钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级及使用说明
1 引言
1.1 本标准规定2-200mm母材厚度钢熔化焊对接接头(以下称为焊缝)的x射线和γ射线照相方法以及焊缝的质量分级。
1.2 照相质量等级、照相范围和焊缝的质量等级,应按产品技术条件和有关的规定,也可以由设计、制造和使用单位根据产品的具体使用情况决定。 2 人员的要求
2.1 从事射线照相检验的人员必须持有国家有关部门颁发的,并与其工作相适应的资格证书。 2.2 评片人员的视力应每年检查一次。校正视力不得低于1.0并要求距离400mm能读出高为0.5mm,间隔为0.5mm的一组印刷体字母。 3 射线照相质量分级
按所需要达到的底片影象质量,射线照相方法为A级(普通级)AB级(较高级)和B级(高级)。选用B级时,焊缝余高应磨平。 4 表面状态
焊缝及热影响区的表面质量(包括余高高度)应经外观检查合格。表面的不规则状态在底片上的图象应不掩盖焊缝中的缺陷或与之相混淆,否则应做适当的修整。 5 射线源和能量的选择
5.1 管电压400kV以下的x射线透照焊缝时,不同透照厚度TA所允许的最高管电压(工作范围)见图1 。
5.2 γ射线和高能x射线
γ射线和1MeV以上的x射线透照母材厚度的范围见表1。 表1 射线源 A级 x射线1~2MeV 30~200 AB级 40~175 B级 50~150 γ射线和1MeV以上x射线透照厚度范围 母材厚度T mm 1
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x射线>2MeV Iγ192≥40 20~100 40~200 ≥50 30~95 50~175 ≥50 40~90 60~150 Co60 注:采用内透法(中心法或偏心法)时,母材厚度可为表1下限值的1/2。
图1 透照厚度和允许使用的最高管电压
6 工业射线胶片和增感屏
6.1 胶片
胶片按银盐颗粒度由小到大的顺序,分为J1、J2、J3三种,见表2。可按象质级别由高而低的顺序选用。 表2 胶片类型 J1 J2 J3
6.2 增感屏
射线照相采用金属增感屏或不用增感屏,金属增感屏的选用见表3,在个别情况下,可使用萤光增感屏,但只限于A级。
2
胶片的类型 感光度 低 中 高 反差 高 中 低 细 中 粗 粒度 中华人民共和国国家标准 GB3323-87代替GB3323-82
6.3 胶片和增感屏的接触
胶片和增感屏在透照过程中应始终相互紧贴。 7 线型象设计
象质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的。衡量该质量的数值是象质指数。它等于底片上能识别出的最细钢丝的线编号。
7.1 线型象质计的型号和规格
线型象质计的型号和规格应符合GB5618-85《线型象设计》的规定。
表3 射线种类 <120kv 120~250kV 250~400kv 1~3MeV 3~8MeV 8~35MeV Iγ192增感屏的选用 增感屏材料 前屏厚度 - mm
后屏厚度 0.025~0.125 铅- 0.05~0.16 1.00~1.60 铜、铅 钽、钨、铅 铅 铜、钢、铅 1.00~1.60 1.00~1.60 0.05~0.16 0.00~2.00 ≥0.10 1.00~1.60 1.00~1.60 - ≥0.16 0.25~1.00 Co60 注:①钽屏或钨屏增感屏所获得的探伤灵敏度比铅屏高。
②使用铜屏或钢屏获得最佳探伤灵敏度,但比使用铅屏所需曝光时间长。
7.2 象质计的选用
按照透明厚度和象质级别所需要达到的象质指数,选用GB5618-85规定的R10系列的象质计,见表4。
透照厚度的确定见附录A。双壁单影的透照厚度应为单壁母材厚度加一个余高。 7.3 象质计的放置
线性象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝区的一端(被检区长度的1/4部位),钢丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直,细钢丝置于外侧。当射线源一侧无法放置象质计时,也可放在胶片一侧的表面上,但应通过对比试验,使实际象质指数值达到规定的要求。 7.3.1 采用射线源置于圆心位置的周向曝光技术时,象质计应放在内壁,每隔90°放一个。 7.3.2 对比试验的作法:截取一个与被检工件完全相同的短试块,在被检部位的内外表面端部各放一个象质计,采用与工件相同的透照条体进行透明。观察所得到的底片以确定相应的象质指数。
7.3.3 象质计放在胶片一侧工件表面上时,象质计应附加“F”标记,以示区别。
3
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8 透照方法
