專利名稱：帶襯墊的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭x射線檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種X射線檢測(cè)方法，尤其涉及一種帶襯墊的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭X射線檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鋁管或鋁合金管對(duì)接焊接接頭一般不加墊板，射線檢測(cè)時(shí)，確定曝光參數(shù)的難度不大，可獲得黑度較為均勻的透照膠片。但標(biāo)準(zhǔn)要求的關(guān)于對(duì)接焊接接頭檢測(cè)方法， 曝光時(shí)間較長(zhǎng)，檢測(cè)效率較低，對(duì)周圍環(huán)境的輻射劑量也相對(duì)較高，輻射安全防護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較高。為提高焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，一般目前的設(shè)計(jì)要求鋁管或鋁合金管對(duì)接焊接接頭需預(yù)置鋁襯墊或鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊(即由鋁襯墊和套在鋁襯墊外的不銹鋼襯墊組成)。射線檢測(cè)時(shí)，需要解決的如下問題
(1)標(biāo)準(zhǔn)所要求的曝光量選擇的推薦值偏高，曝光電壓偏低，襯墊顯示區(qū)域與非襯墊顯示區(qū)域的黑度差較大，選擇曝光參數(shù)的難度較大，需探索符合鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭檢測(cè)特點(diǎn)的曝光參數(shù)。(2)明確規(guī)范符合標(biāo)準(zhǔn)要求的加襯墊區(qū)域的焊接接頭的像質(zhì)靈敏度的確定方式。(3)檢測(cè)帶襯墊的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭時(shí)，對(duì)其底片特定缺陷影像需進(jìn)行正確地評(píng)定。鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭射線檢測(cè)時(shí)，存在一些射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)未涉及但出現(xiàn)概率較大的一些危害性的缺陷——夾鎢、未焊滿、表面嚴(yán)重凹陷及表面咬邊。對(duì)于這些缺陷， 相關(guān)規(guī)范規(guī)定應(yīng)由外觀檢查程序完成。射線檢測(cè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)這些缺陷。所以，射線檢測(cè)應(yīng)該成為外觀檢查的一個(gè)重要補(bǔ)充手段。 此外，由于不銹鋼襯墊的線吸收系數(shù)遠(yuǎn)高于鋁合金的線吸收系數(shù)，所以不銹鋼襯墊上的一些微小損傷或缺陷若出現(xiàn)在焊縫區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生黑度較大的缺陷影像，會(huì)與較深的焊接接頭根部缺陷影像相混合，若不能正確評(píng)定，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重誤判。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種采取長(zhǎng)焦距、短時(shí)間、高電壓曝光參數(shù)進(jìn)行透照檢測(cè)，曝光時(shí)間可顯著縮短，檢測(cè)效率可顯著提高、誤判漏判顯著降低的帶襯墊的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭X射線檢測(cè)方法。該方法可顯著降低對(duì)周圍環(huán)境輻射的輻射劑量。本發(fā)明提供帶襯墊的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭X射線檢測(cè)方法，該方法包括如下步驟
(1)首先選取第一段待焊接的鋁管或鋁合金管，在該鋁管或鋁合金管的待焊接端部?jī)?nèi)插入鋁襯墊或鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊，然后再將另一段待焊接的鋁管或鋁合金管套在鋁襯墊或鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊上并與第一段鋁管或鋁合金管的待焊接端對(duì)接施焊，在對(duì)接焊接接頭的圓周被檢區(qū)上設(shè)置一段膠片；
(2)選擇透照方式
若鋁管或鋁合金管的外徑< 100毫米時(shí)，則采用雙壁雙影透照方法；若鋁管或鋁合金管的外徑在> 100 800毫米時(shí)，則采用雙壁單影透照方法；若鋁管或鋁合金管的外徑 ^ 800毫米時(shí)，則采用環(huán)縫單壁內(nèi)透方法、環(huán)縫單壁外透方法或雙壁單影透照方法；
