射線評片技巧

1、射線評片技巧目錄(一)：氣孔、夾渣、夾鎢射線底片影像特點(diǎn)(二)：條形缺陷評片步驟與技巧、條形缺陷綜合評級(三)：焊縫未熔合射線底片影像特點(diǎn)(四)：焊縫未焊透射線底片影像特點(diǎn)(五)：裂紋射線底片影像特點(diǎn)(一)：氣孔、夾渣、夾鎢射線底片影像特點(diǎn)按照J(rèn)B/T4730-2005承壓設(shè)備無損檢測第2部分射線檢測篇介紹，焊接接頭中的缺陷按性質(zhì)區(qū)分為裂紋、未熔合、未焊透、條形缺陷和圓形缺陷五類。在射線檢測評片欄目中將介紹該五類性質(zhì)的缺陷成因、缺陷評片技巧、評級方法，分享在工作中遇見的射線檢測案例。本文介紹圓形缺陷（氣孔、密集氣孔、夾渣、夾鎢）評片技巧和缺陷定量評級。一、圓形缺陷的評片缺陷長寬之比小于等于3（

2、L/N<=3），且非裂紋、未焊透和未熔合危害性缺陷。對接接頭焊縫常見的圓形缺陷包括圓形氣孔、非金屬夾渣、夾鎢等性質(zhì)缺陷。圓形缺陷示意圖1、氣孔（1）氣孔成因在焊縫氣孔形成機(jī)理及超聲檢測波形特性文中詳細(xì)介紹了焊縫氣孔形成的原因。氣孔分為單個氣孔和密集性氣孔。氣孔降低了焊縫的金屬致密性，降低焊接接頭的強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能。（2）氣孔射線成像特點(diǎn)氣孔內(nèi)部充滿氣體，射線穿過氣孔幾乎不會形成材質(zhì)衰減。在射線底片上氣孔呈暗色斑點(diǎn)，中心黑度較大。單個氣孔邊緣較淺平滑過渡，輪廓規(guī)則較清晰，密集氣孔成團(tuán)狀。氣孔大多是球形的，也可以有其它形狀，氣體的形狀與焊接條件密切有關(guān)。單個氣孔缺陷密集性氣孔 

3、2、非金屬夾渣（1）夾渣成因焊縫夾渣形成原因主要有以下幾點(diǎn)：· 在焊接每層焊道層間清渣不干凈；· 焊接電流過小、焊接速度過快；· 焊接操作過程不當(dāng)；· 母材坡口設(shè)計(jì)加工不當(dāng)；· 液態(tài)金屬冷卻速度過快等；第一條是焊縫產(chǎn)生夾渣的直接原因，第二到第五條原因是由于焊渣在液態(tài)金屬中浮渣不及時而殘留在焊縫中。焊縫中存在非金屬夾渣，當(dāng)焊縫承受應(yīng)力過程中在夾渣周圍會形成裂紋擴(kuò)展，裂紋發(fā)展到一定程度焊縫開裂。夾渣嚴(yán)重降低了焊接件強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能。（2）夾渣射線成像特點(diǎn)焊縫金屬包裹著非金屬夾雜物形成夾渣、射線穿過夾渣有一定的衰減，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于焊縫金屬對射線的衰減

4、。射線底片上夾渣呈暗色斑點(diǎn)，黑度分布無規(guī)律，輪廓不圓滑不規(guī)則，小點(diǎn)狀夾渣輪廓較不清晰。非金屬夾渣3、夾鎢（1）夾鎢成因鎢極承載電流的能力較差，過大的電流會引起鎢極熔化和蒸發(fā)，其微粒有可能進(jìn)入熔池，形成夾鎢。（2）夾渣射線成像金屬鎢射線的衰減系數(shù)比鋼大，透過金屬鎢后的射線能量比鋼低，膠片吸收射線產(chǎn)生的光電子更少。在底片上成亮色，輪廓清晰。夾鎢缺陷以下為實(shí)際工作中的射線底片 夾渣和圓形氣孔缺陷底片夾渣氣孔夾鎢缺陷底片圓形缺陷（鏈狀氣孔）底片密集氣孔缺陷底片雙影雙壁透照圓形缺陷底片蟲狀氣孔底片二、圓形缺陷的評級圓形缺陷的評級參考JB/T4730-2005承壓設(shè)備無損檢測第2部分射線檢測標(biāo)準(zhǔn)

