GB∕T 11809-2021 压水堆燃料棒焊缝检验方法 金相检验和X射线照相检验

犐犆犛２７．１２０犆犆犛犉４８

中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

犌犅／犜１８０９—２０２１

代替犌犅／犜１８０９—２０８

压水堆燃料棒焊缝检验方法金相检验和犡射线照相检验

犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱狅犳狑犲犾犱狅犳犳狌犲犾狉狅犱犳狅狉犘犠犚—

犕犲狋犪犾狅犵狉犪狆犺犻犮犲狓犪犿犻狀犪狋犻狅狀犪狀犱狉犪犱犻狅犵狉犪狆犺犻犮狋犲狊狋犻狀犵

２０２１１０１发布 ２０２０５０１实施

发布

国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

犌犅／犜１８０９—２０２１

目 次

前言 Ⅲ

１范围 １

２规范性引用文件 １

３术语和定义 １

４金相检验 ４

５Ｘ射线照相检验方法 ９

６检验报告 １３

附录Ａ（资料性）一般燃料棒结构图 １４

附录Ｂ（规范性）金相样品取样方法 １５

附录Ｃ（资料性）浸蚀方法 １８

附录Ｄ（资料性）检测和照相倍数 １９

附录Ｅ（规范性）有效熔深犛值的测量 ２０

附录Ｆ（规范性）半补偿照相法最小透照厚度计算方法 ２

附录Ｇ（资料性）透照布置 ２３

附录Ｈ（资料性）燃料棒焊缝Ｘ射线照相检验补偿方法 ２４

Ⅰ

犌犅／犜１８０９—２０２１

前 言

本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《标准化工作导则 第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件代替ＧＢ／Ｔ１８０９—２０８《压水堆燃料棒焊缝检验方法 金相检验和Ｘ射线照相检验》，与ＧＢ／Ｔ１８０９—２０８相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

ａ）将术语“环焊缝熔深”修改为“包壳环焊熔深”（见３．１，２０８年版的３．１），“环焊缝熔化区深度

ｄｅｐｔｈｏｆｔｈｅｍｅｌｔｅｄｚｏｎｅｏｆｒｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇ”修改为“环焊熔化区深度ｄｅｐｔｈｏｆｔｈｅｍｅｌｔｅｄｚｏｎｅ”（见３．２，２０８年版的３．３），“ｌｅａｓｔｔｈｉｃｋｎｅｓｏｆｓｏｕｎｄｐａｒｔｏｆｗｅｌｄｚｏｎｅ”修改为“ｍｉｎｉｍｕｍｔｈｉｃｋｎｅｓｏｆｓｏｕｎｄｐａｒｔｏｆｗｅｌｄｚｏｎｅ”（见３．５，２０８年版的３．５）；

ｂ）增加“密实区长度”“Ｖ型槽”的术语和定义（见３．７、３．８）；

ｃ）金相检验方法中增加了针对压力电阻焊焊缝的金相检验内容（见第１章、４．５２．３．、４５．．３１．、４．６．２）；

ｄ）砂纸规格修改为Ｐ１２０～Ｐ２４０（见４．２．６，２０８年版的４．２．５）；

ｅ）增加金相样品的规定（见４．４）；

ｆ）将金相取样内容调整为附录Ｂ，合并了上端环焊缝及密封焊点与下端环焊缝的纵向样品取样图（见Ｂ．１，２０８版的４．４．１、４．４．２），增加了压力电阻焊金相焊缝样品的取样方法，并对附录顺序进行了调整（见附录Ｂ，２０８年版的４．４）；

ｇ）用ＧＢＺ１７代替了ＧＢ１６３５７（见５．２，２０８年版的５．２）；

ｈ）修改Ｘ射线照相的检验人员资格（见５．３，２０８年版的５．３）；

ｉ）增加了半补偿照相补偿块制作方法（见５．４．７．２）、Ｘ射线胶片灰雾度要求（见５．４．５）、密度计测量误差要求（见５．４．６）和一次透照长度计算方法（见５．５．１）等内容；