(3)曝光參數(shù)的確定
1)曝光量E的確定E=7.5 · F2/7002 ； 其中焦距 F = Ll+ L2，Ll 彡 15 · df · L22/3 ；
df—焦點(diǎn)尺寸； Ll一射源至被檢件表面距離； L2—被檢件表面至膠片的距離；
2)透照厚度WA的確定
2. 1)帶襯墊的環(huán)縫單壁內(nèi)透方法或環(huán)縫單壁外透方法的透照厚度WA的確定 WA=TA1+TA2+TA3
其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；
TA3=k *Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度；
2. 2)雙壁單影透照厚度WA的確定 WA=2TA1+TA2+TA3
其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；
TA3=k · Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度；
2. 3)雙壁雙影透照厚度WA的確定 WA=2 (TA1+TA2+TA3)
其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；
TA3=k · Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度；
3)透照電壓V的確定
當(dāng)透照厚度WA滿足2mm彡WA < 10毫米時(shí)，IgV=O. 02WA+1. 83 ； IOmm ^ WA < 70 毫米時(shí)，IgV=O. 008WA+1. 96 ；
64)透照長(zhǎng)度L3的確定
4. 1)雙壁雙影法透照長(zhǎng)度L3 L3=80%L，其中L為鋁和鋁合金管的圓周長(zhǎng)度； 4. 2)環(huán)縫單壁外透方法透照長(zhǎng)度L3由下式計(jì)算 η =COS"1 {[1+ (K2-I) T/D0]/K}； θ =SirT1 [D0 · sin n/ (DpL1)]； α = η - θ ； Ν=180/α ； L3=Ji · D0/N ； 其中K一透照厚度比； Ll一射源至被檢件表面距離；
α—一次透照長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的圓心角的一半； θ—射線檢測(cè)時(shí)的照射角； n—影像最大的失真角； T一招管或鋁合金管的管壁厚度； Dci+^管或鋁合金管的外徑； N—最少曝光次數(shù)； 4. 3)環(huán)縫單壁內(nèi)透方法或雙壁單影方法透照長(zhǎng)度L3由下式計(jì)算 Il=COS-1 {[1+ (K2-I) T/D0]/K}； θ =Sin"1 [D0 · sinn/ | 2F-D0 | ]； α = η + θ ； Ν=180/α ； L3=Ji · D0/N ； 其中K一透照厚度比； F—焦距；
α—一次透照長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的圓心角的一半； θ—射線檢測(cè)時(shí)的照射角； n—影像最大的失真角； T一招管或鋁合金管的管壁厚度； Dci+^管或鋁合金管的外徑； N—最少曝光次數(shù)；
5)由透照厚度確定像質(zhì)指數(shù)；
(4)實(shí)施透照按照步驟(2)選擇透照方式，按照步驟(3)的原則選擇曝光參數(shù)，采用X射線機(jī)進(jìn)行透照；
(6)膠片處理取下膠片，將膠片進(jìn)行顯影、停影、定影、水洗、洗滌劑溶液漂洗和干
燥處理；
(7)將處理后的膠片放在觀片燈下觀察，并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。
本發(fā)明提供的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭帶襯墊的X射線檢測(cè)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明通過采取長(zhǎng)焦距、短時(shí)間、高電壓的曝光規(guī)范進(jìn)行透照檢測(cè)，與傳統(tǒng)方法相比，曝光時(shí)間可顯著縮短，檢測(cè)效率可顯著提高，對(duì)周圍環(huán)境的輻射劑量可大幅下降。2、通過采用有效的透照厚度換算確定方法，可獲得符合標(biāo)準(zhǔn)要求的檢測(cè)像質(zhì)靈敏度。從而獲得適當(dāng)?shù)姆蠘?biāo)準(zhǔn)要求的檢測(cè)靈敏度，保證了檢測(cè)質(zhì)量。3、通過采用正確的的評(píng)定方法，對(duì)帶襯墊的鋁合金管對(duì)接焊接接頭的根部缺陷影像和襯墊本體缺陷或損傷影像加以區(qū)分，避免誤判。通過增加未焊滿、表面咬邊、凹陷、夾鎢缺陷的評(píng)定規(guī)定，擴(kuò)大缺陷評(píng)定的范圍，避免漏判，確保了射線檢測(cè)質(zhì)量。