5、講解，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的評級方法：“5.1.5.1  圓形缺陷用圓形缺陷評定區(qū)進(jìn)行質(zhì)量分級評定，圓形缺陷評定區(qū)為一個與焊縫平行的矩形，其尺寸見表8。圓形缺陷評定區(qū)應(yīng)選在缺陷最嚴(yán)重的區(qū)域。5.1.5.2  在圓形缺陷評定區(qū)內(nèi)或與圓形缺陷評定區(qū)邊界線相割的缺陷均應(yīng)劃入評定區(qū)內(nèi)。將評定區(qū)內(nèi)的缺陷按表9的規(guī)定換算為點(diǎn)數(shù)，按表10的規(guī)定評判焊接接頭的質(zhì)量級別?！氨? 缺陷評定框表9 缺陷點(diǎn)數(shù)換算表表10 缺陷評級表舉例說明：例子：若母材公稱厚度（母材測量厚度）為19mm，首先判斷底片上的缺陷非裂紋、未焊透和未熔合危害性缺陷。再根據(jù)表8采用10×10的正方形評定框，框住最嚴(yán)重的部位

6、，測量缺陷的長度。若在該評定框內(nèi)分別有編號為A、B、C、D四個缺陷，測量長度分別為3mm、4mm、2mm、5mm。根據(jù)表9換算成點(diǎn)數(shù)分別為3個、6個、2個、10個，總共點(diǎn)數(shù)相加為3+6+2+10=21個點(diǎn)。母材厚度為18mm，共換算為21個點(diǎn)大于III的最大點(diǎn)數(shù)18，根據(jù)表10評為IV級。若驗(yàn)收等級為III級，則該焊接件焊縫質(zhì)量不合格。備注：1、>1-2表示，大于1且小于等于2（該范圍包含2不包含1）。2、由于材質(zhì)或結(jié)構(gòu)等原因,進(jìn)行返修可能會產(chǎn)生不利后果的焊接接頭，經(jīng)合同各方同意，各級別的圓形缺陷點(diǎn)數(shù)可放寬1點(diǎn)2點(diǎn)。（比如在測量圓形缺陷點(diǎn)在換算成點(diǎn)數(shù)，若點(diǎn)數(shù)為18,母材厚度為19mm，嚴(yán)

7、格按照J(rèn)B/T4730.2-2005標(biāo)準(zhǔn)的評級表評為IV級。若放寬1點(diǎn)，則為17點(diǎn)評為III。）3、對致密性要求高的焊接接頭，制造方底片評定人員應(yīng)考慮將圓形缺陷的黑度作為評級的依據(jù)，將黑度大的圓形缺陷定義為深孔缺陷,當(dāng)焊接接頭存在深孔缺陷時，焊接接頭質(zhì)量評為級。4、如下表中所示，母材厚度在規(guī)定范圍內(nèi)不計(jì)點(diǎn)數(shù)的缺陷尺寸。若母材公稱厚度為23mm，當(dāng)缺陷長徑小于0.5mm，則該缺陷不計(jì)入點(diǎn)數(shù)換算。缺陷不計(jì)點(diǎn)數(shù)的缺陷尺寸(二)：條形缺陷評片步驟與技巧、條形缺陷綜合評級本文講述條形缺陷定義、條形缺陷底片影像特點(diǎn)和條形缺陷評級，由于條形缺陷評級相對較復(fù)雜，缺陷評級涉及到許多因素，比如單個條形缺陷評級、一

