《焊缝无损检测 射线检测 第1部分：X和伽玛射线的胶片技术》

1焊缝无损检测射线检测第1部分：X和伽玛射线的胶片技术本文件规定了采用工业射线照相胶片技术对金属材料熔化焊焊接接头进行射线照相检测的方法，旨在获得令人满意且可重复的检测结果。这些技术基于本领域公认的实践经验与基本理论。本文件适用于金属材料的板、管焊接接头。除常规含义外，本文件中的“管”还涵盖其他圆柱形部件，如管子、压力管道、锅炉锅筒和压力容器等。本文件未规定射线照底片上发现的任何显示的验收等级。ISO10675系列文件给出了焊缝评定验收等级的相关信息。如合同各方采用低于本文件的检测条件，则所达到的检测质量可能显著低于严格执行本文件时的质量。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/T12604.2无损检测术语射线照相检测(GB/T12604.2-2005,ISO5576:1997,IDT)GB/T19348.1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/T19348.1-2014,ISO11699-1:2008,MOD)GB/T19348.2无损检测工业射线照相胶片第2部分：用参考值方法控制胶片处理(GB/T19348.2-2025,ISO11699-2:2018,IDT）GB/T19802无损检测工业射线照相观片灯最低要求(GB/T19802-2005,ISO5580:1985,IDT)GB/T23901.1无损检测射线照相检测图像质量第1部分：丝型像质计像质值的测定（GB/T23901.1-2019,ISO19232-1:2013,IDT）GB/T23901.2无损检测射线照相检测图像质量第2部分：阶梯孔型像质计像质值的测定（GB/T23901.2-2019,ISO19232-2:2013,IDT）2GB/T23901.4无损检测射线照相检测图像质量第4部分：像质值和像质表的实验评价(GB/T23901.4-2019,ISO19232-4:2013,IDT)GB/T25758（所有部分）无损检测工业X射线系统焦点特性EN12679无损检测射线检测工业射线伽玛源尺寸的确定ASTME747射线照相用丝型像质计（IQI）的设计、制造和材料分组分类的实施规程[StandardPracticeforDesign,ManufactureandMaterialGroupingClassificationofWireImageQualityIndicators(IQI)UsedforRadiology]JISZ2306无损检测用射线照相图像质量指示器(Radiographicimagequalityindicatorsfornon-destructivetesting)3术语和定义GB/T12604.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。33.1公称厚度nominalthicknesst不考虑制造偏差的母材名义厚度。3.2透照厚度penetratedthicknessw按材料公称厚度（3.1）确定的射线透照方向上穿透的所有材料的厚度。3.3穿透厚度差penetrationthicknesschangeΔt由于射线透照角度的影响，射线实际穿透厚度相对于公称厚度（3.1）的差值。3.4工件－胶片距离object-to-filmdistanceb沿射线束中心线测出的工件受检部位射线源侧表面至胶片的距离。3.5源尺寸sourcesize4d射线源尺寸或射线管焦点尺寸。3.6射线源－胶片距离source-to-filmdistance沿射线束中心线测出的射线源（或焦点）至胶片的距离。式中：）；3.7射线源－工件距离source-to-objectdistancef沿射线束中心线测出的射线源（或焦点）至射线源侧被检工件表面的距离。