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PAGE 5 《金属材料检测技术》课程
透照方式的选择和一次透照长度的计算
一、透照方式的选择
对接焊缝射线照相的常用透照方式(布置)主要有10种,如图1和图2所示。
图
图1 常用的对接焊缝透照方式的分类
选择透照方式时,应综合考虑各方面的因素,权衡择优。有关因素包括:
1.透照灵敏度
在透照灵敏度存在明显差异的情况下,应选择有利于提高灵敏度的透照方式。例如,单壁透照的灵敏度明显高于双壁透照,在两种方式都能使用的情况下无疑应选择前者。
2.缺陷检出特点
有些透照方式特别适合于检出某些种类的缺陷,可根据检出缺陷的要求的实际情况选择。例如,源在外的透照方式与源在内的透照方式相比,前者对容器内壁表面裂纹有更高的检出率;双壁透照的直透法比斜透法更容易检出未焊透或根部未熔合缺陷。
3.透照厚度差和横向裂纹检出角
较小的透照厚度和横向裂纹检出角有利于提高底片质量和裂纹检出率。环缝透照时,在焦距和一次透照长度相同的情况下,源在内透照法比源在外透照法具有更小的透照厚度差和横裂检出角,从这一点看,前者比后者优越。
4.一次透照长度
各种透照方式的一次透照长度各不相同,选择一次透照长度较大的透照方式可以提高检测速度和工作效率。
图
图2常用的对接焊缝透照方式
a)直缝单壁透 b)直缝双壁透 c)环缝外透 d)环缝内透(中心法)
e)环缝内透(内偏心法F<R) f)环缝内透(外偏心法F>R) g)环缝双壁单影 h)L0=0时为直透法 i)环缝双壁双影 j) L0=0时为直透法
5.操作方便性
一般说来,对容器透照,源在外的操作更方便一些。而球罐的X射线透照,上半球位置源在外透照较方便,下半球位置源在内透照较方便。
6.试件及探伤设备的具体情况
透照方式的选择还与试件及探伤设备情况有关。例如,当试件直径过小时,源在内透照可能不能满足几何不清晰度的要求,因而不得不采用源在外的透照方式。使用移动式X射线机只能采用源在外的透照方式。使用γ射线源或周向X射线机时,选择源在内中心透照法对环焊缝周向曝光,更能发挥设备的优点。
二、一次透照长度的计算
一次透照长度,即焊缝射线照相一次透照的有效检验长度,对照相质量和工作效率同时产生影响。
图3
图3 焊缝透照厚度比示意图
是射线源的有效照射场的范围,一次透照长度不可能大于有效照射场的尺寸;
是射线照相标准的有关透照厚度比K值的规定间接限制了一次透照长度的大小。
K值与横向裂纹检出角有关,由图3可见:
= cos-1 (1/K)
而又与一次透照长度L3有关,所以L3 的大小要按标准的规定通过计算求出。有关计算方法介绍如下:
1.直缝透照
直缝即平板对接焊缝或筒体纵缝,由如图3所示有
对 A 级、AB 级:K≤1.03,则≤13.86°,L3≤0.5L1
对 B 级:K≤1.01,则≤8.07°,L3≤0.3L1
搭接长度和有效评定长度的计算:搭接长度是指一张底片与相邻底片重叠部分的长度,有效评定长度是指一次透照检验长度在底片上的投影长度。实际工作中应知道这两项数据,以确定所使用胶片的长度和底片的有效评定范围。
搭接长度L计算式可由相似三角形关系推出:
底片的有效评定长度Leff= L3+L。
2.查图表确定环缝透照次数
可通过査图表确定环缝100%检测所需的最少透照次数,然后计算出一次透照长度L3及其他相关参数。这是一种简单易行的方法,现介绍如下:
(1)透照次数曲线图 通过査图表只能确定环向对接焊接接头100%检测所需的最少透照次数,环缝一次透照长度L3,以及相关参量搭接长度L,有效评定长度Leff,仍需计算求出。
环向对接焊接接头进行100%检测所需的透照次数与透照方式和透照厚度比有关。
(2)环缝一次透照长度及有关参量的计算
由透照次数N可求得一次透照长度L3:
其中:外等分长度;内等分长度
有效评定长度(源在内)或(源在外)
搭接长度L以源在外透照的数值最大;源在内透照F≥R时,不需考虑搭接长度;源在内透照F≤R时,可通过计算求得准确值,也可近似取源在外透照的数值。
源在外透照时,搭接长度L的计算:
3.计算法确定环缝单壁外透法的一次透照长度及有关参数
图4 环缝单壁外透法K采用外透法100%透照环焊缝时,满足一定厚度比的最少曝光次数N可由下式确定(参照图
图4 环缝单壁外透法
K
当D0>>T时,
式中 —与AB/2对应的圆心角;
—影像最大
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