ｊ）修改了工业Ｘ射线机要求（见５．４．１，２０８年版的５．４．１）、观片灯屏亮度的要求（见５．４．４，２０８

年版的５．４．４）、像质计灵敏度的要求（见５．５．４，２０８年版的５．５．３）、几何不清晰度计算公式（见５．５．５，２０８年版的５．５．４）、散射线防护要求（见５．５．６，２０８年版的５．５．５）、底片密度范围（见５．５．８，２０８年版的５．５．７）和透照转角要求（见５．６．３，２０８年版的５．６．３）等内容；

ｋ）合并及完善Ｘ射线照相检验报告与记录内容（见６．２，２０８年版的６．２）

ｌ）将热染法的温度修改为４５０℃±５０℃（见表Ｃ．１，２０８年版的表Ｂ．１）

ｍ）删除存在单个气孔缺陷时有效熔深的测量示意图（见２０８年版的图Ｃ．４、图Ｃ．５、图Ｃ．６）；ｎ）增加金相样品检测及照相倍数（见附录Ｄ）；

ｏ）增加附录Ｆ半补偿照相法最小透照厚度计算方法（见附录Ｆ）；

ｐ）增加附录Ｈ燃料棒焊缝Ｘ射线照相检验补偿方法（见附录Ｈ）。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国核能标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ５８）提出并归口。

本文件起草单位：中核建中核燃料元件有限公司。

本文件主要起草人：范绍华、曹晖、袁野、代强、马海涛、周希、黄杰、黄帆。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

——ＧＢ１８０９—１９８９、ＧＢ／Ｔ１８０９—１９８；

——ＧＢ１８５１—１９８９、ＧＢ／Ｔ１８５１—１９６；

——２０８年修订时，将ＧＢ／Ｔ１８０９与ＧＢ／Ｔ１８５１合并为ＧＢ／Ｔ１８０９—２０８；

——本次为２０８年合并后第二次修订。

Ⅲ

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压水堆燃料棒焊缝检验方法 金相检验和

犡射线照相检验

１范围

本文件描述了压水堆燃料棒（以下简称燃料棒）焊缝的金相检验和Ｘ射线照相检验方法。

本文件的金相检验方法适用于采用电子束、钨极惰性气体保护进行焊接的锆合金燃料棒熔化焊焊缝（包括环焊缝和密封焊点）样品的熔深、缺陷及微观组织的检验。也适用于采用压力电阻焊进行锆合金燃料棒焊接的焊缝的密实区的检验。其中的薄膜浸蚀法仅适用于采用电子束焊接的ＺｒＳｎ合金燃料棒焊缝检验。

燃料组件中锆合金导向管焊缝熔深和缺陷以及采用其他焊接方式得到的焊缝的金相检验也可参照执行。

本文件的Ｘ射线照相检验方法适用于燃料棒环焊缝以及密封焊点的检查，压水堆燃料组件控制棒、可燃毒物棒、中子源棒以及导向管部件环焊缝，其他堆型类似燃料棒环焊缝也可参照执行。

