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| 沈寒領(lǐng)（上海森松壓力容器有限公司,上?！?01208） 在換熱器的制造過程中,管子—管板焊縫的質(zhì)量一直是換熱器質(zhì)量控制的關(guān)鍵問題之一。按照我國現(xiàn)有的換熱器制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,換熱器管子—管板焊縫的zui終質(zhì)量的評(píng)估,均采用表面磁粉或滲透檢測。由于這兩種方法本身存在的局限性,磁粉檢測只能檢測鐵磁性材料焊縫表面和近表面缺陷,滲透檢測只能檢測非多孔性材料表面開口缺陷,都無法進(jìn)行焊縫內(nèi)部缺陷的檢測。因此,采用射線照相技術(shù),對(duì)管子—管板焊縫的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測,提高管子—管板焊縫的質(zhì)量,降低管口泄漏率,是非常重要的方法。某公司為德國ＢＡＹＥＲ及其他公司制造的換熱器,根據(jù)技術(shù)要求對(duì)管子管板焊縫進(jìn)行射線檢測,提高了管子—管板焊縫的焊接質(zhì)量,使用后均未發(fā)現(xiàn)管口的泄漏?！ ?br /> 1 射線源尺寸 在射線檢測中,應(yīng)盡可能地提高底片的清晰度,以提高底片的成像質(zhì)量,從而提高缺陷檢出率。主要有兩方面:*,選用顆粒度細(xì)、本底灰霧度小的膠片;第二,在檢測的工藝方面,盡可能降低底片的幾何不清晰度。在管子和管板焊縫的射線檢測中,膠片選用ＡｇｆａＤ4型號(hào);而在檢測工藝方面,由于底片的幾何不清晰度取決于射線源尺寸Ｆ、射線源到被透照焊縫或其它工件的距離Ｄ和被透照焊縫或工件的射線源一側(cè)至膠片的距離ｄ之間的關(guān)系,見圖1及公式（1）。公式（1）中Ｕｇ的大小與Ｆ和ｄ的大小成正比,而與Ｄ的大小成反比,因?yàn)椋涫遣蛔兊?要使Ｕｇ盡可能小,只有使Ｆ盡可能小和Ｄ盡可能大。  經(jīng)過比較,選用美國ＡＥＡ公司生產(chǎn)的Ｉｒ-192放射源,其焦點(diǎn)尺寸為0 5×0 5ｍｍ,這是目前zui小焦點(diǎn)尺寸的民用放射源。經(jīng)使用符合要求,底片成像達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。而Ｄ的選取,也就是焦距的確定,以下加以討論。 2 焦距的確定 管子和管板的連接焊縫,由于結(jié)構(gòu)原因,只能采用放射源進(jìn)行中心偏離直徑透照,如圖2所示。在式（1）中,由于Ｕｇ與Ｄ成反比,按照常規(guī),要使Ｕｇ盡可能小,應(yīng)該使Ｄ盡可能大。但當(dāng)偏離距離較大時(shí),由于散射線等因素的影響,底片成像質(zhì)量不佳。為此,制作了 25×2和 20×2兩種規(guī)格的試件,在同一的焊縫上做上不同大小尺寸的人工缺陷,其直徑和深度分別為0 .8、1 .0和1. 5ｍｍ。采用不同的焦距進(jìn)行透照試驗(yàn),經(jīng)過反復(fù)的比較試驗(yàn),焦距選擇在15～25ｍｍ之間,底片的成像質(zhì)量比較理想,焦距超過25ｍｍ時(shí),底片的成像質(zhì)量逐漸降低。由于加工尺寸小于 0 .8×0 .8ｍｍ的孔狀人工缺陷比較困難,沒有進(jìn)行小于 0. 8×0. 8ｍｍ的孔狀人工缺陷的透照試驗(yàn),因此,底片上能夠辨認(rèn)出孔狀缺陷的zui小尺寸還不清楚。  3 散射線的防護(hù) 在管子和管板連接焊縫的射線檢測過程中,散射線的屏蔽防護(hù)是一個(gè)重要的問題。由于管子和管板之間焊縫范圍很小,如果沒有適當(dāng)?shù)纳⑸渚€防護(hù)措施,底片清晰度無法滿足評(píng)片要求,工件上的人工缺陷在底片上根本無法辨認(rèn)。開始時(shí)采用比較厚的增感屏,前后屏均采用1 .6ｍｍ的鉛屏,結(jié)果底片的成像質(zhì)量不夠理想。后來采用通常使用的1. 0ｍｍ厚度的鉛增感屏,而在管子內(nèi)加上一個(gè)屏蔽塊,這樣,對(duì)散射線的屏蔽非常有效,底片的成像質(zhì)量明顯提高。由于屏蔽塊在實(shí)際上還起到了補(bǔ)償塊的作用,因此在屏蔽塊材料和厚度方面,進(jìn)行了選擇。選用 21×10ｍｍ的鋼塊和 21×2ｍｍ鉛塊進(jìn)行屏蔽和補(bǔ)償效果的試驗(yàn),經(jīng)過試驗(yàn)比較,證明用 21×2ｍｍ鉛塊作為屏蔽和補(bǔ)償塊效果比較理想,選用 21×2ｍｍ鉛塊作為屏蔽和補(bǔ)償塊拍攝的底片,成像質(zhì)量要優(yōu)于用 21×10ｍｍ的鋼塊作為屏蔽和補(bǔ)償塊拍攝的底片。