圖1為帶襯墊的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭透照的示意圖。圖2為采用雙壁雙影透照方法進(jìn)行透照的示意圖。圖3為采用雙壁單影透照方法進(jìn)行透照的示意圖。圖4為采用環(huán)縫單壁外透方法進(jìn)行透照的示意圖。圖5為采用環(huán)縫單壁內(nèi)透方法進(jìn)行透照的示意圖。圖6為最高透照電壓與透照厚度關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。帶襯墊的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭X射線檢測(cè)方法，該方法包括如下步驟 (1)首先選取第一段待焊接的鋁管或鋁合金管1，在該鋁管或鋁合金管的待焊接端
部?jī)?nèi)插入鋁襯墊或鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊2，然后再將另一段待焊接的鋁管或鋁合金管3套在鋁襯墊或鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊上并與第一段鋁管或鋁合金管的待焊接端對(duì)接施焊，在對(duì)接焊接接頭的圓周被檢區(qū)上設(shè)置一段膠片，如圖1所示。(2)選擇透照方式若鋁管或鋁合金管的外徑彡100毫米時(shí)，則采用雙壁雙影透照方法(如圖2所示);若鋁管或鋁合金管的外徑在100 800毫米時(shí)，則采用雙壁單影透照方法(如圖3所示)；若鋁管或鋁合金管的外徑> 800毫米時(shí)，則采用環(huán)縫單壁內(nèi)透方法(如圖 5所示)、環(huán)縫單壁外透方法(如圖4所示)或雙壁單影透照方法(圖3所示)。(3)曝光參數(shù)的確定
1)曝光量推薦值的確定E=7. 5 · F2/7002 其中焦距 F = Ll+ L2，Ll 彡 15 · df · L22/3 ；
df—焦點(diǎn)尺寸； Ll一射源至被檢件表面距離； L2—被檢件表面至膠片的距離。2)透照厚度WA的確定
2.1)帶襯墊的環(huán)縫單壁內(nèi)透方法或環(huán)縫單壁外透方法的透照厚度WA的確定 WA=TA1+TA2+TA3
其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度；TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；
TA3=k *Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度。2. 2)雙壁單影透照厚度WA的確定 WA=2TA1+TA2+TA3
其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；
TA3=k · Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度。2. 3)雙壁雙影透照厚度WA的確定 WA=2 (TA1+TA2+TA3)
其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；
TA3=k · Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度。3)透照電壓V的確定
當(dāng)透照厚度WA滿足2mm彡WA < 10毫米時(shí)，IgV=O. 02WA+1. 83 ； IOmm ^ WA < 70 毫米時(shí)，IgV=O. 008WA+1. 96。通過換算出的一些列透照厚度和對(duì)應(yīng)的最高透照電壓，繪制出最高透照電壓和透照厚度關(guān)系的曲線圖，如圖6所示。4)透照長(zhǎng)度L3的確定 4. 1)雙壁雙影法透照長(zhǎng)度L3
L3=80%L，其中L為鋁和鋁合金管的圓周長(zhǎng)度。4. 2)環(huán)縫單壁外透方法透照長(zhǎng)度L3由下式計(jì)算 η =COS"1 {[1+ (K2-I) T/D0]/K}；
θ =SirT1 [D0 · sin n/ (DpL1)]； α = η - θ ； Ν=180/α ； L3=Ji · D0/N ； 其中K一透照厚度比； Ll一射源至被檢件表面距離；
α—一次透照長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的圓心角的一半； θ—射線檢測(cè)時(shí)的照射角； n—影像最大的失真角； T一招管或鋁合金管的管壁厚度；Dci+^管或鋁合金管的外徑； N—最少曝光次數(shù)。4. 3)環(huán)縫單壁內(nèi)透方法或雙壁單影方法透照長(zhǎng)度L3由下式計(jì)算 η =COS"1 {[1+ (K2-I) T/D0]/K}；
θ =Sin"1 [D0 · Sinn/ | 2F-D0 | ]； α = η + θ ； Ν=180/α ； L3=Ji · D0/N ； 其中K一透照厚度比； F—焦距；
