在许多重要的焊接结构中,如:大型起重设备、水工金属结构、水利电机、桥梁、码头、电厂钢结构等,角焊缝得到广泛应用。但到目前为止,角焊缝的质量检验仍然是一个非常薄弱的环节。为此,本文结合探伤实践,对角焊缝射线透照技术中的一些问题进行探讨。
1. 直接透照的问题
角焊缝的直接透照方法如图1所示。对于T型接头具有I型或K型坡口的角焊缝,一般应从腹板两侧两个方向进行透照。透照倾斜角α一般为30°。对于工字形坡口,由于腹板上焊缝金属的熔深较小,不要求熔深,因此α角可以较小,一般在20~30°范围内。改变。 K型坡口多为熔透角焊缝。如果幅材较厚,α角可适当大一些,通常在30-40°范围内。 T型接头V型坡口的角焊缝和搭接角焊缝一般只从一个方向透照。选择透照倾角α时,前者通常为45°,后者一般为0-30°。光线透照时,透照厚度比K是影响主对比度的一个非常重要的参数。在对接焊缝中,一般要求K值小于1.01~1.03。即使是环向接缝也不应大于1.1。为了提高图像质量,对接焊缝的B级(最高级别)图像质量需要平滑焊缝的不均匀补强。以获得最佳的缺陷图像对比度。控制透照厚度比的目的是为了尽量减少有效透照区域内射线强度的变化,且变化量应控制在较小的范围内,以利于缺陷的识别和检测。但从图1可以看出,角焊缝的透照厚度变化较大。与射线束中心相对的焊道横截面两侧的透照厚度比(H2/H1)可高达1.5-2.0或更高。射线照相透照时,射线照相胶片上仅焊道部分的黑度往往在0.5~3.5D之间急剧且连续地变化,且过渡区很小。射线照相胶片上焊缝缺陷黑度变化大多在0.5D以下。因此,这些缺陷的黑度变化可能被掩盖并且缺陷图像难以识别。尤其是在审片时,人们的眼镜很难适应黑度对比度的急剧变化,不利于缺陷的观察和识别。显然,角焊缝较大的透照厚度差对射线检测具有极其负面的影响,这也是角焊缝射线检测长期以来难以实施的原因。
2. 楔块补偿技术
角焊缝透照时,消除透照厚度差异较大的最有效方法是对透照厚度不足的部位进行厚度补偿,并尽量使整个透照区域的厚度均匀。透照厚度补偿有两种形式:上表面补偿法和下表面补偿法。对于T形接头角焊缝和搭接角焊缝,一般应尽可能采用上表面补偿透照法,如图2、图3所示。补偿块的楔角最大应为45°。补偿块的厚度一般等于或略大于焊脚的尺寸。在射线照相过程中,楔子的钝边应尽可能靠近卷材,不留间隙。无论T形接头角焊缝坡口形式如何,采用上表面补偿透照法时图像质量计的配置如图2所示。线性图像质量计平放在补偿块侧面靠近辐射源,焊丝垂直于焊道,灯丝在外面。使用时应根据角焊缝的透照厚度和检验等级确定图像质量指标。波谷图像质量计主要用于缺陷深度测量比较。应放置在辐射源一侧透照区中心的补偿块表面(距离焊缝边缘约3-5mm),以保证槽式图像质量计的图像。不要与焊缝图像重叠,并评估图像胶片。图3显示了搭接角焊缝上表面的补偿透照。线性图像质量计可以跨越焊道上的补偿块和上搭接板的表面。槽式图像质量计应放置在上搭接板的焊缝上。外部。图4为T形接头角焊缝下表面补偿透照法示例。多用于实际透照时难以实现上表面补偿的情况。补偿块的厚度远大于上表面补偿。
3. 偏移补偿方法
角焊缝的射线照相透照采用楔块补偿技术。虽然射线照相胶片可以获得较高的图像清晰度和对比度,有利于缺陷的识别和检测,但它也需要X射线机的功率。较大,目前国内外便携式低能X射线机大多在300KVP以下,透照厚度通常小于50mm。如果提高X光机的容量,设备的体积就会急剧增大,这会导致现场检查的机动性变差,辐射防护也会变得更加困难。因此,这将在一定程度上限制射线照相楔块补偿技术的应用。特别是国内很多单位使用的X光机容量不足250KVP,所以我们希望有更灵活的方法。本文推荐一种偏移补偿技术。如图5所示。偏移补偿的技术实践是一种无补偿的直接透照法。补偿块没有楔块,偏置在角焊缝一侧的上表面上。补偿块的厚度一般为腹板或上搭接板焊脚尺寸的0.5~0.7倍。光线透照时,可作为选择曝光参数时计算透照厚度的参考。这种带偏移补偿的直接透照法的透照厚度可按下式计算:
如果补偿块对应的黑度值为2D,则角焊缝整个焊道的检测区域的黑度可以控制在1.0到3.5之间。这里补偿块的作用不是厚度补偿,而是改善人眼视角下的黑度对比度效果。以补偿块处的黑度为基准,焊缝观察区域自然分为两部分,相对提高了视角。缺陷图像上的黑度差异大大提高了缺陷图像的对比度,使缺陷的黑度对比度从不可识别变为可识别。同时,也大大缓解了高对比度快速变化带来的视觉不适,从而有利于底片的评价和观察。现场试验表明钢结构射线检测,采用偏移补偿技术的射线照相可以成功地检测出焊缝的根部裂纹和根部未焊透的情况,大大提高了直接透照法对缺陷的检测效果。同时,对射线机的输出功率也没有特别的影响。要求。
4、影片评价综合分析
角焊缝的射线照相透照与对接焊缝的射线照相透照不同,射线照相胶片上缺陷图像的分析也有很大不同。例如,未焊透是对接焊缝中不允许存在的危险缺陷。它在射线照片上清晰可见,呈细直线。易于发现和检测。但角焊缝的情况有所不同。在T形接头中带有K形坡口的全熔透角焊缝中,虽然未熔透是一种危险缺陷,但由于缺陷的方向,允许有一定的限度。它与射线束方向垂直,间隙较小,在射线照片上难以显示和检测。如果凹槽钝边间隙较大,则缺陷会呈现条状暗影,形状模糊不清。对于T型接头的工字形坡口角焊缝,腹板短边的未焊透是允许的,不属于缺陷范畴。只有当未焊宽度超过腹板宽度时,超出的部分才会成为角焊缝的根本缺陷。焊缝渗透是一种危险缺陷。普通焊接钢结构允许有一定限度。 X光片上的图像大部分是一条粗黑线,但边缘模糊且较浅。真空对接焊缝的射线照相胶片显示为深黑色点,大多分级为点缺陷。然而,单角焊缝表现为柱状孔,垂直于焊道,通常被视为带状缺陷。如果它们的长度尺寸超过焊脚尺寸的1/2时,应考虑焊透缺陷的可能性,大多数是不允许存在的。至于角焊缝裂纹在射线胶片上的投影图像,更是多种多样。如果裂纹面与辐射束方向相同,则表现为一条曲折的细黑线。如果裂纹面与射线束成一定的夹角,则裂纹面大多呈一束缠结的线状。如果裂纹面垂直于射线束方向,则在胶片上会呈现出浅云状的阴影。显然,角焊缝的射线照相分析和射线照相胶片上缺陷的图像分析比对接焊缝复杂得多。这必须根据接头的具体形状、辐射束的入射方向、缺陷的显示图像、发生的位置和缺陷产生的机理进行综合分析,并采用其他辅助检查方法必要时。例如,如果射线照片上发现浑浊阴影,难以确定层状撕裂或未焊接钢结构射线检测,可以用超声波从翼板侧面扫描,以进一步确认。
为了便于缺陷分析,图6给出了角焊缝中常见缺陷产生位置的示例。在评估薄膜时,可以根据射线束的入射方向来考虑薄膜上可能出现的缺陷之间的透视关系。
5. 结论
如上所述,角焊缝的射线照相与对接焊缝的射线照相不同,必须考虑接头复杂形状对射线照相和胶片评估的不利影响。采用上表面楔块补偿技术,可以成功解决透照中厚差较大带来的危害,大大提高射线透照检测角焊缝缺陷的能力。虽然偏移补偿仍然是一种非补偿性的直接透照方法,但它极大地提高了角焊缝射线照相胶片的图像质量,提高了缺陷图像对比度,并且对X射线机的功率没有过高的要求。因此,在实际生产中进行检测具有很高的实用价值。同时,文章还指出,在评价角焊缝射线照相片时,必须注意:应根据接头的具体形状、射线的入射方向、射线的图像等进行综合分析。必要时应提供缺陷、发生部位和发生机制,并提供补充帮助。用其他检测方法进一步确认。