２规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

ＧＢ／Ｔ３７５焊接术语

ＧＢ／Ｔ６３９４金属平均晶粒度测定方法ＧＢ／Ｔ１２６０４．２无损检测 术语 射线照相检测ＧＢ１８７１电离辐射防护与辐射源安全基本标准

ＧＢ／Ｔ１９３４８．１—２０１４无损检测 工业射线照相胶片 第１部分：工业射线照相胶片系统的分类

ＧＢ／Ｔ１９８０２无损检测 工业射线照相观片灯 最低要求

ＧＢＺ１７工业Ｘ射线探伤放射防护要求

３术语和定义

ＧＢ／Ｔ３７５和ＧＢ／Ｔ１２６０４．２界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

３．１

包壳环焊熔深狆犲狀犲狋狉犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲狉犻狀犵狑犲犾犱犻狀犵

犛犺

包壳管与端塞焊接熔合厚度（见图１）。

１

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３．２３．３

３．４３．５

图１环焊缝测量参数示意图

环焊熔化区深度犱犲狆狋犺狅犳狋犺犲犿犲犾狋犲犱狕狅狀犲

犘犺

包壳管与端塞焊接熔化区最大深度（见图１）。

密封焊点熔深狆犲狀犲狋狉犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲狊犲犪犾狑犲犾犱犻狀犵

犛犱

密封焊点沿中心轴线方向测得的最小熔合厚度（见图２）。

图２密封焊点测量参数示意图密封焊点厚度犱犲狆狋犺狅犳狋犺犲狊犲犪犾狑犲犾犱犻狀犵

犘犱

密封焊点熔合最小厚度（见图２）。

环焊缝有效熔深 犿犻狀犻犿狌犿狋犺犻犮犽狀犲狊狅犳狊狅狌狀犱狆犪狉狋狅犳狑犲犾犱狕狅狀犲

犛

环焊缝中排除缺陷影响后包壳管与端塞熔合处的焊接最小厚度。

２

３．６３．７

气胀狌狀犱犲狉犮狌狋

包壳管环焊缝根部咬边的现象。

密实区长度犮狅狀狋犻狀狌犻狋狔犪狉犲犪犾犲狀犵狋犺

犔

压力电阻焊环焊缝中焊接结合区的纵向长度（见图３）。

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犪）焊缝内无缺陷 犫）焊缝内有缺陷

标引序号和符号说明：

１、２ ——挤出物；

３ ——端塞端面；

４ ——包壳管；

５ ——端塞；

犔 ——焊缝密实区长度；

犔１、犔２、犔３——焊缝连续无缺陷区的长度，当焊缝内有缺陷时，犔＝犔１＋犔２或犔１＋犔３，取较大值，即最长的两段之和。

３．８

图３压力电阻焊密实区长度的测量参数示意图

犞型槽狀狅狋犮犺

压力电阻焊环焊缝包壳管端部与外部挤出物之间的缺口（见图４）。

３

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犪）爆破后的压力电阻焊环焊缝纵截面 犫）犃区放大图

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标引序号说明：１——包壳管；２——焊接不连续区；３——结合线；４——挤出物；

Ａ——端塞与包壳管结合处；

４金相检验

４．１原理

５——包壳管破口；６——端塞端面；７——包壳管；８——Ｖ型槽。

图４压力电阻焊环焊缝缺陷检查示意图

用线切割或机械加工方法从待测件上切割一块样品，镶嵌后，对待测面进行研磨、抛光和浸蚀，然后在金相显微镜上进行测量和缺陷检查。

燃料棒一般结构和焊缝位置见附录Ａ。

４．２试剂和材料

４．２．１酒精（ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ），化学纯。

４．２．２草酸（Ｈ２Ｃ２Ｏ４·２Ｈ２Ｏ），化学纯。

４．２．３硝酸（ＨＮＯ３），质量分数为６５％～６８％，化学纯。

４．２．４氢氟酸（ＨＦ），质量分数为４０％，化学纯。

４．２．５镶样材料：环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂或硫黄等。

４．２．６金相水砂纸，Ｐ１２０～Ｐ２４０。

４．２．７抛光材料：抛光布和抛光剂，抛光剂粒度为０．０３μｍ～０．０５μｍ。

４

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４．３仪器设备

４．３．１金相磨抛机。

４．３．２金相显微镜，测量精度０．０５ｍｍ。４．３．３游标卡尺，测量精度０．０５ｍｍ。４．３．４马弗炉，最高温度不低于８０℃。

４．４样品

４．４．１采用线切割或机械加工等方式从待测件上切割一块作为样品，样品切割面应平整。

４．４．２样品应包含熔化区及热影响区，长度以１５ｍｍ～２０ｍｍ为宜，检验面应保留约０．５ｍｍ～

１．０ｍｍ的金相磨制余量。

４．４．３熔化焊和密封点焊的焊接样品宜采用纵向切割方式，压力电阻焊的焊接样品可采用纵向和横向两种切割方式。样品取样按照附录Ｂ的方法进行。

４．５制样

４．５．１镶样

４．５．１．１镶样前，样品一般先用酒精清洗后晾干。

４．５．１．２除压力电阻焊环焊横截面样品外，其余样品应用环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂或硫黄等镶嵌材料镶样。

