标准的对比与分析以及在钢桥中的应用.doc

GB/T3323-87版、05版标准的对比与分析GB/T3323-87版、05版标准的对比与分析以及在钢桥中的应用中铁大桥局武汉桥粱科学研究院五室摘要：简述了射线照相的特点、在钢桥中的作用与比例：在钢桥应用范围内从射线照相检验技术级别，胶片系统，透照布置，底片质量的评定等方面对GB/T3323-87版、05版标准的进行对比与分析，建议射线照相标准应采用GB/T3323-2005版。主题词：射线照相，标准对比、分析、应用一、概述GB/T3323-2005金属熔化焊接接头射线照相以下简称05版于2005年07月21日发布，2006年01月01日实施，自实施之日起代替GB3323-87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级以下简称87版，05版采用欧洲标准EN1435焊缝的无损检测熔化焊缝射线照相进行修订与87版相比，在技术内容方面主要有如下变化：更侧重射线照相的透照技术而将焊接接头质量分级的有关规定放在附录C中。透照技术更说注重其合理性和可操作性。在保证缺陷检出率的同时，更注重其经济性。二、射线照相法的特点及在钢桥制造中的作用及检测比例。射线照相法用底片作为记录介质，可较准确地判定缺陷的性质、数量、尺寸和位置。有利于判定裂纹等危害性缺陷。底片可多人交换评定，公开性和可监督性强，可长期保存以供查阅。射线照相法易检出有局部厚度差的缺陷。如气孔和夹渣类缺陷有很高的检出率，对裂纹类缺陷的检出率则受透照角度的影响。射线照相法所能检出的缺陷高度尺寸可达到透照厚度的，甚至更小；所能检出的长度和宽度分别为毫米数量级和亚毫米数量级，甚至更小。理论定量分析，厚工件中，高度和张口宽度以上的裂纹均可能检出，这一结果高于一般超声波检测的检出能力。射线照相法对试件的形状、表面粗糙度没有严格要求，材料的晶粒度对其不产生影响。射线照相法在钢桥中的作用主要是控制焊接质量；同时间接控制了焊缝超声波检测人员的检测质量。因此在钢桥制造过程中，适当扩大射线检测比例，对有效控制焊接工艺和焊缝的焊接质量，保证钢桥的安全非常有益。按10212-98铁路钢桥制造规范和JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范的规定：射线抽探其数量10（并不得少于一个接头），探伤范围为焊缝两端各250300mm，焊缝长度大于1200mm时，中部加探250300mm，当发现裂纹或较多其它缺陷时，应扩大该条焊缝探伤范围，必要时可延长至全长；进行射线探伤的焊缝，当发现超标缺陷时应加倍检验。验收应符合现行国家标准钢熔化焊对接接头照相和质量分级（GB3323）的规定射线照相质量等级为 B级，焊缝内部质量为级。钢箱梁和钢桁梁焊缝接头射线探伤质量等级及探伤范围见表1表1焊缝射线探伤质量等级及探伤范围钢桥的结构类型 对接焊接头位置 检验等级 验收等级 探伤部位及数量 执行标准钢钢箱梁 顶、底、腹板纵横向对接 B 焊缝两端、中间各250300mm GB3323 工地横向对接 B 顶板十字交叉处100底板十字交叉处30 GB3323钢桁梁 桥面板纵横向接焊缝 B 焊缝两端、中间各250300mm GB3323 受拉和疲劳控制的弦杆横向对接焊缝 B 焊缝两端、各250300mm GB3323 吊索耳板与横梁腹板的对接焊缝 B 焊缝两端、中间各250300mm GB3323目前制造的钢桥全桥最大板厚100mm。三、GB3323-87版和05版在桥梁应用范围进行分析和比较。3.1射线照相检验技术级别见表2表2射线透照技术等级:不同的透照技术等级对缺陷的检出率是不同的，A级、AB级、B级对缺陷的检出率是逐步提高. （普通级） （普通级）（较高级） （高级） （优化级） 当需要采用优于级的透照技术时，相应的检测参数可由合同各方确定。87版规定级主要是针对当时的中低压锅炉压力容器对接接头焊缝的射线透照，同时规定选用级时，焊缝余高应磨平：对受往复疲劳载荷且设计使用寿命一百年的钢桥，其对接接头焊缝的射线透照技术选用级值得商榷，选用级，要求所有对接接头焊缝磨平，既不可能、也没必要：因此造成了在JTJ0 41-2000中钢桥部分，一般规定：对接接头焊缝的射线透照质量等级为级，而实际执行的基本是级的情形。