3.8外径externaldiametere管的公称外径。53.9焊缝评定区域weldareatoevaluate射线照相底片上待评定的区域，包括焊缝及两侧的热影响区（3.11）。3.10评定区areaofinterest射线照相底片上待评定的最小区域，包括焊缝、两侧的热影响区（3.11），以及所有铅字、标记和像质计（IQIs）。3.11热影响区heat-affectedzone受焊接加热和冷却过程影响的焊缝邻近区域。注1：这指的是焊缝两侧的两个区域，每侧宽度均与焊缝盖面宽度相同，但评定时每侧宽度至少4符号和缩略语表1给出的符号和缩略语适用于本文件。表1符号和缩略语bb'd6ff'FStwβ射线机窗口或准直器限定的射线束边界相对于射线束中心线注：数字射线照相（见GB/T3323.2）中使用的射线源到探测器距离（S75射线检测技术分级射线检测技术分为2个等级：——A级：基本技术；——B级：优化技术。当A级技术的灵敏度不能满足要求时，采用B级技术。存在比B级检测灵敏度更高的射线检测技术，使用时可由合同各方规定全部适宜的检测参数。射线检测技术的选择应由合同各方商定。当由于技术或结构原因不能满足B级技术的透照条件时（例如射线源类型、射线源－工件距离等经合同各方商定，可选用A级技术规定的透照条件。此时，灵敏度的损失可通过将底片最小黑度值提高到3.0，或选用更高等级胶片系统且底片最小黑度值为2.6进行补偿，但B级规定的其他条件应保持不变，特别是应达到的图像质量（见表A.1～表A.12和6.9）。由于补偿后的灵敏度优于A级技术，可认为工件是按B级技术透照的。针对7.1.4和7.1.5（图5～图10）的透照布置，若按7.6减小射线源－胶片的距离，则不适用按上述方法进行灵敏度补偿。86.1辐射安全防护如果缺少适当的防护措施，X或伽玛射线会对人体健康造成重大危害。X射线设备或放射源的使用应遵守相应的健康与安全规定。6.2表面处理和检测时机工件表面通常不必进行处理，但当表面缺欠或覆层影响缺陷检出时，应对工件表面进行打磨或去除覆层。除非另有规定，射线照相检测应在制造完工后进行，如磨削或热处理后。6.3射线底片上焊缝定位当射线照相底片上无法清晰显示焊缝边界时，应在焊缝评定区域（WAE）外的焊缝两侧放置高密度材料的定位标记。6.4射线底片标识被检工件的每个透照区段均应放置识别标记。这些标记的影像应位于射线照相底片的焊缝评定区域（WAE）之外，并确保对该区段实现唯一识别。可在合同协议中约定采用其他识别系统。6.5工件标记9工件表面宜作出永久性标记，以确保每张底片准确定位(如零点、方向、标识、尺寸等)。若材料性质或使用条件不允许在工件表面上作永久性标记时，可通过透照示意图或拍照等方式记录。6.6胶片搭接当透照区域要采用两张或多张独立胶片检测时,每张胶片应具有一定的搭接区域,以确保整个焊缝评定区域（WAE）均被透照。应将高密度搭接标记置于搭接区的工件表面，并使之能显示在每张射线底片上。6.7像质计(IQIs)类型与位置图像质量应使用符合GB/T23901.1或GB/T23901.2的像质计进行验证。若ASTME747或JISZ2306中规定的像质计材料组别更适用于被检工件或部件，也可采用这两个标准所规定的像质计。ASTME747、JISZ2306与GB/T23901.1之间的丝号转换表可见相关标准文件。经合同各方商定，也可使用其他与被检工件具有相同射线衰减特性、且尺寸符合GB/T23901.1或GB/T23901.2规定的像质计。丝型或阶梯孔型像质计应放置于被检工件射线源侧表面，且在评定区中心部位邻近焊缝的母材上。除因几何结构限制导致无法实现的情况外，像质计标识符号及铅字F（如使用）应位于焊缝评定区域之外。像质计应紧贴被检工件表面，其位置应位于厚度均匀的区域，该区域在底片上具有均匀的黑度。根据所使用的像质计类型，应关注以下2种情况：a)使用丝型像质计时，金属丝应垂直于焊缝放置，且其位置应确保至少10mm长度的金属丝在黑度均匀的部位（通常为邻近焊缝的母材区域）清晰显示。