４．５．１．３如采用热染法检验组织，则样品清洗后不应镶嵌。

４．５．２磨制

４．５．２．１样品应在不同粒度的金相水砂纸上进行逐步磨制，磨制过程中应用流水冲洗，最终磨面应光滑平整。

４．５．２．２纵截面样品的磨面宜平行于样品中心轴线，最终磨面应接近与中心轴线重合。

４．５．２．３压力电阻焊横截面样品应磨制到检验面位置，见图５，并用游标卡尺对最终磨面进行测量。

犾一般取１．６ｍｍ～１．８ｍｍ。

５

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标引序号和符号说明：

１——取样时包壳管切口；

２——包壳管；

３——端塞内端面；

４、６——焊缝挤出物；

５——检验面位置（横截面）；

７——端塞；

犾１——端塞内端面到包壳管切口的距离；犾２——检验面位置到包壳管切口的距离；犾——检验面到端塞内端面的距离。

图５压力电阻焊横截面检验位置

４．５．３机械抛光

４．５．３．１压力电阻焊环焊缝在浸蚀后有明显的焊接结合线，样品应机械抛光去除结合线，便于检查时确认是否有焊接不连续区。

４．５．３．２其余样品，必要时可使用抛光布及抛光剂进行抛光。

４．５．４浸蚀

可用化学浸蚀法、薄膜浸蚀法或热染法进行浸蚀。适用的浸蚀方法见附录Ｃ。

４．６检测

４．６．１熔化焊焊缝的检测

４．６．１．１犘犺和犘犱的测量

样品磨面经薄膜浸蚀法浸蚀后不应擦拭，以免破坏浸蚀膜。对于正置式显微镜，可直接带水观察；对于倒置式显微镜，吹干水迹后在显微镜上观察，在适当倍数下测量环焊缝的犘犺或密封焊点的犘犱。必要时照相记录熔化区图像，常用检测及照相倍数见附录Ｄ。

６

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４．６．１．２犛犺和犛犱的测量

浸蚀后的样品清洗干燥后，在金相显微镜上放大适当倍数测量出环焊缝的犛犺或密封焊点的犛犱。

４．６．１．３犛的测量

按照附录Ｅ的方法测量有效熔深犛。

４．６．１．４焊缝缺陷检验

浸蚀后在适当放大倍数下检验样品的熔化区，如有裂纹、气孔、夹杂、气胀等缺陷，应记录其类型、尺寸及部位。

４．６．１．５焊缝微观组织检验

用热染法或其他有效浸蚀方法显示出三区后，在金相显微镜下检查焊缝熔化区、热影响区和基体的晶粒组织，必要时照相记录，照相可采用明场或偏光照明。晶粒度的评级可按ＧＢ／Ｔ６３９４执行。

４．６．１．６环焊缝分层检测

将分层检测样品镶嵌后磨制，每磨去约０．２ｍｍ，进行化学浸蚀后在显微镜下观察是否有气孔或气胀等缺陷，直至磨完整个环焊缝熔化区。如有缺陷，在适当倍数下测量其大小并记录其位置，必要时照相记录。

４．６．２压力电阻焊的焊接样品检测

４．６．２．１爆破试验破口位置检查

对爆破试验后样品检查是否沿焊缝结合线破裂，如图４所示。

４．６．２．２犞型槽缺陷检查

如果需要，按图４检查并测量Ｖ型槽缺陷的深度，超过规定值时记录测量结果。

４．６．２．３焊接不连续区总长度测量

如果需要，按图４测量焊缝内部的单个不连续缺陷长度以及焊接不连续区总长度，对于内部挤出物部分出现的不连续区可不测量。

４．６．２．４焊缝密实区长度测量

如果需要，按图３测量焊缝密实区长度犔，结果精确到０．１ｍｍ。

４．６．２．５焊缝状态检查

如果需要，按图６所示检查焊缝状态，当出现管过熔或冷态时应记录其状态。

７

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犪）标准：焊缝根部与端塞端面平齐 犫）管过熔：焊缝根部偏管子侧，包壳管过度熔合

标引序号和符号说明：

１——包壳管；２——端塞；

犾——未熔合长度。

犮）冷态：焊缝未熔合长度超过约定值

图６压力电阻焊纵截面标准状态及缺陷状态示意图

４．６．２．６横截面缺陷检查

如果需要，检查横截面焊缝结合线处的缺陷并测量缺陷尺寸，横截面典型缺陷示意图见图７。当相邻气孔间距小于３倍气孔直径时应视为一组串孔，测量其总长度。如果横截面上缺陷尺寸或数量超过规定的标准，可继续磨抛样品进行检查，直至无缺陷或超出检验区域为止，检验位置如图５所示。