8、組條形缺陷評級、圓形缺陷和條形缺陷綜合評級，本文按照J(rèn)B/T4730-2005承壓設(shè)備無損檢測第2部分射線檢測篇詳細(xì)講述鋼、鎳、銅制熔化焊對接接頭的條形缺陷評級方法（特種設(shè)備射線檢測二級考試的評片方法），并舉例說明。一、條形缺陷定義條形缺陷不包括裂紋、未焊透和未熔合的危害性缺陷，當(dāng)缺陷的長寬比大于3時，定義為條狀缺陷。條形缺陷包括條渣和條孔。二、條形缺陷底片影像特點(diǎn)條形缺陷與圓形缺陷的區(qū)別在于：通過測量缺陷的長寬比，圓形缺陷長寬比小于等于3，而條形缺陷長寬比大于3。條形缺陷主要以條形夾渣、條形氣孔為主，其底片影像還是夾渣和氣孔的影像。因此，條形缺陷影像特點(diǎn)可參考圓形缺陷中夾渣和氣孔影像特點(diǎn)來判

9、斷。在射線評片技巧(一)：氣孔、夾渣、夾鎢的缺陷評片和評級文中詳細(xì)介紹了氣孔、夾渣的影像特點(diǎn)，本文中不再重復(fù)介紹。以下為實(shí)際工作中拍攝的X射線底片圓形缺陷和條渣底片影像條孔和條渣底片影像三、條形缺陷評級1、表12為JB/T4730.2-2005條形缺陷評級方法JB/T4730.2-2005條形缺陷評級表（1）I級不允許存在條形缺陷；（2）評定框內(nèi)只有單個條形缺陷；若母材厚度24mm，缺陷長度13mm，II級允許最大長度為24/3=8mm<13mm，則超過II級；III級允許長度24×2/3=16mm>14mm，則該缺陷評為IIV級。（3）評定框內(nèi)存在一組條形缺陷；評級方法

10、是先從低級別判定是否滿足該條件，滿足則評為該級別，不滿足判斷高級別條件。若評定框內(nèi)有條條形缺陷，母材厚度34mm，如下圖為缺陷示意圖。條形缺陷示意圖若假定評為II級，觀察是否滿足II級條件。母材厚度T=34mm，評定框?yàn)?4×12=408mm，上圖中缺陷在該評定框內(nèi)，相鄰缺陷不超過6L即為6×12=72mm，累計(jì)長度為5+12+10=27mm<34mm，則滿評為II級的條件，該缺陷評為II級。2、綜合評級JB/T4730.2-2005綜合評級方法：綜合評級綜合評級的必要條件是在圓形的評定框內(nèi)同時存在圓形缺陷和條形缺陷，以下為綜合評級的例子。例子：若在圓形缺陷評定區(qū)內(nèi)同

11、時存在圓形缺陷和條形缺陷時，圓形缺陷換算成點(diǎn)數(shù)評為II級，條形缺陷評為III級，則綜合評級為IV級。 (三)：焊縫未熔合射線底片影像特點(diǎn)根據(jù)GB6417-1986金屬熔化焊焊縫缺陷分類及說明 定義未熔合，在焊接過程中由于焊縫金屬與母材金屬未完全熔化結(jié)合，或者焊道金屬與焊道金屬之間未完全熔化結(jié)合產(chǎn)生的缺陷稱為未熔合。本文講述未熔合缺陷的分類、焊縫未熔合危害、焊縫未熔合的產(chǎn)生原因、焊縫未熔合在射線底片影像上的特征缺陷，以及講解工作中射線檢測的焊縫未熔合缺陷底片。一、未熔合分類焊縫未熔合可分為層間未熔合、坡口未熔合（側(cè)壁未熔合）、根部未熔合，如下圖所示為三類焊縫未熔合的示意圖。未熔合常出現(xiàn)在焊縫根部