加上鉛塊比較容易制作,操作時(shí)放置也較簡便,因此,在實(shí)際透照中,均使用鉛塊進(jìn)行散射線的防護(hù)并進(jìn)行補(bǔ)償?！?br /> 4 像質(zhì)計(jì)的選定 由于管子和管板連接焊縫的射線檢測在目前還沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范可以參照,為此,根據(jù)簡便、可靠、實(shí)用的原則,選取孔狀和線狀兩種像質(zhì)計(jì)進(jìn)行了試驗(yàn)。在起屏蔽和補(bǔ)償作用的 21×10ｍｍ的鋼塊上,加工 0 .8×0 8ｍｍ、 1 0×1 0ｍｍ和 1 5×1 5ｍｍ的一組孔狀人工缺陷。試驗(yàn)結(jié)果表明,三個(gè)孔狀人工缺陷均能在底片上清晰的辨認(rèn),這與在管子和管板連接焊縫上加工的人工缺陷的透照結(jié)果相線狀像質(zhì)計(jì)選用ＪＢ4730標(biāo)準(zhǔn),像質(zhì)計(jì)標(biāo)號(hào)為9#和7#,用線徑分別為 0 .5ｍｍ和 0. 8ｍｍ的鋼絲分別進(jìn)行試驗(yàn),將鋼絲彎成圓環(huán)狀,直徑約為管子管板連接焊縫的的直徑,正好放置于焊縫中間,透照結(jié)果,底片能清晰顯示9#、 0 .5ｍｍ像質(zhì)計(jì)。因此在實(shí)際使用時(shí),均采用9#、 0 .5ｍｍ鋼絲作為像質(zhì)計(jì)作為底片質(zhì)量的評(píng)定依據(jù)?！?br /> 5 射線源的放置 從圖2可以看到,要將射線放置在這一位置有兩個(gè)方法,*,從管子后面穿入;第二,從前面置入。兩種方法都可以使用,但由于*種方法要求射線源的輸導(dǎo)管比較長,射線源的定位也比較困難,特別是Ｕ型管束,這一問題更加突出;而第二種方法可以避免這兩個(gè)問題,不過,屏蔽鉛板、膠片和屏蔽塊必須為射線源留出穿入孔。這樣,對(duì)膠片的封裝帶來了一定的麻煩。為此,設(shè)計(jì)了一些簡便的工裝,既使得膠片的剪切、封裝較為快速、方便,同時(shí)又使膠片的封裝、屏蔽鉛板和屏蔽塊的放置以及射線源的定位能夠一并加以解決。為使射線源的放置更方便、快捷,將射線源前端的輸導(dǎo)管加工成不銹鋼硬直管,使得射線源的放置更為簡便,焦距也更容易控制。與*種方法相比,大大提高了工作效率?！?br /> 6 底片的評(píng)定 底片黑度如無特別規(guī)定,可參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。由于國內(nèi)觀片燈光亮度限制,以及此類焊縫評(píng)片的特殊要求,將底片黑度的范圍控制在1.8～2.5。對(duì)于管子和管板連接焊縫缺陷的評(píng)定,因無相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范可以參照,也只能依據(jù)客戶對(duì)產(chǎn)品的要求進(jìn)行評(píng)定。如德國ＢＡＹＥＲ公司對(duì)其公司換熱器的管子和管板連接焊縫缺陷的評(píng)定要求為:（1）無未溶合、裂紋和長條氣孔;（2）單個(gè)氣孔或夾渣:不超過0 .5×Ｓ（Ｓ為管子壁厚）;（3）管子外徑≤20ｍｍ:小于0 5×Ｓ的單個(gè)氣孔或夾渣,不超過3個(gè),且缺陷不得在焊道根部;（4）管子外徑>20ｍｍ:小于0 5×Ｓ的單個(gè)氣孔或夾渣,不超過5個(gè),且缺陷不得在焊道根部?！?br /> 7 結(jié)語 管子和管板連接焊縫的射線檢測,沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范可以遵循,因此,在檢測過程中遇到的問題只能通過逐個(gè)試驗(yàn),存優(yōu)去劣。但由于人力和財(cái)力的限制,對(duì)一些問題無法進(jìn)行比較深入的試驗(yàn)和研究,如缺陷的種類和大小對(duì)于管子和管板連接焊縫的強(qiáng)度（拉脫力）、滲漏方面的關(guān)系,這對(duì)于管子和管板連接焊縫的質(zhì)量控制以及對(duì)射線檢測技術(shù)的工藝要求,底片上缺陷的分類和級(jí)別評(píng)定有很重要影響。隨著射線檢測技術(shù)越來越多的應(yīng)用于這類焊縫的檢測,盡快制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,使管子和管板連接焊縫的射線檢測能夠規(guī)范化。 |
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