标引序号说明：１——未焊透；２——微气孔；

８

３——串孔；

４——夹杂。

图７压力电阻焊横截面样品典型缺陷

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５犡射线照相检验方法

５．１原理

Ｘ射线在穿透过程中，强度因吸收、散射和扩散等发生衰减。环焊缝照相采用厚度补偿法，透照时将燃料棒环焊缝插入补偿块孔内，形成一个组合体，密封焊点可与上端环焊缝共用一个补偿块，置于Ｘ射线透照场内一起透照。燃料棒焊缝的缺陷在Ｘ射线底片上形成特征影像，通过特征影像来判断并评价焊缝质量。

燃料棒一般结构和焊缝位置见附录Ａ。

５．２防护

Ｘ射线的安全防护应符合ＧＢ１８７１和ＧＢＺ１７的规定。

５．３人员资格

５．３．１燃料棒焊缝射线检验人员应按照所从事的工作取得相应等级的民用核安全设备无损检测资格证书。

５．３．２工业Ｘ射线机操作人员应参加电离辐射安全与防护培训及考核，并取得相应类别的合格证。

５．４设备和器材

５．４．１工业犡射线机

管电压不超过３２０ｋＶ，焦点和焦距选择满足几何不清晰度要求。

５．４．２像质计

阶梯孔型像质计，像质计对Ｘ射线的吸收系数应与被检件一致或相近，每级阶梯厚度应与该级上两个孔的直径相等，阶梯级数一般为３级，像质计宽度犎为８ｍｍ～１０ｍｍ，阶梯长度犔不小于６ｍｍ。梯级厚度和孔径加工精度：下偏差０ｍｍ，上偏差＋０．０１５ｍｍ。孔中心到阶梯边缘及两个孔边缘之间的最小距离应为孔径加１ｍｍ，孔应与阶梯表面相垂直，不应有倾斜边缘。粗糙度应优于犚犪１．６。像质计分类见表１，结构见图８。

表１像质计类别 单位为毫米

孔径尺寸

类别

Ⅰ类

Ⅱ类

Ⅲ类

Ⅳ类

第１级阶梯１

０．１６

０．２０

０．２５

０．３２

第２级阶梯２

０．２０

０．２５

０．３２

０．４０

第３级阶梯３

０．２５

０．３２

０．４０

０．５０

９

犌犅／犜１８０９—２０２１

标引序号和符号说明：

１——刻字区；

犅——阶梯长度；

犎——像质计宽度。

５．４．３增感屏

图８像质计结构示意图

铅增感屏，前屏厚度及后屏厚度为０．０２ｍｍ～０．１５ｍｍ。

５．４．４观片灯

主要性能应符合ＧＢ／Ｔ１９８０２的规定，亮度可调，屏亮度最小值不低于３０００ｃｄ／ｍ２。灯屏应有遮光板遮挡非评定区。

５．４．５工业犡射线胶片

采用符合ＧＢ／Ｔ１９３４８．１—２０１４中的Ｃ３类别或更高类别胶片，灰雾度不超过０．３。

５．４．６密度计

最大密度不小于４．０，误差为±０．０５。

５．４．７厚度补偿块

５．４．７．１要求

厚度补偿块按所检焊缝形状和尺寸制造，其对Ｘ射线的线吸收系数与被检件一致或相近，且需经Ｘ射线检验合格。孔加工尺寸要求：犇＋０．２１５ｍｍ，犇代表被检部位直径。在保证补偿块适度刚性的前提下，补偿块厚度尽可能小。

５．４．７．２分类

按照燃料棒焊缝Ｘ射线照相检验补偿方法，厚度补偿块分为全补偿照相补偿块和半补偿照相补偿块，厚度补偿块示意图见图９。按照附录Ｆ计算半补偿照相补偿块的最小透照厚度狑ｍｉｎ，半补偿照相补偿块应在焊缝区域选取合适的宽度，从补偿块的上下两面去除相同的厚度，保证焊缝有效区域的剩余厚度大于或等于最小透照厚度狑ｍｉｎ即可。