按射线源、工件和胶片之间的相互位置关系,透照方式为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法五种见图2。 表4 要求达到的 象质指数 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 线 直 径 0.100 - 0.125 0.160 0.200 0.250 0.320 0.400 0.500 0.630 0.800 1.000 1.250 1.600 2.000 2.500 3.200 ≤6 >6~8 >8~10 >10~16 >16~25 >25~32 >32~40 >40~60 >60~80 >80~150 >150~170 >170~180 >180~190 >190~200 - ≤6 >6~8 >8~12 >12~16 >8~20 >20~25 >25~32 >32~50 >50~80 >80~120 >120~150 >150~200 - >6~8 >8~10 >10~16 >16~25 >25~32 >32~40 >40~50 >50~80 >80~150 >50~200 象质计的选用 透照厚度 TA A级 AB级 - mm
B级 ≤6
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图2 透明方式示意图
9 几何条件
9.1 射线源至工件表面距离L1,L1/d与工件表面至胶片距离L2的关系如图3所示,L1的诺模图见图5和图6,d为射线源有效焦点尺寸,可按附录B求出。
图3 工件表面至胶片距离L2与最小L2/d值的关系图
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9.2 一次透照长度是指采用分段曝光时,每次曝光所检验的焊缝长度,并应符合14.1条和14.2条的规定。
9.3 焊缝的透照厚度比为K,见图4。环缝的A级和AB级K值一般不大于1.1,B级K值一般不大于1.06,纵缝的A级和AB级K值不大于1.03,B级K值一般不大于1.01。
KT'T式中:T—母材厚度mm;
图4 焊缝透照厚度比示意图
T'—射线束斜向透照最大厚度mm。 9.4 射线束应指向被检部位的中心,并在该点与被检区平面或曲面的切面垂直,但需要时,也可从有利于发现缺陷的其它方向进行透照。如采用双壁透
照法时,一般应使射线偏离焊缝轴线所在的平面进行倾斜透照,以免两侧焊缝影象重叠。 10 无用射线和散射线的屏蔽
10.1 为减少散射线的影响,应采用适当的屏蔽方法限制受检部位的照射面积。
图5 确定焦点至工件距离的诺模图
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10.2 为检查背散射,应在暗盒背面贴附一个“B”的铅字标记(B的高度为13mm,厚度为1.6mm)。若在较黑背景上出现“B”的较淡影象,说明背散线线防护不够,应予重照。如在较淡背景上出现“B”的较黑影象则不作为底片判废的依据。 11 定位标记和识别标记
11.1 定位标记
表示焊缝透照部位的铅质定位标记包括中心标记(→ )和搭接标记(→↑ ) (当抽查时称为有效↑区段标记)。
11.2 识别标记
被检的每段焊缝附近均应贴有下列铅质识别标记:工件编号、焊缝编号和部位编号、返修透照部位还应有返修标记R1、R2„„(其脚注1,2„„指返修次数)。
11.3 标记位置
上述定位标记和识别标记均需在底片适当位置显示,并离焊缝边缘至少5mm。搭接标记的安放位置见附录C”
工件表面应在作出永久性标记以作为对每张底片重新定位的依据,工件不适合打印标记时,应采用详细的透照部位草图和其它的有效方法标注。
图6 确定焦点至工件距离的诺模图
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12 曝光曲线
应根据设备、胶片和增感屏按具体条件制做或选用合适的曝光曲线,并以此选择曝光规范。 为达到规定的底片黑度,曝光量推荐选用不低于15mA.min以防止用短焦距和高管电压所引起的不良影响。 13 胶片处理
胶片的处理应按胶片说明书或公认的有效方法处理。处理溶液应保持在良好的状况中,应注意温度、时间和抖动对冲洗效果的影响。自动冲洗时,还应精确控制传送速度及药液的补充。 14 底片质量
14.1 黑度
选择的曝光条件应使底片有效评定区域内的黑度均满足表5的要求。
表5
射线种类 A级 X射线 AB级 B级 γ射线 底片的黑度范围
底 片 黑 度 D 1.2~3.5 1.5~3.5 1.8~3.5 ≤0.3 灰雾度D0
注:表中D值包括了Do值
14.2 象质指数
底片上必须显示的最小钢丝直径与相应的象质指数见表4
14.3 影象识别要求
底片上的象质计影象位置正确,定位标记和识别标记齐全,且不掩盖被检焊缝影象。
在焊缝影象上,如能清晰地看到长度不小于10mm的象质计钢丝影象,就认为是可识别的。 14.4 不允许的假象
底片有效评定区域内不应有因胶片处理不当引起的缺陷或其它防碍底片评定的缺陷。 15 底片的观察
15.1 评片环境
评片应在专用评片室内进行。评片室内的光线应暗淡,但不要全暗,室内照明用光不得在底片表面产生反射。
15.2 观片灯
观片灯应有观察底片最大黑度为3.5最大亮度,且观察的漫射光亮度可调。对不需要观察
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或透光量过强的部分应采用适当的遮光板以屏蔽强光。经照明后的底片亮度应不小于30cd/m,为能观察最大黑度为3.5的底片,观片灯的最大亮度应不小于100000cd/m2。 16 焊缝质量分级
16.1 根据缺陷的性质和数量,焊缝质量分为四级。
16.1.1 Ⅰ级焊缝内应无有裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。