α—一次透照長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的圓心角的一半； θ—射線檢測(cè)時(shí)的照射角； n—影像最大的失真角； T一招管或鋁合金管的管壁厚度； Dci+^管或鋁合金管的外徑； N—最少曝光次數(shù)。5)根據(jù)透照厚度確定像質(zhì)指數(shù)
透照厚度確定后，可依據(jù)JB/T4730. 2-2005《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》4. 11. 4表5、表6及表7查取，根據(jù)透照厚度確定像質(zhì)指數(shù)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。(4)實(shí)施透照選取X射線機(jī)5進(jìn)行透照，按照步驟(2)選擇透照方式，按照步驟 (3)的原則選擇曝光參數(shù)。(5)膠片處理取下膠片，將膠片進(jìn)行顯影、停影、定影、水洗、洗滌劑溶液漂洗和干燥處理。(6)將處理后的膠片放在觀片燈下觀察，并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。其中，膠片處理的六個(gè)步驟的基本條件和操作要點(diǎn)如下表所示
步驟溫度，'C時(shí)間，min藥液操作要點(diǎn)顯影20±24 6標(biāo)準(zhǔn)配方預(yù)先水洗，過程中適當(dāng)抖動(dòng)停顯20±40. 5停顯液充分抖動(dòng)定影20±45 15定影液適當(dāng)抖動(dòng)水洗/20 40水流動(dòng)水沖洗洗滌劑溶液漂洗/0. 5洗滌劑溶液浸入溶液，使水均勻流下干燥sS 40//水可均勻流下后干燥
膠片處理的操作要點(diǎn)
1)顯影溫度對(duì)膠片質(zhì)量影響很大，須嚴(yán)格控制。2)膠片放入顯影液之前，應(yīng)在清水中預(yù)浸一下，使膠片表面潤(rùn)濕，避免顯影液后膠片表面附有氣泡造成顯影不均勻。3)顯影時(shí)正確的抖動(dòng)方法
顯影夾之間應(yīng)留有一定的距離，在最初30秒內(nèi)不斷地上下抖動(dòng)，以后每隔30秒上下抖動(dòng)幾秒鐘。20°C時(shí)，正常的顯影時(shí)間約為4 6min，影響顯影的因素很多，為獲得合適的溫度，需適當(dāng)?shù)卣{(diào)整不同膠片的顯影時(shí)間。在顯影過程中，應(yīng)適時(shí)地取出膠片夾在紅燈下觀察，當(dāng)認(rèn)定觀察到的黑度符合要求時(shí)，即可將該膠片放入停顯槽中停顯。不同的暗室，紅燈亮度不同，人眼觀察到的膠片的合適黑度的感覺也不同，所以， 洗片人員應(yīng)通過試洗少量的膠片，盡快地找準(zhǔn)該暗室的合適黑度的感覺。4)顯影結(jié)束后，將膠片浸入3%醋酸停顯液約30秒，以中和遺留在膠片乳膠中的顯影劑。如果不能使用停顯液，則可在清水中將膠片強(qiáng)力抖動(dòng)，漂洗2 3分鐘。停顯階段應(yīng)不間斷地充分上下抖動(dòng)，在抖動(dòng)過程中，應(yīng)避免膠片夾對(duì)其它膠片的劃傷。5)停顯溫度最好與顯影溫度接近，停顯溫度過高，可能產(chǎn)生“網(wǎng)紋”、“皺褶”等缺陷。6)定影總的時(shí)間不小于“通透時(shí)間”的2倍，所謂“通透時(shí)間”是指膠片放進(jìn)定影液開始到乳劑的乳白色消失為止的時(shí)間。7)在定影和沖洗工序之間，可使用凈化劑或定影中和劑進(jìn)行中和處理，這樣做可以減少?zèng)_洗時(shí)間和用水量。水洗應(yīng)使用清潔流水沖洗，水洗不充分的膠片長(zhǎng)期保存后會(huì)發(fā)生變色現(xiàn)象。8)水洗水溫應(yīng)適當(dāng)控制，水溫高時(shí)水洗效率會(huì)提高，但藥膜膨脹過度易產(chǎn)生膠片 “劃傷”、“藥膜脫落”等缺陷。膠片在槽中沖洗時(shí)，不允許再加入新從定影液中取出的膠片。如水槽容積有限，而一次沖洗較多的膠片，則應(yīng)隨時(shí)把一部分已經(jīng)沖洗過的膠片移到進(jìn)水口的方向上去。9)水洗后的膠片應(yīng)浸入到1%。的餐具洗滌劑水溶液中約30秒鐘，可以使水從膠片表面均勻流下，以縮短干燥時(shí)間，避免膠片上出現(xiàn)水跡。10)膠片干燥可在自然環(huán)境中進(jìn)行，也可在烘片機(jī)中進(jìn)行。在自然環(huán)境中干燥應(yīng)選在潔凈、干燥、通風(fēng)但不刮風(fēng)的地方。在封閉、低溫及潮濕的房間，可考慮加溫、通風(fēng)措施。在烘片機(jī)中干燥，干燥前應(yīng)水洗充分，經(jīng)洗滌劑水溶液漂洗，并可甩掉洗片夾上多余的水滴，以避免干燥后的膠片上出現(xiàn)水跡。熱風(fēng)干燥能縮短干燥時(shí)間，但溫度不可過高，以免產(chǎn)生干燥不均的條紋。其中，在進(jìn)行膠片質(zhì)量評(píng)定時(shí)，膠片評(píng)定范圍D內(nèi)的黑度要求為 10. 1)采用雙壁雙影透照方法時(shí)，1.5 ^ D^ 4.0；
10. 2)采用雙壁單影透照方法時(shí)，2. 0 ^ D ^ 4. 0 ； 10. 3)采用環(huán)縫單壁內(nèi)透方法時(shí)，2. 0彡D彡4. 0。質(zhì)量分級(jí)的一般規(guī)定