按7.1.6和7.1.7（图11和图12）进行透照时，像质计金属丝宜垂直于管道轴线放置，且金属丝影像不宜投影在焊缝影像上。对于外径小于50mm的管道，金属丝显示长度可小于10mm，但应大于等于管道外径的20%。b)使用阶梯孔型像质计时，像质计的放置应使所要求识别的孔紧靠焊缝。按7.1.4和7.1.5（图5～图10）进行单壁透照时，像质计可放置于射线源侧（使用表A.1～表A.4）或胶片侧。只有当像质计无法放置于射线源侧时，才可放置于胶片侧，但应至少通过1次对比试验来确定图像质量，方法是在射线源侧和胶片侧各放置1个像质计，采用相同的透照条件，观察所得底片以确定像质计放置于胶片侧时对应的像质值。按7.1.6和7.1.7（图11～图12）进行双壁透照时，像质计应放置在射线源侧（使用表A.经合同各方商定，像质计也可放置在胶片侧（使用表A.9～表A.12）。按7.1.8（图13～图16）进行双壁透照时，像质计可放置在胶片侧。当像质计放置在胶片侧时，参考表A.9～表A.12。像质计放置于胶片侧时，应紧贴像质计放置铅字“F”，且其影像应在射线照相图像中可见，并在检测报告中注明。如果已采取措施确保同类被检工件或区域的射线照相底片采用相同的透照参数和暗室处理工艺，且预计获得的像质值没有差异，则不必对每张射线照相底片图像质量进行验证。图像质量验证范围宜由合同各方商定。对于射线源位于管道中心位置的周向透照，宜在圆周方向上等间隔放置至少三个像质计。显示像质计影像的底片即可视为代表整个圆周的检测质量。6.8像质评定底片的观察条件应满足7.10的要求。通过观察底片上的像质计影像，确定可识别的最细丝径编号或最小孔径编号，以此作为像质值。对丝型像质计，若在黑度均匀区域（通常在邻近焊缝的热影响区）内有至少10mm丝长连续清晰可见，则该丝视为可识别[对于直径较小的管道的要求见6.7a）]。对阶梯孔型像质计，若阶梯上有2个相同直在射线检测报告中，应注明所使用的像质计类型、型号及所达到的像质值。6.9最低像质值最低像质值应按附录A执行。金属材料焊缝射线检测的最低像质值见表A.1～表A.12。其他材料射线检测的像质值应按GB/T23901.4进行确定，相关要求可由合同各方商定，并应在报告中注明。使用Ir192或Se75检测铜基合金、钢或镍基合金时，当像质值不能满足表A.1～表A.12要求时，可按以下要求执行，并应在报告中注明。双壁双影透照技术，表A.5～表A.12中所示的值，包括A级和B级（w=2t——Ir192，10mm＜w≤25mm，允许像质值降低1级（金属丝编号减1或阶梯孔编号加1——Se75，w≤12mm，允许像质值降低1级（金属丝编号减1或阶梯孔编号加1）。单壁单影和双壁单影（w=2t）透照技术，表A.1、A.2、A.9和A.10中所示的值，A级：——Ir192，10mm＜w≤24mm，允许像质值降低2级（金属丝编号减2或阶梯孔编号加2）；——Ir192，24mm＜w≤30mm，允许像质值降低1级（金属丝编号减1或阶梯孔编号加1——Se75，w≤24mm，允许像质值降低1级（金属丝编号减1或阶梯孔编号加1）。单壁单影和双壁单影透照技术，表A.3、表A.4、表A.11和表A.12中所示的值，B级：——Ir192，10mm＜w≤40mm，允许像质值降低1级（金属丝编号减1或阶梯孔编号加1）；——Se75，w≤20mm，允许像质值降低1级（金属丝编号减1或阶梯孔编号加1）。使用Se75且透照厚度小于12mm时，像质值可能难以达到B级检测技术要求，此时，应将底片的最小黑度值提高到3.0，且所使用的胶片系统等级应至少比表3或表4的要求高1个级别。使用Se75且透照厚度小于12mm时，如果无法达到所规定的像质值，则所需的像质值和透照条件应由合同各方根据GB/T23901.4确定。7推荐技术7.1透照方式7.1.1总则射线检测技术应尽可能按7.1.2～7.1.9（图1～图19）的规定执行。胶片应尽量紧贴被检工件放置。