16.1.2 Ⅱ级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。 16.1.3 Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。不加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按表10条状夹渣 长度的Ⅲ级评定。 16.1.4 焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅵ级。 16.2 圆形缺陷的分级
16.2.1 长宽比小于或等于3的缺陷定义为圆形缺陷。它们可以是圆形、椭圆形、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。
16.2.2 圆形缺陷用评定区进行评定,评定区域的大小见表6。评定区应选在缺陷最严重的部位。
mm 表6 缺陷评定区
母材厚度T 评定区尺寸 ≤25 10×10 >25~100 10×20 >100 10×30 2
16.2.3 评定圆形缺陷时应将缺陷尺寸按表7换算成缺陷点数,见表7。 表7
缺陷长径mm 点 数 ≤1 1 >1~2 2 缺陷点数换算表
>2~3 3 >3~4 6 >4~6 10 >6~8 15 mm
>8 25
16.2.4 不计点数的缺陷尺寸见表8。
表8 不计点数的缺陷尺寸
母材厚度T ≤25 >25~50 >50
缺陷长度 ≤0.5 ≤0.7 ≤1.4%T mm
16.2.5 当缺陷与评定区边界线相接时,应把它划为该评定区内计算点数。 16.2.6 当评定区附近缺陷较小,且认为只用该评定区大小划分级别不适当时,经供需双方协商,可将评定区沿焊缝方向扩大到3倍,求出缺陷总数,用此值的1/3进行评定。可扩大评定区的处理办法见附录D。
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16.2.7 圆形缺陷的分级见表9。 表9
评定区mm 10×10 母材厚度 mm 质量等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 注:表中的数字是允许缺陷点数的上限。
1 3 6 2 6 12 3 9 18 4 12 24 5 15 30 6 18 36 ≤10 >10~15 >15~25 >25~50 >50~100 >100 10×20 10×30 圆形缺陷的分级
缺陷点数大于Ⅲ级者
16.2.8 圆形缺陷长径大于1/2T时,评为Ⅳ级。
16.2.9 Ⅰ级焊缝和母材厚度等于或小于5mm的Ⅱ级焊缝内不计点数的圆形缺陷,在评定区内不得多于10个。
16.3 条状夹渣的分级。
16.3.1 长宽比大于3的夹渣定义为条状夹渣。 16.3.2 条状夹渣的分级见表10。
表10
质量等级 Ⅱ 单个条状夹渣长度 T≤12;4 12<T<60;T/3 T≤60;20 T≤9;6 9<T<45;2/3T T≤45;30 大于Ⅲ级者 条状夹渣的分级
条状夹渣总长 mm
在任意直线上,相邻两夹渣间距均不超过6L的任何一组夹渣,其累计长度12T焊缝长度内不超过T。 Ⅲ 在任意直线上,相邻两夹渣间距均不超过3L的任何一组夹渣,其累计长度在6T焊缝长度内,不超过T。 Ⅳ 注:(1)表中“L”为该组夹渣中最长者的长度。
(2)长宽比大于3的长气孔的评级与条状夹渣相同。
(3)当被检焊缝长度小于12T(Ⅲ级)或6T(Ⅲ级)时,可按比例折算。当折算的条状夹渣总长小于单个条状夹渣长度时,经单个条状夹渣长度为允许值。
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16.4 综合评级
在圆形缺陷评定区内,同时存在圆形缺陷和条状夹渣或未焊透时应各自评级,将级别之和减1作为最终级别。
17 钢管熔化焊对接接头射线照相方法和焊缝质量分级的补充规定见附录E。 18 射线照相检验报告及底片的存档
18.1 射线照相检验后,应对检验结果及有关事荐进行详细记录并写出检验报告。其主要内容应包括:产品名称、检验部位、检验方法、透照规范,缺陷名称、评片等级,返修情况和透照日期等。
18.2 底片及经有关人员签字的原始记录和检验报告必须妥善保存5年以上,以备随时查核。 19 射线照相的防护
射线照相的防护应符合BG4792-84《放射卫生防护基本标准》的有关规定。 附录A
熔化焊对接接头透照厚度
(补充件)
透照厚度应按图A所示部位实测值确定,如实测有困难时,可按表A确定。 表A
母材厚度 T T T T 图A和表A中:T、T1、T2——母材厚度;
Tb——垫板厚度。
对接接头的透照厚度
焊缝余高 单面 双面 单面(附垫板) 透照厚度TA T T+2 T+4 T+2+T1 mm
母材厚度均为公称厚度。对接接头中母材厚度不同时,取薄的厚度作为母材厚度。
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图A 透照厚度示意图
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附录B
有效焦点尺寸的计算
(补充件)
焦点的光学尺寸与下列任一理想焦点尺寸相似,在计算焦点至工件距离时,按下列公式计算有效焦点尺寸d(单位为mm)。
dadab2(1)(2)图B 计算焦点尺寸示意图
方形焦点:
长方形焦点和椭圆形焦点: 圆形焦点
d(3)附录C
搭接标记的安放位置
(补充件)