對(duì)接焊接接頭中的缺陷按性質(zhì)分為裂紋、未熔合、未焊透、未焊滿、夾銅、夾鎢、條形缺陷、圓形缺陷、根部?jī)?nèi)凹及根部咬邊共十類。1. I級(jí)對(duì)接焊接接頭內(nèi)不允許存在裂紋、未熔合、未焊滿、未焊透、夾銅、夾鎢、條形缺陷。2. II級(jí)和III級(jí)對(duì)接焊接接頭內(nèi)不允許存在裂紋、未熔合、未焊滿、未焊透、夾銅、夾鎢。對(duì)焊接接頭質(zhì)量分級(jí)時(shí)，應(yīng)特別注意表面凹陷、表面咬邊和根部凹陷、根部咬邊的影像特征的區(qū)分。若所出現(xiàn)的凹陷、咬邊與焊縫外表面的熔合線或焊波延伸線部分吻合，則可判定為外表面凹陷、外表面咬邊。若所出現(xiàn)的凹陷、咬邊與焊縫根部的熔合線或焊波延伸線部分吻合，則可判定為根部凹陷、根部咬邊。發(fā)現(xiàn)表面凹陷、表面咬邊，若外觀檢查合格， 應(yīng)依據(jù)根部凹陷、根部咬邊的評(píng)級(jí)規(guī)定對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)。根部凹陷、根部咬邊影像易與襯墊損傷影像混淆，可根據(jù)缺陷邊緣是否與焊縫熔合線或焊波延伸線部分吻合、影像黑度分布特點(diǎn)及其他有效的評(píng)片經(jīng)驗(yàn)來加以區(qū)分。實(shí)施例1
(1)按照?qǐng)D1所示的結(jié)構(gòu)焊接對(duì)接接頭，第一段焊接的鋁合金管1和第二段焊接的鋁合金管2的外徑DQ=57mm，管壁厚度T=4 ；鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊中鋁墊的厚度ΤΑ2=1. 5， 鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度ΤΑ3=11 ；在對(duì)接焊接接頭的圓周被檢區(qū)上設(shè)置一張膠片。(2)選擇透照方式因外徑Dtl ( 100毫米時(shí)，則采用雙壁雙影透照方法。(3)曝光參數(shù)的確定。3.1)曝光量E 的確定
按 F = L1+ L2, L1 彡 15 · df · L2273 其中焦距 F = Ll+ L2，Ll 彡 15 · df · L22/3 ；
df—焦點(diǎn)尺寸； Ll一射源至被檢件表面距離； L2—被檢件表面至膠片的距離。L1 彡 15 · df · L22/3=15X1. 5X15 ^ 338 (mm) F = 338+ 59=397 (mm)取整為 500mm。按曝光量的推薦值公式Ε=7· 5 · F2/7002=3. 8 (mA · min)
曝光量的實(shí)際取值在推薦值的正負(fù)50%的范圍內(nèi)，但不得低于2. OmA · min.3. 2)透照電壓V的確定雙壁雙影透照厚度WA的確定
WA=2 (TA1+TA2+TA3) =2 (4+1. 5+11) =33 (mm) 其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；
TA3=k · Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度。當(dāng)透照厚度 WA 滿足2mm ^ WA < 10 毫米時(shí)，IgV=O. 02WA+1. 83 ；
IOmm ^ WA < 70 毫米時(shí)，IgV=O. 008WA+1. 96。IgV=O. 008WA+1. 96=lgV=0. 008 X 33+1. 96 ^ 2. 22 V=IO2-22 ^ 166 (kV)取整為 165kV。3. 3)透照長(zhǎng)度L3的確定雙壁雙影法透照長(zhǎng)度L3
L3=80%L=143mm，其中L為鋁和鋁合金管的圓周長(zhǎng)度。需透照2次。3. 4)根據(jù)透照厚度確定像質(zhì)指數(shù)
依據(jù)JB/T4730. 2-2005《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》4. 11. 4表7，像質(zhì)指數(shù)為11。
3. 5)曝光光電壓V取165kV，選擇曝光參數(shù) 焦距 F=500mm，曝光電壓=165kV,曝光時(shí)間t=0. 5min。按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)選擇的曝光參數(shù)為
焦距 F=400mm，曝光電壓=l!35kV，曝光時(shí)間t=3. 5min。前者的曝光時(shí)間約為后者曝光時(shí)間的14%。(4)實(shí)施透照選取X射線機(jī)進(jìn)行透照，按照步驟(2)選擇透照方式，安裝步驟(3) 的原則選擇曝光參數(shù)。(5)膠片處理取下膠片，將膠片進(jìn)行顯影、停影、定影、水洗、洗滌劑溶液漂洗和干燥處理。(6)將處理后的膠片放在觀片燈下觀察，并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。實(shí)施例1中，通過采取長(zhǎng)焦距，短時(shí)間、高電壓進(jìn)行透照檢測(cè)，每次透照的曝光時(shí)間為0. 5min，檢測(cè)時(shí)間為2. 5min,與傳統(tǒng)方法相比，曝光時(shí)間縮短6倍，檢測(cè)時(shí)間縮短50% 以上。實(shí)施例2
