| 沈寒領（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—管板焊縫的質量一直是換熱器質量控制的關鍵問題之一。按照我國現(xiàn)有的換熱器制造技術標準和規(guī)范,換熱器管子—管板焊縫的zui終質量的評估,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,都無法進行焊縫內部缺陷的檢測。因此,采用射線照相技術,對管子—管板焊縫的內部缺陷進行檢測,提高管子—管板焊縫的質量,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)技術要求對管子管板焊縫進行射線檢測,提高了管子—管板焊縫的焊接質量,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,應盡可能地提高底片的清晰度,以提高底片的成像質量,從而提高缺陷檢出率。主要有兩方面:*,選用顆粒度細、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;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至膠片的距離ｄ之間的關系,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,因為ｄ是不變的,要使Ｕｇ盡可能小,只有使Ｆ盡可能小和Ｄ盡可能大。  經過比較,選用美國ＡＥＡ公司生產的Ｉｒ-192放射源,其焦點尺寸為0 5×0 5ｍｍ,這是目前zui小焦點尺寸的民用放射源。經使用符合要求,底片成像達到預定的標準。而Ｄ的選取,也就是焦距的確定,以下加以討論?！?br /> 2 焦距的確定 管子和管板的連接焊縫,由于結構原因,只能采用放射源進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,應該使Ｄ盡可能大。但當偏離距離較大時,由于散射線等因素的影響,底片成像質量不佳。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。采用不同的焦距進行透照試驗,經過反復的比較試驗,焦距選擇在15～25ｍｍ之間,底片的成像質量比較理想,焦距超過25ｍｍ時,底片的成像質量逐漸降低。由于加工尺寸小于 0 .8×0 .8ｍｍ的孔狀人工缺陷比較困難,沒有進行小于 0. 8×0. 8ｍｍ的孔狀人工缺陷的透照試驗,因此,底片上能夠辨認出孔狀缺陷的zui小尺寸還不清楚?！ ?br />  3 散射線的防護 在管子和管板連接焊縫的射線檢測過程中,散射線的屏蔽防護是一個重要的問題。由于管子和管板之間焊縫范圍很小,如果沒有適當?shù)纳⑸渚€防護措施,底片清晰度無法滿足評片要求,工件上的人工缺陷在底片上根本無法辨認。開始時采用比較厚的增感屏,前后屏均采用1 .6ｍｍ的鉛屏,結果底片的成像質量不夠理想。后來采用通常使用的1. 0ｍｍ厚度的鉛增感屏,而在管子內加上一個屏蔽塊,這樣,對散射線的屏蔽非常有效,底片的成像質量明顯提高。由于屏蔽塊在實際上還起到了補償塊的作用,因此在屏蔽塊材料和厚度方面,進行了選擇。選用 21×10ｍｍ的鋼塊和 21×2ｍｍ鉛塊進行屏蔽和補償效果的試驗,經過試驗比較,證明用 21×2ｍｍ鉛塊作為屏蔽和補償塊效果比較理想,選用 21×2ｍｍ鉛塊作為屏蔽和補償塊拍攝的底片,成像質量要優(yōu)于用 21×10ｍｍ的鋼塊作為屏蔽和補償塊拍攝的底片。加上鉛塊比較容易制作,操作時放置也較簡便,因此,在實際透照中,均使用鉛塊進行散射線的防護并進行補償?！?br /> 4 像質計的選定 由于管子和管板連接焊縫的射線檢測在目前還沒有相應的標準、規(guī)范可以參照,為此,根據(jù)簡便、可靠、實用的原則,選取孔狀和線狀兩種像質計進行了試驗。在起屏蔽和補償作用的 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。試驗結果表明,三個孔狀人工缺陷均能在底片上清晰的辨認,這與在管子和管板連接焊縫上加工的人工缺陷的透照結果相線狀像質計選用ＪＢ4730標準,像質計標號為9#和7#,用線徑分別為 0 .5ｍｍ和 0. 8ｍｍ的鋼絲分別進行試驗,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,透照結果,底片能清晰顯示9#、 0 .5ｍｍ像質計。因此在實際使用時,均采用9#、 0 .5ｍｍ鋼絲作為像質計作為底片質量的評定依據(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,對膠片的封裝帶來了一定的麻煩。為此,設計了一些簡便的工裝,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 底片的評定 底片黑度如無特別規(guī)定,可參照相關標準進行控制。由于國內觀片燈光亮度限制,以及此類焊縫評片的特殊要求,將底片黑度的范圍控制在1.8～2.5。對于管子和管板連接焊縫缺陷的評定,因無相關的標準、規(guī)范可以參照,也只能依據(jù)客戶對產品的要求進行評定。如德國ＢＡＹＥＲ公司對其公司換熱器的管子和管板連接焊縫缺陷的評定要求為:（1）無未溶合、裂紋和長條氣孔;（2）單個氣孔或夾渣:不超過0 .5×Ｓ（Ｓ為管子壁厚）;（3）管子外徑≤20ｍｍ:小于0 5×Ｓ的單個氣孔或夾渣,不超過3個,且缺陷不得在焊道根部;（4）管子外徑>20ｍｍ:小于0 5×Ｓ的單個氣孔或夾渣,不超過5個,且缺陷不得在焊道根部?！?br /> 7 結語 管子和管板連接焊縫的射線檢測,沒有相應的國家標準和規(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試驗,存優(yōu)去劣。但由于人力和財力的限制,對一些問題無法進行比較深入的試驗和研究,如缺陷的種類和大小對于管子和管板連接焊縫的強度（拉脫力）、滲漏方面的關系,這對于管子和管板連接焊縫的質量控制以及對射線檢測技術的工藝要求,底片上缺陷的分類和級別評定有很重要影響。隨著射線檢測技術越來越多的應用于這類焊縫的檢測,盡快制定相關的標準、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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