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图C3 凸面朝向射线源的曲面部片 图C4 射线源到胶片距离大于曲率半径的曲面部件
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钢熔化焊对接接头射线照相搭接标记的安放位置如下。
图C5射线源在曲率中心的曲面部件
附录D
可扩大评定区的处理办法
(补充件)
D1 当评定区内缺陷点数超过规定的级别,且不超过图D中规定的上限值,附近的缺陷点数又较少时,可将评定区沿焊缝方向扩大到3倍,求出缺陷的总点数,取其1/3进行评定。
D2 当缺陷点数超过图D中的上限值时,则不能用此方法进行评定。
图D 可扩大评定区的缺陷点数上限值
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附录E
钢管熔化焊对接接头射线照相
(补充件)
E1 外径大于89mm的管子对接焊缝可采用双壁单影分段透照,管子焊缝质量的评级与本标准正文相同。
E2 外径小于等于89mm的管子对接焊缝按照下列规定进行。 E2.1 采用双壁双投影法,射线束的方向应满足上下焊缝的影象在底片上呈椭圆形显示。其间距以3~10mm为宜,最大间距不得超过15mm。
E2.2 只有当上下两焊缝椭圆显示有困难时才可做垂直透照。垂直透照可以适当提高管电压。
E2.3 线型象质计 E2.3.1 象质计选用
除了正文第7章规定的象质计之外,也可采用下面规定的专用象质计。
专用象质计由5根直径相同的钢丝和铅字符号组成。制作要求按GB5618-85的规定,其型式、代号(即线编号)见表E,对于不同管子的透照厚度应该选用的象质计线编号见表E1。
表E1
要求达到的 象指质数 9 10 11 12 13 14 线直径 a 0.50 0.40 0.32 0.25 0.29 0.16 50 3~5 b 倾斜透照 11.6~15.0 7.1~11.5 4.1~7.0 3.1~4.0 2.1~3.0 <2.0 垂直透照 10.6~14.0 6.1~10.5 3.1~6.0 2.1~3.0 <2.0
图E 小口径钢管 专用象质计
mm
小口径钢管象质计的选用
尺 寸 管 子 透 照 厚 度
E2.3.2 象质计的放置 当选用专用象质计时,金属线垂直横跨焊缝表面正中,如选用GB5618-85象质计,则将表E1规定应显示的线编号对准定位中心标记处。
如数个管子接头在一张底片上同时显示时,应至少放置一个象质计,如果只用一个,则必须放在最边缘的那根管子上。
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E2.3.3 象质计影象的观察
当选用专用象质计时,底片上应至少观察到1根以上的钢丝影象。
E2.4 对允许存在内凹坑和单面未焊透的管子,应在焊缝边上放置槽形测深计或采用其它有效方法,判断缺陷的深度。
E2.5 为保证上下焊缝影象清晰,焦距不得低于600mm。 E2.6 底片上每个管接头应有代号和定位中心。 E2.7 焊缝质量分级
E2.7.1 裂纹、未熔合、条状夹渣和圆形缺陷的分级按正文规定。
E2.7.2 内凹坑分级见表E2。设计焊缝系数小于等于0.75的根部未焊透的分级见表E3。 E2.8 当只能采用双壁双投影一次透照方法时,可参照SD143-85《电力建设施工及验收技术规范钢制承压管道对接焊缝射线检验篇》处理。
表E2 内凹坑的分级
内凹坑的深度 质量等级 占壁厚的百分数 % Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
≤10 ≤20 ≤25 大于Ⅲ级者 深 度 mm ≤1 ≤2 不限 ≤3 长度 mm 表E3
质量分级 未焊透的分级
未焊透的浓度 长度 mm 占壁厚的百分数 % Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 0 ≤15 ≤20 深 度 mm 0 ≤1.5 ≤2.0 大于Ⅲ级者 0 ≤10%周长 ≤15%周长
附加说明:参加本标准修订工作组员: 李生田 哈尔滨焊接研究所 张泽丰 劳动人事部检测中心 李 衍 无锡锅炉厂 王梅屏 哈尔滨焊接研究所 孔令时 大连重机厂 井树根 金州重机厂
白恒武 哈尔滨焊接研究所
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刘波峰 合肥通用所 陈良善 哈尔滨锅炉厂 吴宗述 劳动人事部锅炉局 周荣贵 江南造船厂 季宝权 东方锅炉厂 姜富才 上海材料所 赵 湛 第一重机厂
钟国起 黑龙江省电力中心试验所 徐 彦 锦西化工机械厂
顾世瑶 中国船舶工业总公司十一所 屠汉清 上海中华造船厂 郭寿汾 哈尔滨焊接研究所 倪克非 上海锅炉厂
梁悌和 航天部南昌飞机制造公司
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《钢熔焊化对接接头射线照相和质量分级》的制订情况
本标准GB3323-82标准的基础上进行了修订,对标准的个别技术指标进行了合理调整和文字叙述的进一步完善。
本标准1987年7月13日由国家标准局批准,并于1988年7月1日起实施。 1 修订的技术路线