１０

犌犅／犜１８０９—２０２１

犪）全补偿照相厚度补偿块

５．５照相的技术要求

５．５．１一次透照长度

犫）半补偿照相厚度补偿块

图９厚度补偿块示意图

按照公式（１）计算一次透照长度。制作补偿块时，透照有效区的长度应小于一次透照长度。

犔＝２×（犳犱－犫）×槡犓２－１ （１）

式中：

犔 ——一次透照长度，单位为毫米（ｍｍ）；

犳犳犱——焦距，单位为毫米（ｍｍ）；

犫 ——工件至胶片距离，单位为毫米（ｍｍ）；

犓 ——透照厚度比，一般取１．０３。

５．５．２透照件布置

将燃料棒插入补偿块的圆孔内时，应使环焊缝、密封焊点处在规定的位置，使全部被透照燃料棒的环焊缝处在一条直线段上。透照时，Ｘ射线发生器窗口中心指示器应对准此直线段的中点。

透照时，所有补偿块的透照有效区应处于有效透照场内。像质计和铅字标识处在投影正面，其投影

不应与焊缝投影重叠。且像质计宜处在射线照相最不利的位置。透照件布置见附录Ｇ。

５．５．３环焊缝和密封焊点的表面要求

环焊缝和密封焊点的表面质量应经外观检查合格。表面的不规则状态在底片上的图像不应掩盖焊缝中的缺陷或与之相混淆，否则应做适当的修整。

５．５．４像质计灵敏度

像质计灵敏度要求识别的双孔一般在阶梯孔型像质计的第２级阶梯上，同一阶梯上的双孔均可见才认为可识别，不同透照厚度下像质计可见的双孔尺寸如表２所示：

１

犌犅／犜１８０９—２０２１

表２透照厚度与像质计阶梯厚度及孔径关系 单位为毫米

透照厚度

像质计阶梯厚度及孔径

厚度≤４

０．２０

４＜厚度≤８

０．２５

８＜厚度≤１２

０．３２

１２＜厚度≤１６

０．４０

５．５．５几何不清晰度

几何不清晰度值应小于０．１ｍｍ，按照公式（２）计算。

犝＝ｇ

犱×犫

犳犱－犫

…………（２）

式中：

犝ｇ ——几何不清晰度，单位为毫米（ｍｍ）；

犱 ——焦点尺寸，单位为毫米（ｍｍ）；

犫 ——工件至胶片距离，单位为毫米（ｍｍ）；

犳犳犱——焦距，单位为毫米（ｍｍ）。

５．５．６散射线防护

应采用金属增感屏、铅板、准直器等适当措施，屏蔽散射线和无用射线。初次使用的检测工艺，以及检测条件和环境发生变化时，应进行散射线检查。散射线检查方法：在背板与暗盒之间放置一个铅字符号“Ｂ”（Ｂ的高度为１３ｍｍ，厚度为１．６ｍｍ），若在底片上出现黑度低于周围背景黑度的“Ｂ”字影像说明背射线防护不够，底片不合格，需增大背散射防护铅板的厚度。若底片不出现“Ｂ”字影像或“Ｂ”字影像黑度高于周围背景黑度，说明背射线防护符合要求。

５．５．７标识

底片上的各种标识应清晰、完整。

５．５．８底片密度

在像质计第２级阶梯上测量底片密度，底片密度应在１．８～３．５之间。

５．５．９重照

不符合５．５．２、５．５．４、５．５．７、５．５．８的规定或发现有影响底片评定的伪缺陷时，应重新透照。

５．５．１０透照参数

通过工艺试验或制作被检件材质的曝光曲线来确定透照参数。

５．６检验步骤

５．６．１装片

将Ｘ射线胶片和铅增感屏装入暗盒内，增感屏应保持清洁、平整。

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５．６．２贴片

将暗盒紧贴于工件上，保证在整个射线透照过程中胶片与增感屏始终相互贴紧，没有任何机械损伤。

５．６．３透照

环焊缝及密封焊点透照布置示意图见附录Ｇ。Ｘ射线照相检验按补偿差异分为全补偿照相法和半补偿照相法，见附录Ｈ。在采用全补偿照相时，环焊缝应透照三次，每次透照完成后，将燃料棒转动６０°或１２０°。在采用半补偿照相时，环焊缝透照次数为狀，狀＝１８０°／θ（θ≤６０°），１８０°应能被θ整除，θ是燃料棒转动角度。