(1)按照?qǐng)D1所示的結(jié)構(gòu)焊接對(duì)接接頭，第一段焊接的鋁合金管1和第二段焊接的鋁合金管2的外徑^=412，管壁厚度T=6 ；鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊中鋁墊的厚度ΤΑ2=2. 0， 鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度ΤΑ3=14;在對(duì)接焊接接頭的圓周被檢區(qū)區(qū)上設(shè)置一張膠片。(2)選擇透照方式因外徑Dtl在100 800毫米在這個(gè)范圍內(nèi)，但不得低于 2. OmA · min，則采用雙壁單影透照方法。(3)曝光參數(shù)的確定 3. 1)曝光量E的確定
按 F = L1+ L2, Ll > 15 · df · L2273 其中df—焦點(diǎn)尺寸； Ll一射源至被檢件表面距離； L2—被檢件表面至膠片的距離。L1 彡 15 · df · L22/3=15X 1. 5X4. 0 ^ 90 (腿)
F = 90+ 10=100 (mm)，由于外徑限制，實(shí)際取650 mm。按曝光量的推薦值公式E=7. 5 · F2/7002 ^ 6. 5 (mA · min)
曝光量的實(shí)際取值在推薦值的正負(fù)50%的范圍內(nèi)，但不得低于2. OmA · min。3. 2)透照電壓V的確定雙壁單影透照厚度WA的確定 WA=2TA1+TA2+TA3 =2X6+2. 0+14=28 (mm)
其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；
TA3=k · Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度。
13
當(dāng)透照厚度 WA 滿足2mm ^ WA < 10 毫米時(shí)，IgV=O. 02WA+1. 83 ；
IOmm ^ WA < 70 毫米時(shí)，IgV=O. 008WA+1. 96。IgV=O. 008WA+1. 96=lgV=0. 008X28+1. 96 ^ 2. 18 V=IO218 ^ 151 (kV)取整為 150kV。3. 3)雙壁單影法透照長(zhǎng)度L3由下式計(jì)算
η =Cos-1 {[1+ (K2-I) T/D。]/K} =Cos-1 {[1+ (1. I2-I) 6/412]/1. 1} =24. 23°
Q=SirT1 [D0 · sin n/ (2F-D0)] =10. 98° α = η + θ =24. 23° +10.98° =35.21° Ν=180° /α =180° /35.21° =5.1 次，取整為 6 次 L3=Ji · D0/N=3. 14 · 412/6 ^ 216 (mm) 其中K一透照厚度比； F—焦距；
α—一次透照長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的圓心角的一半； n—影像最大的失真角； T一招管或鋁合金管的管壁厚度； Dci+^管或鋁合金管的外徑； N—最少曝光次數(shù)。3. 4)根據(jù)透照厚度確定像質(zhì)指數(shù)
依據(jù)JB/T4730. 2-2005《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》4. 11. 4表7，像質(zhì)指數(shù)為11。3. 5)曝光光電壓V取150kV，選擇曝光參數(shù) 焦距 F=650mm，曝光電壓=150kV，曝光時(shí)間t=0. 8min; 按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)選擇的曝光參數(shù)為
焦距 F=550mm，曝光電壓=120kV，曝光時(shí)間t=^iin。前者的曝光時(shí)間約為后者曝光時(shí)間的20%。
(4)實(shí)施透照選取X射線機(jī)進(jìn)行透照，按照步驟(2)選擇透照方式，安裝步驟(3)的原則選擇曝光參數(shù)。(5)膠片處理取下膠片，將膠片進(jìn)行顯影、停影、定影、水洗、洗滌劑溶液漂洗和干燥處理。(6)將處理后的膠片放在觀片燈下觀察，并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。實(shí)施例2中，通過采取長(zhǎng)焦距，短時(shí)間、高電壓進(jìn)行透照檢測(cè)，每次透照曝光時(shí)間為0. 8 min，檢測(cè)時(shí)間為2. 8min,與傳統(tǒng)方法相比，曝光時(shí)間縮短4倍多，檢測(cè)時(shí)間縮短50% 以上。實(shí)施例3