在标准修订工作中,根据国家直接采用国际上先进工业国家标准的技术政策,工作组逐条地分析了ISO,DIN,BS,JIS,ASME和ASTM 等同类标准,在我国JB 928-67,GB 3323-82 的原有基础上,本着提高射线探伤工艺水平,提高缺陷的发现率,适当的放宽危害性不大的气孔和夹渣的数量,从而减少因返修不当所带来的局部残余应力和组织的恶化,保证更高的结构安全性等原则,对GB3323-82进行修订。
修订后的GB 3323-87 各项条款,都尽可能地取在国外同类标准的先进水平上,对个别条款,因国内设备、胶片和辅助器材的限制,作了适当的调整。
结合我国的具体情况,射线照相质量等级上增加了AB级,它介于国际上通用A级和B级的中间,适合于锅炉和压力容器等产品的探伤要求。对圆形缺陷的评定仍然采用点数法和缺陷评定区的传统习惯来评定其严重程度。
标准修订过程中参考的主要国外标准见表1。 表1
ISO/R947-1969(E)
50mm以下环形熔化焊对接接头射线检查推荐方法 ISO/R1106-1969(E)
50mm以下板材熔化焊对接接头射线检查推荐方法 ISO/2405-1972(E)
50至200mm厚钢板熔化焊对接接头射线检查推荐方法 ISO/2504-1973(E)
焊缝射线照相和底片的观察条件-象质计推荐方案的应用 ISO/R1027-1969(E)
射线照相象质计-原则和分类
DIN 54111-1 金属焊缝的X线和γ线照相技术 DIN 54109-1 无损检验方法
金属材料射线照相的影象品质术语、透度计、影象品质因数。 DIN 54109-1 无损检验
主要参考的国外标准
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金属材料射线照相的影象品质等级划分的准则 DIN 54116-1 射线照相底片观察条件 BS 2600-2:1980
钢熔化焊对接接头射线照相检验-2至50mm厚钢焊缝检验方法 BS 2600-2:1973
钢熔化焊对接接头射线照相检验-50至200mm厚钢焊缝检验方法 BS 3971:1980
工业射线照相象质计的规定(包括应用指南) ASME Section V.VIII
无损检验 压力容器
ISZ 3104-68 钢焊缝射线透照方法和透照底片的等级分类方法
2 修订后的GB 3323-87 与国外标准的比较
2.1 透照板厚范围加大了,上限值从原来的120mm增加到200mm,这与ISO 2405、BS 2600和DIN 54111的上限值相同,见表2。 表2
标准名称 ISO 2405 BS 2600 DIN 54111-1 GB 3323-87 本标准的透照板厚与国外标准的比较
厚度范围 50~200mm 2~200mm 常用200mm(可达300mm以上) 2~200mm
2.2 评片员的视力是评片质量的关键,本标准除要求校正视力不低于1.0外,还要求在400mm距离上能读出高为0.5mm,间隔为0.5mm的一组印刷体字母,国外同类标准的要求见表3。 表3
标准名称 BS 2600 ISO 2504 SNT-TC-IA-80(美) 观察距离比较
0.5mm印刷符号的观察距离 400mm 400mm ≥305mm
2.3 射线能量的选择
2.3.1 X射线的能量取决于管电压,在一定的条件下根据透照厚度选择管电压的数值。管电压
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太高会降低底片对比度和清晰度。原标准没有规定,GB 3323-87 对管电压的上限值与透照厚度的关系作了规定,各国标准管电压上限值的比较见图1。
图1 各国标准对管电压上限规定的比较
2.3.2 γ射线的能量取决于γ射线源的种类,修订后标准对γ线透照的最小厚度作了规定,为避免γ射线透照薄件时引起灵度下降,GB 3323-87 对不同种类γ源透照厚度下限作了规定,具体比较见表4。
标 准 ISO/R 1106 BS 2600 Par 1,2 ASME Secv DIN 54111-1 A级 B级 A级 GB 3323-87 AB级 B级
表4 最小透照厚度 1-192 10 10 19 20 40 20 30 40 Co-60 38 50 38 40 60 40 50 60 mm 20
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2.3.3 高能X射线的可以透照的有效厚度范围见表5。
标 准 射线能量Me V 1~3 BS 2600-2 3~8 8~35 1~2 DIN 54111-1 >2 A级 B级 A级 B级 A级 B级 A级 B级 A级 1~2 GB 3323-87 >2 AB级 B级 A级 AB级 B级
表5
透明有效厚度 mm 50~150 70~200 70~200 30~200 50~150 ≥40 ≥60 50~200 >60~150 ≥50 ≥60 30~200 40~175 50~150 ≥40 ≥50 ≥50
1~2 ISO/DIS 5579 >2 2.4 胶片的分类是选择胶片的基础。GB 3323-87 对胶片进行了分类,参考的国外标准见表6。 表6
ISO 5579 胶片等级 GⅠ GⅡ GⅢ GⅣ ASTM-E-94 胶片等级 1级 2级 3级
超微粒 微 粒 高 速 高反差 高反差 技术指标 用于高质量射线照相 用于轻金属低能量照相 适合于γ线和高能X射线 21
粒 度 超微粒胶片 微 粒 胶 片 中微粒胶片 粗 粒 胶 片 感光度 极低 低 中等 极高 国外胶片分类对比表 mm