５．６．４暗室处理

按胶片说明书提供的程序和参数或其他的有效方法对透照后的胶片进行暗室处理。

５．６．５底片评定

５．６．５．１底片图像质量评定

底片应干燥后进行评定；评片时，对底片上不需要观察或透光量过强的部分应适当屏蔽，所评定的底片质量应符合５．５．４、５．５．７、５．５．８的规定。

５．６．５．２焊缝缺陷评定

焊缝缺陷评定按技术条件及检验规程相关要求进行。

６检验报告

６．１金相检验

金相检验报告应包括但不限于以下内容：

ａ）熔深等参数的测量结果；ｂ）缺陷几何尺寸及部位；ｃ）检验人员及日期。

６．２犡射线照相检验

Ｘ射线照相检验报告包括但不限于以下内容：ａ）质量标准及版本；

ｂ）Ｘ射线照相检验条件：设备型号、焦点尺寸、焦距、管电压、管电流、透照时间、像质计的选择、胶

片型号、增感屏、洗片温度、洗片时间等；ｃ）燃料棒编号及对应透照日期、批次；ｄ）缺陷燃料棒编号、缺陷部位及性质；

ｅ）检验人员及透照日期、评片人员和复核人员签名及日期。

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附 录犃

（资料性）

一般燃料棒结构图

燃料棒一般结构和焊缝位置示意图见图Ａ．１。

标引序号说明：

１——下端塞；

２——下端塞环焊缝（熔化焊或压力电阻焊）；

３——隔热块；４——ＵＯ２芯块；５——包壳管；６——隔热块；７——弹簧；

８——上端塞环焊缝（熔化焊或压力电阻焊）；

９——上端塞；

１０——密封焊点（压力电阻焊端塞无密封焊点）。

图犃．１压水堆燃料棒结构示意图

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犅．１环焊缝及密封焊点纵向样品

附 录犅

（规范性）

金相样品取样方法

燃料棒密封焊点与环焊缝在同一端塞且在同一纵截面检验时，可一起切取。用线切割或机械加工方法取适宜长度的样品，一般取犔Ｓ为１５ｍｍ～２０ｍｍ，切割面距中轴线距离狋为０．５ｍｍ～１ｍｍ，然后沿切割面剖开取较大块，见图Ｂ．１。

标引序号及符号说明：

１——切割面；

狋——切割面距中轴线距离；

犔Ｓ——样品长度。

图犅．１环焊缝及密封焊点纵截面取样示意图

犅．２环焊缝横向分层检测样品

用线切割或机械加工方法将样品沿切割面切去端头，然后取适宜长度的样品，一般取犔Ｓ为１５ｍｍ～

２０ｍｍ，切割面距焊缝熔化区边缘的距离狋为０．５ｍｍ～１ｍｍ，见图Ｂ．２。

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标引序号及符号说明：

１——切割面；

２——熔化区；

狋——切割面距焊缝熔化区边缘的距离；

犔Ｓ——样品长度。

图犅．２环焊缝横向分层检测取样示意图

犅．３爆破后的压力电阻焊环焊纵向样品

爆破后的压力电阻焊环焊的检验面需经过破口位置。用线切割或机械加工方法取适宜长度的样品，一般取犔Ｓ为１５ｍｍ～２０ｍｍ，切割面距中轴线距离狋为０．５ｍｍ～１ｍｍ，然后沿切割面剖开取较大块，见图Ｂ．３。