12、形成根部未熔合、在焊道間層形成層間未熔合、在焊道和母材坡口之間形成坡口未熔合，以及在焊縫和母材溢流或焊瘤之間等位置。坡口未融合示意圖層間未融合示意圖根部未融合示意圖二、未熔合危害未熔合是一種面積型缺陷，坡口側(cè)未熔合和根部未熔合明顯減小了承載截面積，應(yīng)力集中比較嚴(yán)重，其危害性僅次于裂紋。三、未熔合的產(chǎn)生原因（1）焊道清理不干凈，存在油污或鐵銹；（2）坡口設(shè)計(jì)加工不合理 ，液態(tài)金屬流動有死角；（3）焊接電流過小，焊絲未完全熔化；（4）焊槍沒有充分?jǐn)[動，焊接位置存在死角；（5）焊工為了加快焊接速度，擅自提高電流等。四、未熔合射線底片影像特征（1）根部未熔合：典型影像是連續(xù)或斷續(xù)的黑線，靠近母材側(cè)影像

13、輪廓整齊呈直線狀且黑度較大，為坡口或鈍邊的機(jī)械加工痕跡。靠近焊縫中心測未熔合影像的輪廓可能較規(guī)則，也可能不規(guī)則，呈曲齒狀的塊狀缺陷。根部未熔合在底片上的位置就是焊縫根部的投影位置，若射線垂直焊縫透照，則缺陷一般在焊縫影像的中間。若斜角度透照或者母材坡口形狀不對稱（開單邊坡口）可能偏向一邊。（2）坡口未熔合：典型影像是連續(xù)或斷續(xù)的黑線，寬度不一，黑度不均勻，一側(cè)輪廓較齊，黑度較大，另一側(cè)輪廓不規(guī)則，黑度較小，在底片上的位置一般在中心至邊緣的1/2處，沿焊縫縱向延伸。坡口未熔合示意圖和底片影像（3）層間未熔合的典型影像是黑度不大的塊狀陰影，形狀不規(guī)則，如伴有夾渣時，夾渣部位黑度較大。層間未熔合與分

14、層缺陷相似，在射線透照方向上透照厚度差較小，一般在射線照相檢測中不易發(fā)現(xiàn)。以下是未熔合缺陷影像圓形缺陷、未熔合、咬邊底片影像如上圖所示未熔合底片影像：靠近母材側(cè)黑度較大且輪廓清晰，靠近焊縫中心黑度逐漸減小且輪廓不清晰，該缺陷為典型的坡口未熔合。未熔合、夾鎢、圓形缺陷底片影像未熔合底片影像未熔合底片影像如上圖所示，靠近母材側(cè)影像輪廓整齊呈直線狀且黑度較大，另一側(cè)輪廓不規(guī)則。焊縫未熔合實(shí)物圖焊縫未熔合實(shí)物圖以上兩幅圖是在工作中遇到的是真實(shí)缺陷，由于焊接成型不良產(chǎn)生的坡口未熔合缺陷和層間未熔合缺陷，用線切割從焊縫中心剖開，可以很清楚的看到未熔合缺陷在焊縫中的形狀。五、未熔合缺陷評級本文介紹JB/T4

15、730-2005承壓設(shè)備無損檢測第2部分射線檢測篇的缺陷評級，其規(guī)定如果下：“5.3.4  質(zhì)量分級一般規(guī)定5.3.4.1  級焊接接頭內(nèi)不允許存在裂紋、未熔合、未焊透和條形缺陷。5.3.4.2  級和級焊接接頭內(nèi)不允許存在裂紋、未熔合、未焊透。5.3.4.3  焊接接頭中缺陷超過級者為級。”根據(jù)JB/T4730-2005承壓設(shè)備無損檢測第2部分射線檢測標(biāo)準(zhǔn)中缺陷評級的規(guī)定，若焊縫影像中有未熔合則判為級，若驗(yàn)收等級為，則判為不合格。 (四)：焊縫未焊透射線底片影像特點(diǎn)一、未焊透定義未焊透是指母材金屬之間沒有熔化，焊縫金屬沒有進(jìn)入接頭的部位根部造成的缺陷。