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4级 DIN 54111 按银盐粒度增大的次序分为G1、G2和G3三个等级 BS 2600-2 超微粒 微 粒 中 速 GB 3323-87 胶片等级 J1 J2 J3
感光度 低 中 高 反差 高 中 低 粒度 细 中 粗 高 反 差 高 反 差 - 高 速 适用于萤光增感 选择三个级别是根据国内胶片生产水平而确定的。待国内能生产超微粒胶片时,再进一步修改。
2.5 象质计灵敏度
GB 3323-87采用的GB 5618-85 象质计与ISO 2504 等效。
象质计灵敏度是用象质指数表示的。对象质计灵敏度的要求随厚度变化而变化,更加合理。国内外标准灵敏度的比较见图2。
图2 各国标准象质计灵敏度的比较
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2.6 射线照相时射源至工件的距离L1与透照厚度的关系,直接影响影像的清晰度,各国标准选取的最小L1的比较见表7及图3。
图3 各国标准规定的最小L1与L2的关系
标 准 名 称 BS 2600 表7
L1的计算公式mm 注
L1dUgL2 2Ug取U1值的计算值太大,所以取图3中之值 DIN 54111 3 L1A级7.5dL223 L1级15dL2 ASME L1d/UgL2 Ug=0.51 =0.76 =1.01 =1.77 Ug=0.4 Ug=0.2 Ug=0.4 Ug=0.2 JISZ 3104 L1普级d/UgL2L1特级d/UgL2L1A级d/UgL2L1B级d/UgL2ISO 1106 23
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23L1A级7.5dL2GB 3323-87 23 L1B级15dL223LAB级10dL2 表中:L:射源工件距离 Ug:几何不清晰度 d:射源尺寸
L2:工件表面至胶片的距离 U1:固有不清晰度
2.7 在射线照相过程中,为提高缺陷的检出率,GB 3323-87 对透照厚度比K作了规定,与国外标准的比较,见表8。
表8
级别与K值 标准名称 ISO 1106 BS 2600 DIN 54111 ASME V 焊缝形式 A 钢板对接 环 缝 各种焊缝 GB 3323-87 钢板对接 环 缝
≤1.1 ≤1.1中速胶片 B ≤1.06 C ≤1.1 ≤1.6 微粒超微粒胶片 底片有效长度内均达到规定的黑度和灵敏度要求 A ≤1.03 ≤1.1 AB 1.03 ≤1.1 B 1.01 ≤1.06 2.8 底片黑度
GB 3323-87 对底片黑度的规定,从原来的1.2~3.0 提高到表9中的数值。表中同时列出各国标准对黑度的规定。
2.9 焊缝质量分级
在焊缝的质量分级中,对圆形缺陷的评定区域沿用了JB 928-67 和GB 3323-82 的形式,参照日本JISZ 3104-68的标准,把GB 3323-82 中的10×50mm2的评定区修订成随着板厚而变化,将评定区按板厚分为三档见表10。
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表9
标准 X线 各国标准对底片黑度的要求
级别 A级 AB级 B级 γ级
灰雾度 黑度 1.2~3.5 1.5~3.5 1.8~3.5 1.7~3.0 2.0~3.0 GB 3323-87 ≤0.3 ISO/1106 ISO/2405 BS 2600 Part l DIN 54111 ASME A级 B,C级 各 级 1、2、6、7 3、4 A级 B级 X级 γ级 ≤0.2 ≤0.3 ≤0.2 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.2 ≤0.2 1.7~3.0 2.0~3.0 1.8~4.0 2.0~4.0 表10
母材厚度 评定尺寸 ≤25 10×10 缺陷评定区
>25~100 10×20 >100 10×30 Mm
评定区域这样改变的结果限制了密集性缺陷和单个缺陷,放松了分散性的较小缺陷。 在圆形缺陷分级表中,把日本的JISZ 3104 表13中的板厚10~25mm一档又细分为10~15和15~25mm二档,其中15~25mm档的各级由原来的2、6、12点增加到3、9、18点。这样在薄板区的圆形缺陷相应地放宽些。
2.10 在条状夹渣的分级中,GB 3323-82规定的不够明确,在使用中易造成分歧,且限定的较严。GB 332-87 参照了美国ASME规程,规定的条文明确,易于执行。 3 评价
GB 3323-87标准条目清晰,便于执行。在探伤工艺方面与欧洲先进国家和ISO的水平相近。圆形缺陷的分级参照日本JISZ 3104-68 的相应部分,规定的较合理。条状夹渣分级引用美国ASME的部分条款,使修订后的条文更为完善。
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钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级的使用说明目
GB3323-87
1 适用范围
适用的被检钢种包括低碳钢,低合金和不锈钢。熔化焊是指手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊和气焊等。
