0.50-2.000.25-1.00

（4）像質(zhì)計

像質(zhì)計用來定量評價射線探傷的靈敏度，其材質(zhì)應(yīng)與被檢工件材質(zhì)相同。

像質(zhì)計有線型、孔型和槽型二種，探傷時，所采用的象質(zhì)計必須與被檢焊件材質(zhì)相同，其放

置方式應(yīng)符合圖7-9所示要求，即安放在焊縫被檢區(qū)長度1/4處，鋼絲橫跨焊縫并與焊縫軸線垂

直，且細絲朝外。GB/T3323-20055規(guī)定采用線型像質(zhì)計，其型號和規(guī)格應(yīng)符合JB/T7902-1999

《線型象質(zhì)計》。的規(guī)定，見表2-3,并且放置方式應(yīng)符合圖2-8所示要求。

線型像質(zhì)計正確安放

（1~2為被檢區(qū)）

線形像質(zhì)計組別

組別1/76/1210/16

3.2001.0000.400

2.5000.8000.320

2.0000.6300.250

線直徑/mm1.6000.5000.200

1.2500.4000.160

1.0000.3200.125

0.8000.2500.100

（5）標(biāo)記系

標(biāo)記系可使每張底片與工件被檢部位始終對照，易于找出返修位置。標(biāo)記系的內(nèi)容主要有（見

圖2-9）：

1）定位標(biāo)記包括中心標(biāo)記（見圖2-9）、搭接標(biāo)記（見圖2-9）。

2）識別標(biāo)記包括工件編號、焊縫編號、部位編號、返修編號等。（

各種標(biāo)記相互位置（標(biāo)記系）

④一定位及分編號（搭接標(biāo)記）⑥一制造廠代號?一產(chǎn)品令號（合同號）

①）?一工件編號?一焊縫類別（縱、環(huán)縫）⑤一返修次數(shù)?一檢驗日期O-中心定位標(biāo)記

①一像質(zhì)計（J-B標(biāo)記⑤一操作者代號

3）B標(biāo)記該標(biāo)記應(yīng)貼附在暗盒背面，用以檢查背面散射線防護效果。若在較黑背景上出

現(xiàn)“B”的較淡影像，應(yīng)予重照。

（6）散射線防護裝置

散射線會使射線底片灰霧度（未經(jīng)曝光的膠片經(jīng)暗室處理后獲得的最小黑度）增加，影像對

比度降低，降低射線照相質(zhì)量。因此，在射線探傷時應(yīng)采取措施對散射線加以防護。具體使用以

下裝置。

（1）鉛罩附加在射線機窗口的鉛罩，既可限制射線照射區(qū)域大小和得到合適的照射量，又

能減少來自其他物體（試件、暗盒、墻壁、地面等）的散射作用，從而在一定程度上減少散射線。

（2）鉛遮板放置在工件表面和周圍，能有效屏蔽前方散射線（來自暗盒正面的散射線）。

（3）底部鉛板底部鉛板又稱后防護鉛板，用于屏蔽后方散射線（來自暗盒背面的散射線）。

（4）濾板濾板的作用主要是吸收掉X射線中那些波長較長的譜線，這些譜線對底片上影像形

成作用不大，卻往往引起散射線。濾板的材料通常是銅、黃銅或鉛，其厚度應(yīng)合適。透照鋼件時,

銅濾板的厚度應(yīng)小于試件最大厚度的20%,鉛濾板的厚度應(yīng)小于試件最大厚度的3%。

2.射線探傷條件的選擇

射線探傷條件的選擇包括以下內(nèi)容：

（1）像質(zhì)等級的選擇

像質(zhì)等級（射線照相質(zhì)量等級）是對射線探傷本身的質(zhì)量要求。GB/T3323-2005標(biāo)準中將

其劃分為三個級別：

A級一成像質(zhì)量一般，適用于承受負載較小的產(chǎn)品及部件。

AB級一成像質(zhì)量較高，適用于鍋爐、壓力容器產(chǎn)品及部件，船舶上的重要焊縫等。

B級一成像質(zhì)量最高，適用于航天及核設(shè)備等極為重要的產(chǎn)品及部件。

不同的像質(zhì)等級對射線底片的黑度、靈敏度均有不同的規(guī)定。為達到其要求，需從探傷器材、

方法、條件和程序等方面預(yù)先進行正確選擇和合理布置。

對給定工件進行射線照相法探傷時，應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)程和標(biāo)準要求選擇適當(dāng)?shù)南褓|(zhì)等級。

（2）靈敏度的選擇

靈敏度是評價射線照相質(zhì)量的最重要指標(biāo)，它標(biāo)志著射線探傷時發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力，一般

以在工件中能發(fā)現(xiàn)的最小缺陷尺寸來表示。由于事先無法了解沿射線穿透方向上的最小缺陷尺

寸，為此必須采用已知尺寸的人工“缺陷”一像質(zhì)計來度量。

GB/T3323-2005規(guī)定，射線照相靈敏度以像質(zhì)指數(shù)表示，它等于底片上能識別出的最細鋼

絲的線編號。該標(biāo)準同時規(guī)定了不同像質(zhì)等級和透照厚度所需達到的像質(zhì)指數(shù)，見表2-4。實際

透照時選用像質(zhì)計的型號可參考表2-5,它可保證底片上至少觀察到兩根金屬絲的影像。

線型像質(zhì)計的選用

透照厚度3A/mm

要達到的像質(zhì)指數(shù)Z線直徑/mm

A級AB級B級

160.100-C6

150.125W6>6-8

140.160W6>6-8>8-10

130.200>6-8>8-12>10-16

120.250>8-10>12~16>16-25

110.320>10-16>16-20>25~32

100.400>16-25>20-25>32-40

90.500>25-32>25-32>40-50

（續(xù)）

透照厚?5A/mm

饕達到的像質(zhì)指數(shù)z線直徑/mm

A級AB級B級

80.630>32~40>32-50>50-80

70.800>40~60>50-80>80-150

61.00>60-80>80-120>150-200

51.250>80-150>120~150

41.600>150-170>150-200

32.000>170-180—

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