16、根據(jù)焊接件的焊接方式可以分為根部未焊透和中間未焊透。根部未焊透是由于液態(tài)焊縫金屬未進(jìn)入根部鈍邊，多半存在于開V型或U型坡口的單面焊，中間未焊透是由于液態(tài)金屬未進(jìn)入中間鈍邊，多半存在于雙V型或雙U型坡口雙面焊。焊縫未焊透缺陷部位二、未焊透危害焊縫中存在未焊透將減少其有效面積，嚴(yán)重造成焊接件強(qiáng)度等力學(xué)性能下降。未焊透還會造成應(yīng)力集中，嚴(yán)重降低焊縫的疲勞強(qiáng)度。另外，當(dāng)焊接件處于承載應(yīng)力狀態(tài)下，未焊透還有可能發(fā)展為裂紋，最終可能導(dǎo)致焊縫開裂。未焊透危害性大于氣孔、夾渣和夾鎢等缺陷，屬于危害性較大的缺陷。以下兩幅圖為母材厚度8-15mm埋弧焊焊縫，氣刨焊縫整體未焊透圖。 焊縫中未焊透缺陷焊縫中

17、未焊透缺陷三、產(chǎn)生未焊透的原因1）焊接電流小，熔深淺；2）坡口和間隙尺寸不合理，鈍邊太大；3）磁偏吹影響；4）焊條偏芯度太大；5）層間及焊根清理不良。使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。另外，焊角焊縫時，用交流代替直流以防止磁偏吹，合理設(shè)計(jì)坡口并加強(qiáng)清理，用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產(chǎn)生。四、未焊透底片影像特點(diǎn)（1）未焊透的典型影像是細(xì)直黑線，缺陷兩側(cè)輪廓都很整齊，為坡口鈍邊機(jī)械加工痕跡，未焊透影像寬度恰好是鈍邊的間隙的寬度。根部未焊透（2）有時坡口鈍邊有部分融化，影像輪廓就變得不太整齊，缺陷影像寬度和黑度局部發(fā)生變化，但只要能判斷是出于焊縫根部的線性缺陷，仍判定為未焊透。未焊透（

18、3）未焊透有底片上處于焊縫根部的投影位置，一般在焊縫中部，因透照偏、焊偏等原因也可能偏像一側(cè)。（4）未焊透呈斷續(xù)或連續(xù)分布，有時能貫穿整張底片。以下為實(shí)際工作中射線檢測底片圖像 未焊透和圓形缺陷上圖所示，未焊透缺陷在底片中呈一條很直的黑線，并且處于焊縫中心，可以肯定的判定為未焊透性質(zhì)的缺陷。未焊透和圓形缺陷上圖所示，從圖中可以很清楚的看到焊縫中心有許多圓形缺陷（圓形氣孔），再仔細(xì)的可以看到有一條位于焊縫中心的黑直線將圓形缺陷串聯(lián)起來，黑直線即為未焊透影像。未焊透影像未焊透影像以上兩幅圖的缺陷位于焊縫中心，貫穿整條焊縫，輪廓清晰可辨，黑度均勻，是典型的未焊透缺陷。未焊透和未熔合影像上圖所示未焊透缺陷位于焊縫中心，具體明顯未焊透影像的特征。仔細(xì)觀察未熔合缺陷，在靠近焊縫中心側(cè)影像很直，而靠近母材側(cè)缺陷輪廓不規(guī)則，是典型的未熔合缺陷。管子未焊透影像上圖所示為管子采用雙壁單影透照方