本标准将射线照相质量等级分为A级、AB级和B级三种,焊缝合格质量分为I、Ⅱ、Ⅲ级,应根据负荷条件、工作环境和破坏时的危害程度来选择各种产品的照相等级和焊缝等级(一般由被检产品的技术条件和有关规程予以规定)。 2 照相质量分级
三种射线照相质量等级是根据或射源(能量)胶片和增感屏的不同组合来划分的,参阅表1。对于表中列入的组合方式可通过比较分析进行推断,但底片黑度和象质计灵敏度应符合有关等级的要求。
照相质量分级 射 源 ①低能X射线* A级 ②Iγ192表1
胶 片 J3(粗粒) J2(中粒) J2(中粒) J2(中粒) J1(细粒) J1(细粒) J1(细粒) J1(细粒) J1(细粒) J1(细粒) 增感屏 荧光 荧光 铅 铅 铅 铅 金属 铅 金属 金属
③Co60 ①低能X射线 ②IγAB级 192 ③高能X射线** ④Co60 ①低能X射线 B级 ②高能X射线 ③Iγ192 *指管电压500kVp以下的X射线。
**指由直线加速器、电子回旋加速器和静电加速器等产生的X射线。
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3表面状态
经焊接检验员外观检查合格焊缝,如其表面仍有可能掩盖焊缝内部缺陷或与之相混淆的不规则状态(如过于粗劣的焊波,多层焊焊道之间过深的表面沟槽,以及焊缝的表面凹坑、凿痕等),射线检验人员也有必要提出对焊缝表面进行适当修整的要求。
焊缝余高对焊缝中的缺陷检出灵敏度有一定影响,余高高度越高,缺陷检出越困难,因此焊缝余高应尽最可能减小。 4 射源种类和射线能量
射源和能量的选择应按工件厚度、所要求的照相质量等级以及所选用的透照方法和器材条件来决定。在允许的能量范围内,为提高显示缺陷的底片对比度和清晰度,应尽可能选用能量较低的射线,但如焊缝余高较高或厚度差较大,为使焊缝有效透照区两端及其中心附近热影响区的黑度均在规定的范围内,也可适当提高射线能量。又考虑到能量过高会严重影响象质,因此在400kV以下对不同厚度最高能量的选用,还应受到正文图1的制约。 5 胶片和增感屏
几种性能类似(但并不完全相同)的X光胶片的分类如表2所示。
正文表3是推荐值,若使用的增感屏后屏度小于表3中的数值,则应注意背散射的影响。 表2
性能类似的牌号 胶片类 柯达 J1 J2 J3 M T C AA BB 爱克发 D2 D4 D1 RCF 杜邦 45 55 75 91 富士 50 80 100 400 天津 V Ⅲ Ⅱ 6 象质计
三个型号象质计适用的厚度范围见表3。在射线底片上应观察到至少2根以上钢丝影响。
象质计型号 照相质量分级 A 10/16 ≤10 6/12 >10~60 1/7 >60~200 表3
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AB B
≤16 ≤25 >16~80 >25~150 >80~200 >150~300 用双壁单影法透照时,象质指数按正文表4规定的数值减少一个指数要求。
图1
象质计在被检焊缝区,一般放置位置见图1。象质计置于胶片一侧时,在最粗丝右下角或左下角应放置“F”标记,见图2。
图2
环缝作内透中心周向曝光时,若透照区为抽查或返修复照区,则每张底片上应有象质计显示;若同时透照纵缝,则纵缝透照区的远端也应有象质计显示。 7透明方式
正文图2所示透照方式也可归纳如下:
单壁透照纵缝透照法双壁透照单壁透照环缝透照法双壁透照外透法内透法FR中心法FR偏心法FR倾斜法垂直法倾斜法垂直法
双壁单影法双壁双影法28
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8 几何条件
8.1 透照距离L1:
满足几何不清晰度Ug要求的最小L1(焦点至工件表面距离)可按图3、图4或图5选定。 8.2 透照厚度比K:
是指射线束在透照区端部斜向穿透的厚度与该端点实际厚度的比值。对焊缝来说,是指端部斜向穿透的母材厚度与该处实际母材厚度之比,或端部斜向穿透的焊缝厚度与该处实际焊缝厚度之比(参阅图3)即:
KT'TT'ATA图3
8.3 一次透照长度L3 A.纵缝(参阅图4):
θ-对透照区端部板厚方向横向裂纹的检出角或影象最大失真角。
图4
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要求 L3≤
L3≤B.环缝
用外透法或双壁单影法透照环焊缝时,一次透照长度L3可先按图5查出满足k≤1.1的整L12L13„„A,AB级,此时θ≤10° k≤1.03 „„B级,此时θ≤9.5° k≤1.01
圈环焊缝的最少透照次数N,然后用N除圆筒或管子外圆周长即可求得。
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有效评定长度Leff一般不用计算,射线底片上两搭接标记(或有效区段标记)之间的长度即是(纵缝双壁单影法除外)。
9 背散射监测标记
每个暗袋背面的适当位置均须附有铅质“B”标记,该标记影象不得叠加在焊缝影象上,并离焊缝边缘5mm以上。
铅质“B”标记的推荐尺寸见图6。 10 定位标记和识别标记
两种标记的推荐尺寸见图7,安放位置示例见图8。
单位:mm
*高能射线透照时,应为
对透照部位也可采用其他等效的标记方法。 3.2mm 对余高为零的焊缝,应在搭接标记的对侧焊缝边缘增放焊缝位置指示标记。 11 底片黑度
图6