(1)按照?qǐng)D1所示的結(jié)構(gòu)焊接對(duì)接接頭，第一段焊接的鋁合金管1和第二段焊接的鋁合金管2的外徑DQ=856mm，管壁厚度T=12 ；鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊中鋁墊的厚度ΤΑ2=3. 0， 鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度ΤΑ3=15 ；在對(duì)接焊接接頭的圓周上設(shè)置一圈(預(yù)制口中心內(nèi)透法，9張)膠片。(2)選擇透照方式因外徑Dtl ^ 800毫米時(shí)，預(yù)制焊口采用環(huán)縫單壁內(nèi)透方法。
(3)曝光參數(shù)的確定
3. 1)按 F = L1+ L2, L1 彡 15 · df · L2273 其中df—焦點(diǎn)尺寸； Ll一射源至被檢件表面距離； L2—被檢件表面至膠片的距離。L1 彡 15 · df · L22/3=15X1. 5X15 ^ 218 (mm)
F = 218+ 30=248 (mm)，預(yù)制口采用中心內(nèi)透法，焦距取428mm。按曝光量的推薦值公式E=7. 5 · F2/7002=2. 8 (mA · min)
曝光量的實(shí)際取值在推薦值的正負(fù)50%的范圍內(nèi)，但不得低于2. OmA · min.3. 2)透照電壓V的確定
采用環(huán)縫單壁內(nèi)透的透照厚度WA的確定 WA=TAl+TA2+TA3=12+3. 0+15=30 (mm)
其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；
TA3=k · Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度。當(dāng)透照厚度 WA 滿足2mm ^ WA < 10 毫米時(shí)，IgV=O. 02WA+1. 83 ；
IOmm ^ WA < 70 毫米時(shí)，IgV=O. 008WA+1. 96。IgV=O. 008WA+1. 96=lgV=0. 008 X 30+1. 96 ^ 2. 22 V=IO2-22 ^ 166 (kV)，取整為 160kV。3. 3)環(huán)縫單壁中心內(nèi)透方法透照長(zhǎng)度L3
環(huán)縫單壁中心內(nèi)透時(shí)，透照厚度比為1. 0，透照長(zhǎng)度L3為環(huán)縫的周長(zhǎng)沈88讓。最少透照次數(shù)為1次。3. 4)依據(jù)JB/T4730. 2-2005《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》4. 11.4表4，像質(zhì)指數(shù)為10。3. 5)曝光光電壓V取160kV，選擇曝光參數(shù) 焦距 F=^8mm，曝光電壓=160kV，曝光時(shí)間t=0. %iin。按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)選擇的曝光參數(shù)為
焦距 F=^8mm，曝光電壓=l!35kV，曝光時(shí)間t=4. Omin。前者的曝光時(shí)間約為后者曝光時(shí)間的10%。(4)實(shí)施透照選取X射線機(jī)進(jìn)行透照，按照步驟(2)選擇透照方式，安裝步驟(3) 的原則選擇曝光參數(shù)。(5)膠片處理取下膠片，將膠片進(jìn)行顯影、停影、定影、水洗、洗滌劑溶液漂洗和干燥處理。(6)將處理后的膠片放在觀片燈下觀察，并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。實(shí)施例3中，通過采取長(zhǎng)焦距，短時(shí)間、高電壓進(jìn)行透照檢測(cè)，曝光時(shí)間為0. 4min, 檢測(cè)時(shí)間為2. 4，與傳統(tǒng)方法相比，曝光時(shí)間縮短9倍，檢測(cè)時(shí)間縮短60%。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種帶襯墊的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭X射線檢測(cè)方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)首先選取第一段待焊接的鋁管或鋁合金管，在該鋁管或鋁合金管的待焊接端部?jī)?nèi)插入鋁襯墊或鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊，然后再將另一段待焊接的鋁管或鋁合金管套在鋁襯墊或鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊上并與第一段鋁管或鋁合金管的待焊接端對(duì)接施焊，在對(duì)接焊接接頭的圓周被檢區(qū)上設(shè)置一段膠片；(2)選擇透照方式若鋁管或鋁合金管的外徑< 100毫米時(shí)，則采用雙壁雙影透照方法；若鋁管或鋁合金管的外徑在> 100 800毫米時(shí)，則采用雙壁單影透照方法；若鋁管或鋁合金管的外徑 ^ 800毫米時(shí)，則采用環(huán)縫單壁內(nèi)透方法、環(huán)縫單壁外透方法或雙壁單影透照方法；(3)曝光參數(shù)的確定1)曝光量E的確定E=7.5 · FV7002 ；其中焦距 F = Ll+ L2，Ll 彡 15 · df · L22/3 ；df—焦點(diǎn)尺寸； Ll一射源至被檢件表面距離； L2—被檢件表面至膠片的距離；2)透照厚度WA的確定.2.1)帶襯墊的環(huán)縫單壁內(nèi)透方法或環(huán)縫單壁外透方法的透照厚度WA的確定 WA=TA1+TA2+TA3其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；TA3=k *Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度；.2. 