05版射线透照级严格了射线透照工艺，提高了射线透照对缺陷的检出率：并不要求焊缝余高磨平，且当需要采用优于级的透照技术时，相应的检测参数可由合同双方商定。如钢桥采用更高强度的新材料（Q420q），新的焊接工艺时可采用优于级的透照技术。3.2胶片系统:影响射线照相的颗粒度，即影响射线照相发现细节缺陷（裂纹类）的能力版用“胶片系统”取代87版的“胶片”，把胶片、显定影、增感方式紧密地联系在一起见表，能更有效的提高射线照相发现裂纹类缺陷的能力。表胶片系统类别（版）胶片系统类别 粒度 感光度 对比度 很细 很馒 很高 细 慢 高 中 中 中 粗 快 低在钢桥中若采用级检验，射线所选用的胶片系统类别和金属增感屏见表表B级检验钢射线透照所适用的胶片系统类别和金属增感屏射线种类 穿透厚度mm 胶片系统类别 金属增感屏类别和厚度mm射线100Kv射线100Kv150Kv C3 不用屏或用铅屏（前后）0.03 铅屏（前后）0.15射线150Kv250Kv C4 铅屏（前后）0.020.15射线250Kv500Kv 50 C4 铅屏（前后）0.020.2 50 C5 前铅屏0.10.2后铅屏0.020.2Ir192 C4 只要在工件与胶片之间加0.1mm附加铅屏,就可使用前屏0.03mm的真空包装胶片按此要求，在钢桥中，透照厚度50mm，胶片要采用天津型及以上胶片系统；目前采用的天津型，AgfaC7等胶片系统均不符合-05版标准的要求。三、透照布置3.1按射线源、工件和胶片之间的相互位置关系，87版把透照方式分为5种，05版分为9种其中新增加的不等厚透照法如图1，角焊缝透照布置如图2，对不等厚透照法，当材料厚度差异较大，采用多胶片透照。所谓多胶片透照就是在同一暗袋里放置两张感光度不同或相同的胶片，感光度较大的胶片适用于透照厚度较大部位的观察评定，感光度较小的胶片适用于透照厚度较小部位的观察评定；或黑度较小部位，将双片重叠观察评定，对黑度较大部位，用单片观察评定。图1，不等厚对接焊缝的多胶片透照技术角焊缝透照布置如图2，图2，角焊缝透布置这两种透照方法在钢桥制造中优其值得关注。不等厚对接焊缝和角焊缝在钢桥制造数量不少特别是钢桁桥中，超声波检测又有一定的难度，05版为此类焊缝提供了射线检测方法和缺陷评定标准，填补了钢桥制造中射线检测方法和缺陷评定标准的空白。四、底片质量的比较1、 黑度，是射线照相影象质量的最基本参数，它影响影象对比度和颗粒度,进而影响射线照相灵敏度。提高黑度对底片灵敏度和缺陷的检出灵敏度有利。-87版和-05版标准对黑度的要求见表5表5黑度的比较射线照相质量等级 底片黑度D -05 -87 2. 1.23.5B 2.3 1.53.5经合同各方商定，可降为.经合同各方商定，可降为2.0采用多胶片透照，用单张底片观察评定时，每张底片的黑度应满足表5规定；用两张底片重叠观察评定时，单张底片的里度应不小于2、 底片灵敏度比较在钢桥的板厚范围内，对接焊缝接头采用级、级检验，那么版比版射线底片灵敏度要求要高见表6，这意味着对缺陷的检出率更高。表6射线底片灵敏度比较母材公称厚度 底片灵敏度（象质计线径） 相差等级 与87版级 与87版级 级 级 0.25 2 0.25 2 0.32 2 0.32 2 0.40 3 0.50 3 0.50 3 0.63 4 0.63 3 0.63 2 0.80 3 0.80 2 1.00 3 1.00 2 从上表可知：目前广泛采用的版级与05版级在钢桥使用的板厚范围内，底片灵敏度至少相差两个级别，这意味着对裂纹类危害性缺陷的检出率前者比后者大大的降低。四、结论：总结射线照相法的特点及在钢桥制造中的作用及检测比例，分析比较-87版与-05版焊接接头射线照相标准，以及在钢桥中的应用可知：1、-05版不论在工艺优化、底片灵敏度要求还是应用范围：即对缺陷的检出率都优于-87版，因此钢桥设计应尽量采用-05版射线标准。2、-05版大量引用EN1435标准，有利于我国钢桥设计、制造、安装、检测与国际接轨。3、-05版对角焊缝的射线检测方法和验收标准拓宽了钢桥此类焊缝的检测范围，弥补了超声波检测此类焊缝的不足，值得关注和调研。4、钢桥检测监督单位应严格按照-05版配制硬件设备如更高等级的胶片系统，高亮度的观片灯等，优化射线透照工艺。参考文献射线检测（新版试用本）强天鹏主