对无余高的焊缝,宜选择最佳黑度为2.5的透照条件,对有余高的焊缝,宜选择母材黑度约3~3.5,焊缝黑度约1.5~2.0的条件透照较好。
有效评定区:长度是指两搭接标记(或有效区段标记)之间的范围,宽度是指焊缝加两侧热影响区的范围。
黑度的测定位置见图9。
图5 图9
黑度计的读数精度应为±0.05,要求测试数值重复性好。作为测试标准的阶梯黑度片应由
国家计量部门每两年至少校检一次。
对所用胶片灰雾度是否在规定数值内,应经常进行抽样检查。 12 圆形缺陷与条状夹渣的评级
12.1 气孔、夹渣和夹钨尺寸的测量如图10所示。
图中l表示缺陷长度,w表示缺陷宽度。
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当比值l/w≤3时,按圆形缺陷评级。 当比值l/w>3时,按条状夹渣评级。
图8
12.2 圆形缺陷的评级
评定区框线的长边要与焊缝平行。框线内必须完整包含最严重区域内的主要缺陷。与框线
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外切的不计点数,相割的按其总点数的1/3计(四舍五入取整数)。
当按标准正文16.2.6条的规定采用扩大评定区时,评定区可向左也可向右平行扩大,但应保证扩大后的评定区处于缺陷较严重的部位,如图11所示:
如果扩大后的评定区内还包含有条状夹渣或未焊透,则需要综合评级。
图10
如果在规定的评定区内还包含条状夹渣或未焊透,则不能采用扩大评定区的方法评级。 12.3 条状夹渣的评级
图11 圆形缺陷扩大评定区示意图
需要评定总长的某一组夹渣,均应处在与焊缝方向平行的一条直线上。在实际评定时,直
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线两侧一定宽度范围内的条状夹渣,也应认为在此直线上,每侧宽度范围:
当T≤25mm时,为2mm; 应25<T≤100mm时,为3mm; 当T>100mm时,为4mm。
此外,对于100%照相检验的焊缝,当底片上有条状夹渣影像显示时,应该与相邻底片接长观察评定。
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附录E
钢管熔化焊对接接头射线照相(补充件)使用说明
1. 关于外径大于89mm的管子对接焊缝射线照相
① 管子对接焊缝,是指管子与管子的对接接头,即对接环焊缝,不包括管子与管子相贯连接的角接头和T形接头。
② 照相工艺和焊接质量的评级均按标准正文。对k值的要求和一次透照长度的规定可根据具体情况(如管径和壁厚的大小及照相方法等级等)适当放宽,但整圈焊缝的透照次数不应少于4次(双壁单影法)以免漏检缺陷。
③进行双壁单影法照相时,射线倾斜照射角不宜大于15°。
2. 关于外径小于等于89mm的管子对接焊缝射线照相 ①对于管子对接焊缝的说明与1①同。 ②透照方式,一般应采用双壁双影法,只有当上下两焊缝椭圆显示有困难时才可采用垂直透照法。
椭圆显示时,两焊缝影象的间距是指中心部位处焊缝内侧边缘的距 离(见右图)。间距以3~10mm这宜,最大间距不得超过15mm,目的要控制射线倾斜照射角度不致太大,有利于检出缺陷。
椭圆显示有困难是指:射线方向难以调正至椭圆显示;小直径厚壁管焊缝影象难以保证间距要求,还包括发现根部面状缺陷有困难等情况。
进行垂直透照时,因透照厚度增加且厚度差增大,故可适当提高管电压。
③透照次数,可不受标准正文规定的k值约束,但一般不应少于两次,即至少应在互相垂直的方向上各透照一次。
当只能采用双壁双影一次透照方法时,照相工艺可参照水利电力部标准SD143-85处理,其要点如下:
A 可采用“高能量短时间”曝光规范,减小对比度,增大宽容度;
B 采取有效的屏蔽散射线措施;
C 有效评定范围一般要达到整圈焊缝长度的90%以上。计算方法如下:先在底片上测量椭圆影象两侧黑度低于规定值的焊缝长度,再除以整圈焊缝的总长,所提百分数若小于或等于10%,即认不有效评定范围达到了90%以上。
底片质量仍按本标准正文规定。
④ 象质计应放在射线源侧的焊缝表面上,且与工件表面(曲面)紧贴,金属丝垂直横跨焊缝表面正中。
象质计影象的识别:当选用R10系列象质计时,应观察到应显示的线编号钢丝影象;当选用专用象质计时,应至少观察到1根以上的钢丝影象。
表E1中“管子透照厚度”指管子的单壁厚度。
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⑤ 槽形测深计的型式、规格和放置方法,参照SD 143-85。
⑥ 管接头的代号是指焊口编号。当一个焊口需进行两次以上透照时,底片上的识别标记,除了管子接头的代号以外,还应有部位编号。
定位中心标记放置在射线源侧焊缝正中部位的母材上。注意射线投射方向,不要使各种标记和测深计投影到焊缝影象上。
⑦设计焊缝系数大于0.75的焊缝,其根部未焊透的评级按标准正文。
附加说明:
本文由下列同志参加编写: 李生田 哈尔滨焊接研究所 张泽丰 劳动人事部检测中心 李 衍 无锡锅炉厂 王梅屏 哈尔滨焊接研究所 孔会时 大连重机厂 井树根 金洲重机厂 陈良善 哈尔滨锅炉厂
宓中玉 上海材料所
钟国起 黑龙江省电力中心试验所 徐 彦 锦西化工机械厂
顾世瑶 中国船舶总公司第十一研究所 屠汉清 中华造船厂 梁悌和 航天部南昌飞机公司
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