2)雙壁單影透照厚度WA的確定 WA=2TA1+TA2+TA3其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；TA3=k · Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度；.2. 3)雙壁雙影透照厚度WA的確定 WA=2 (TA1+TA2+TA3)其中WA—為透照厚度，等于射線穿透被檢件的各層等效厚度之和； TAl—為鋁管或鋁合金管的管壁厚度； TA2——為襯墊中鋁墊的厚度； TA3—為襯墊中不銹鋼襯墊換算成鋁的厚度；TA3=k · Ta，其中k為相對(duì)等效系數(shù)，等于鋁或鋁合金等效系數(shù)的倒數(shù)，Ta為不銹鋼襯墊的厚度；3)透照電壓V的確定當(dāng)透照厚度WA滿足2mm彡WA < 10毫米時(shí)，IgV=O. 02WA+1. 83 ； IOmm ^ WA < 70 毫米時(shí)，IgV=O. 008WA+1. 96 ；4)透照長(zhǎng)度L3的確定·4. 1)雙壁雙影方法透照長(zhǎng)度L3 L3=80%L，其中L為鋁和鋁合金管的圓周長(zhǎng)度； 4. 2)環(huán)縫單壁外透方法透照長(zhǎng)度L3由下式計(jì)算 η =COS"1 {[1+ (K2-I) T/D0]/K}； θ =SirT1 [D0 · sin n/ (DpL1)]； α = η - θ ； Ν=180/α ； L3=Ji · D0/N ； 其中K一透照厚度比； Ll一射源至被檢件表面距離；α—一次透照長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的圓心角的一半； θ—射線檢測(cè)時(shí)的照射角； n—影像最大的失真角； T一招管或鋁合金管的管壁厚度； Dci+^管或鋁合金管的外徑； N—最少曝光次數(shù)； 4. 3)環(huán)縫單壁內(nèi)透方法或雙壁單影方法透照長(zhǎng)度L3由下式計(jì)算 Il=COS-1 {[1+ (K2-I) T/D0]/K}； θ =Sin"1 [D0 · sinn/ | 2F-D0 | ]； α = η + θ ； Ν=180/α ； L3=Ji · D0/N ； 其中K一透照厚度比； F—焦距；α—一次透照長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的圓心角的一半； θ—射線檢測(cè)時(shí)的照射角； n—影像最大的失真角； T一招管或鋁合金管的管壁厚度； Dci+^管或鋁合金管的外徑； N—最少曝光次數(shù)；5)由透照厚度確定像質(zhì)指數(shù)；(4)實(shí)施透照按照步驟(2)選擇透照方式，按照步驟(3)的原則選擇曝光參數(shù)，采用X射線機(jī)進(jìn)行透照；(6)膠片處理取下膠片，將膠片進(jìn)行顯影、停影、定影、水洗、洗滌劑溶液漂洗和干燥處理；(7)將處理后的膠片放在觀片燈下觀察，并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶襯墊的鋁及鋁合金管對(duì)接焊接接頭X射線檢測(cè)方法，(1)將兩段鋁管或鋁合金管套在鋁襯墊或鋁-不銹鋼復(fù)合襯墊上進(jìn)行對(duì)接焊接，在焊接接頭的圓周被檢區(qū)上設(shè)置一段膠片；(2)選擇透照方式；(3)曝光參數(shù)的確定；(4)實(shí)施透照；(5)膠片處理；(6)將膠片放在觀片燈下觀察，并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。本發(fā)明采取長(zhǎng)焦距、短時(shí)間、高電壓進(jìn)行透照檢測(cè)，曝光時(shí)間縮短，檢測(cè)效率顯著提高，對(duì)周圍環(huán)境的輻射劑量顯著下降；采用正確的評(píng)定方法可對(duì)鋁合金管對(duì)接焊接接頭的根部缺陷影像和襯墊本體缺陷或損傷影像加以區(qū)分，避免誤判；增加未焊滿、表面咬邊、表面凹陷、夾鎢缺陷的評(píng)定規(guī)定，擴(kuò)大評(píng)定范圍，避免漏判，確保射線檢測(cè)質(zhì)量。
文檔編號(hào)G01N23/04GK102207471SQ20111009251
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者劉棟, 曾鵬飛, 李萬蜀, 舒潔, 閆偉明, 龍杰 申請(qǐng)人:重慶工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司