图11所示的椭圆透照技术（双壁双影）仅适用于外径De小于等于100mm、公称厚度t小于等于8mm且焊缝宽度小于等于De/4的情形。若t/De小于0.12，相隔90o透照2次，不满足条件则相隔120o或60o透照3次。椭圆影像最大间距处应约为1个焊缝宽度。外径De小于等于100mm的管对接环焊缝，无法进行双壁双影椭圆透照时，可按7.1.7（图12）采用垂直透照技术，此时，应相隔120o或60o透照3次，具体取决于管道周围的可达性。按图13和图14透照布置检测时，射线束入射角度应尽可能小，但要防止上下两侧焊缝影像重叠。在满足7.6的前提下，采用图13和图14透照布置时，射线源—工件距离f9应尽可能小。像质计和铅字“F”应放置在胶片侧，并紧贴胶片放置。由于工件的几何形状或材料厚度差等原因而有必要时，经合同各方商定，可采用除7.1.2～7.1.9（图1～图19）规定之外的射线检测技术。7.1.9（图17～图19）给出了此类情况的方法示例。此外，可采用相同材料进行厚度补偿。对于截面厚度均匀的工件，不应使用多胶片法来减少曝光时间。若辐射防护为主要考量因素，经合同各方商定，一次曝光最多可同时透照2张胶片。附录B规定了对接环焊缝100%检测时所需的最少透照次数。7.1.2平板单壁透照法射线源位于被检工件一侧，胶片位于另一侧，见图1。图1纵缝单壁透照法的透照布置7.1.3单壁外透照法射线源位于被检工件外侧，胶片位于内侧，见图2～图4。图2环焊缝单壁外透照法的透照布置图3插入式管座焊缝单壁外透照法的透照布置图4安放式管座焊缝单壁外透照法的透照布置7.1.4中心透照法射线源位于被检工件内侧中心处，胶片位于外侧，见图5～图7。图5环焊缝周向中心曝光的透照布置图6插入式管座焊缝单壁中心透照法的透照布置图7安放式管座焊缝单壁中心透照法的透照布置7.1.5偏心透照法射线源位于被检工件内侧偏心处，胶片位于外侧，见图8～图10。图8环焊缝单壁偏心透照法的透照布置图9插入式管座焊缝单壁偏心透照法的透照布置图10安放式管座焊缝单壁偏心透照法的透照布置7.1.6双壁双影椭圆透照法射线源和胶片位于被检工件外侧，射线束倾斜入射，焊缝投影呈椭圆显示，见图11。图11管对接环焊缝双壁双影椭圆透照法的透照布置7.1.7双壁双影垂直透照法射线源和胶片位于被检工件外侧，射线束垂直入射，见图12。图12管对接环焊缝双壁双影垂直透照法的透照布置7.1.8双壁单影透照法射线源位于被检工件外侧，胶片位于另一侧，见图13～图16。图13环焊缝双壁单影透照法的透照布置（射线源置于外部且远离工件表面,像质计位于胶片侧）图14环焊缝双壁单影透照法的透照布置（射线源置于外部并紧贴工件表面,像质计位于胶片侧）图15纵缝双壁单影透照法的透照布置图16插入式管座焊缝双壁单影透照法的透照布置7.1.9不等厚工件透照法材料厚度差异较大，见图17～图19。a)无边缘补偿的透照布置b)有边缘补偿的透照布置图17角焊缝透照布置（胶片倾斜于射线束放置）图18角焊缝透照布置（胶片垂直于射线束放置）图19多胶片技术透照布置aue7.2管电压和射线源的选择7.2.1管电压1000kV及以下的X射线机为获得良好的检测灵敏度，宜选择尽可能低的管电压。允许使用的最大管电压与不同透照厚度之间的关系见图20。对某些被检区内厚度变化较大的工件透照时，可使用适当高于图20所示的管电压。但要注意，管电压过高会导致检测灵敏度降低。检测铜、镍及其合金时最大允许提高60kV，检测钢时最大允许提高50kV，检测钛及其合金时最大允许提高40kV，检测铝及其合金时最大允许提高30kV。这些增量宜根据焊缝与母材的厚度差按比例进行调整。）；）；图201000kV及以下X射线机透照不同材料和厚度所允许使用的最高管电压7.2.2其他射线源伽玛射线和1MeV以上的X射线允许的透照厚度范围见表2。对较薄的工件，Se75、Ir192和Co60等伽玛射线的检测灵敏度不如采用适当技术参数的X射线。然而，由于伽玛射线源