标引序号及符号说明：

１、３——破口；２——切割面；

４、５——未破断处；

狋 ——切割面距中轴线距离；

犔Ｓ——样品长度。

图犅．３爆破后的压力电阻焊环焊纵向样品示意图

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犅．４测量密实区长度的压力电阻焊环焊纵向样品

用线切割或机械加工方法取适宜长度的样品，一般取犔Ｓ为１５ｍｍ～２０ｍｍ，切割面距中轴线距离

狋为０．５ｍｍ～１ｍｍ，然后沿切割面剖开取较大块，见图Ｂ．４。

标引序号及符号说明：

１——切割面；

狋——切割面距中轴线距离；

犔Ｓ——样品长度。

图犅．４测量密实区长度的压力电阻焊环焊纵向样品示意图

犅．５压力电阻焊环焊横截面样品

用线切割或机械加工方法沿切割面１及切割面２横向切断，取适宜长度的样品，一般取犔Ｓ为

１５ｍｍ～２０ｍｍ，见图Ｂ．５，切割面１距端塞端面距离犾由设计文件规定。

标引序号及符号说明：

１、２——切割面；

犾 ——切割面１距端塞端面的距离；

犔Ｓ ——样品长度。

图犅．５压力电阻焊环焊横截面样品示意图

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犆．１浸蚀原理

犆．１．１薄膜浸蚀法

附 录犆

（资料性）

浸蚀方法

薄膜浸蚀法也称薄膜染色法。样品经选定的薄膜浸蚀剂浸蚀之后，由于浸蚀剂与磨面上组织化学作用的结果，磨面上形成一层厚薄不均匀的化学沉积物覆盖在各组织上，在白色光的照射下，引起了光的干涉现象。在焊缝熔化区覆盖的较浅颜色的沉积物与较深颜色基体形成明显的界限，用肉眼或显微镜均能清晰地分辨和测量。

犆．１．２化学浸蚀法

化学浸蚀是选定适当的化学浸蚀液对检验面进行浸蚀，其浸蚀过程是一个化学溶解过程。浸蚀剂首先把磨面表层的非晶形层溶去，接着就对晶界起化学溶解作用，继续浸蚀，浸蚀剂将对晶粒起溶解作用，由于磨面上每个晶粒的位向不同，溶解速度各异。浸蚀后，每个晶粒将露出原子最密排面，并与磨面形成不同的角度。在显微镜垂直光线照射下，将显示出阴暗不一的晶粒组织。

犆．１．３热染法

热染法用于检验燃料棒焊缝的熔化区、热影响区及基体组织（简称三区组织）。热染法是置抛光好的样品于４０℃～５０℃空气中加热，使磨面形成一层氧化膜，在同一温度下由于晶粒位向的差异，氧化能力高低各异，致使不同晶粒形成氧化膜厚度不一，靠白色光在氧化膜之间产生干涉而显示出不同色彩的晶粒组织。

犆．２浸蚀方法

适用的浸蚀方法见表Ｃ．１。

表犆．１适用的浸蚀方法

浸蚀方法

适用范围

试剂组分

说明

薄膜法

焊区轮廓显示

（ＺｒＳｎ合金电子束焊接）

过饱和草酸溶液 １０ｍＬ

氢氟酸（４０％） ２０ｍＬ

样品磨制后直接浸入试剂中晃动约３ｓ～８ｓ，取出后流水冲洗１０ｓ左右。浸蚀后熔化区为白色，其他区域为黑色

化学浸蚀法

ＺｒＳｎ合金及ＺｒＮｂ

合金焊接样品的浸蚀

硝酸（６５％～６８％） ４５ｍＬ

氢氟酸（４０％） １０ｍＬ

水 ４５ｍＬ

擦拭样品表面１０ｓ～２０ｓ，流水清洗１０ｓ左右

热染法

ＺｒＳｎ合金及ＺｒＮｂ合金焊缝三区组织的显示

—

将未镶嵌的样品磨制后按化学浸蚀法处理，干燥后在已升温到４５０℃±５０℃左右的马弗炉中，视颜色变化，保温２ｍｉｎ～５ｍｉｎ，出炉冷至室温。热染后样品表面颜色为蓝色，偏光或明场下检查

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犇．１检测倍数通则

附 录犇

（资料性）

检测和照相倍数

金相样品检测倍数宜清晰分辨不同的金相组织、接缝和焊接缺欠，测量精度宜满足样品要求。如遇到难以判断的组织或缺欠，可放大至更高一级倍率下检测。如测量值超过当前倍数下测量范围，可通过较高倍数确定测量位置后，使用低一级倍数进行测量。

犇．２照相倍数通则

金相样品照相倍数宜使视场大小包含大部分待检区域，如环焊缝、密封焊点熔化区，压力电阻焊变形区。对焊接缺陷照相时宜显示缺陷在焊接接头中的相对位置，必要时可分别提供同一位置的低倍和高倍照片。

犇．３常用倍数

常用样品检测和照相倍数见表Ｄ．１。

表犇．１常用样品检测和照相倍数

样品类型

检测倍数

放大倍数

环焊缝纵向样品

放大１０倍及以上检测

放大５０倍及以上照相

密封焊点纵向样品

放大５０倍及以上检测

放大１０倍及以上照相

环焊缝分层检测样品

放大５０