钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级.docx

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钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级

钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级及使用说明

1引言

1.1本标准规定2-200mm母材厚度钢熔化焊对接接头（以下称为焊缝）的x射线和γ射线照相方法以及焊缝的质量分级。

1.2照相质量等级、照相范围和焊缝的质量等级，应按产品技术条件和有关的规定，也可以由设计、制造和使用单位根据产品的具体使用情况决定。

2人员的要求

2.1从事射线照相检验的人员必须持有国家有关部门颁发的，并与其工作相适应的资格证书。

2.2评片人员的视力应每年检查一次。

校正视力不得低于1.0并要求距离400mm能读出高为0.5mm，间隔为0.5mm的一组印刷体字母。

3射线照相质量分级

按所需要达到的底片影象质量，射线照相方法为A级（普通级）AB级（较高级）和B级（高级）。

选用B级时，焊缝余高应磨平。

4表面状态

焊缝及热影响区的表面质量（包括余高高度）应经外观检查合格。

表面的不规则状态在底片上的图象应不掩盖焊缝中的缺陷或与之相混淆，否则应做适当的修整。

5射线源和能量的选择

5.1管电压400kV以下的x射线透照焊缝时，不同透照厚度TA所允许的最高管电压（工作范围）见图1。

5.2γ射线和高能x射线

γ射线和1MeV以上的x射线透照母材厚度的范围见表1。

表1

γ射线和1MeV以上x射线透照厚度范围

mm

射线源

母材厚度T

A级

AB级

B级

x射线1～2MeV

30～200

40～175

50～150

x射线＞2MeV

≥40

≥50

≥50

Iγ192

20～100

30～95

40～90

图1透照厚度和允许使用的最高管电压

Co60

40～200

50～175

60～150

注：

采用内透法（中心法或偏心法）时，母材厚度可为表1下限值的1/2。

6工业射线胶片和增感屏

6.1胶片

胶片按银盐颗粒度由小到大的顺序，分为J1、J2、J3三种，见表2。

可按象质级别由高而低的顺序选用。

表2

胶片的类型

胶片类型

感光度

反差

粒度

J1

低

高

细

J2

中

中

中

J3

高

低

粗

6.2增感屏

射线照相采用金属增感屏或不用增感屏，金属增感屏的选用见表3，在个别情况下，可使用萤光增感屏，但只限于A级。

6.3胶片和增感屏的接触

胶片和增感屏在透照过程中应始终相互紧贴。

7线型象设计

象质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的。

衡量该质量的数值是象质指数。

它等于底片上能识别出的最细钢丝的线编号。

7.1线型象质计的型号和规格

线型象质计的型号和规格应符合GB5618-85《线型象设计》的规定。

表3

增感屏的选用

mm

射线种类

增感屏材料

前屏厚度

后屏厚度

＜120kv

铅-

-

≥0.10

120～250kV

0.025～0.125

250～400kv

0.05～0.16

1～3MeV

1.00～1.60

1.00～1.60

3～8MeV

铜、铅

1.00～1.60

1.00～1.60

8～35MeV

钽、钨、铅

1.00～1.60

-

Iγ192

铅

0.05～0.16

≥0.16

Co60

铜、钢、铅

0.00～2.00

0.25～1.00

注：

①钽屏或钨屏增感屏所获得的探伤灵敏度比铅屏高。

②使用铜屏或钢屏获得最佳探伤灵敏度，但比使用铅屏所需曝光时间长。

7.2象质计的选用

按照透明厚度和象质级别所需要达到的象质指数，选用GB5618-85规定的R10系列的象质计，见表4。

透照厚度的确定见附录A。

双壁单影的透照厚度应为单壁母材厚度加一个余高。

7.3象质计的放置

线性象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝区的一端（被检区长度的1/4部位），钢丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直，细钢丝置于外侧。

当射线源一侧无法放置象质计时，也可放在胶片一侧的表面上，但应通过对比试验，使实际象质指数值达到规定的要求。

7.3.1采用射线源置于圆心位置的周向曝光技术时，象质计应放在内壁，每隔90°放一个。

7.3.2对比试验的作法：

截取一个与被检工件完全相同的短试块，在被检部位的内外表面端部各放一个象质计，采用与工件相同的透照条体进行透明。

观察所得到的底片以确定相应的象质指数。

7.3.3象质计放在胶片一侧工件表面上时，象质计应附加“F”标记，以示区别。

8透照方法

按射线源、工件和胶片之间的相互位置关系，透照方式为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法五种见图2。

表4

象质计的选用

mm

要求达到的

象质指数

线直径

透照厚度TA

A级

AB级

B级

16

0.100

-

-

≤6

15

0.125

≤6

＞6~8

14

0.160

≤6

＞6~8

＞8~10

13

0.200

＞6~8

＞8~12

＞10~16

12

0.250

＞8~10

＞12~16

＞16~25

11

0.320

＞10~16

＞8~20

＞25~32

10

0.400

＞16~25

＞20~25

＞32~40

9

0.500

＞25~32

＞25~32

＞40~50

8

0.630

＞32~40

＞32~50

＞50~80

7

0.800

＞40~60

＞50~80

＞80~150

6

1.000

＞60~80

＞80~120

＞50~200

5

1.250

＞80~150

＞120~150

-

4

1.600

＞150~170

＞150~200

3

2.000

＞170~180

-

2

2.500

＞180~190

1

3.200

＞190~200

图2透明方式示意图

9几何条件

9.1射线源至工件表面距离L1，L1/d与工件表面至胶片距离L2的关系如图3所示，L1的诺模图见图5和图6，d为射线源有效焦点尺寸，可按附录B求出。

图3工件表面至胶片距离L2与最小L2/d值的关系图

9.2一次透照长度是指采用分段曝光时，每次曝光所检验的焊缝长度，并应符合14.1条和14.2条的规定。

图4焊缝透照厚度比示意图

9.3焊缝的透照厚度比为K，见图4。

环缝的A级和AB级K值一般不大于1.1，B级K值一般不大于1.06，纵缝的A级和AB级K值不大于1.03，B级K值一般不大于1.01。

式中：

T—母材厚度mm；

T'—射线束斜向透照最大厚度mm。

9.4射线束应指向被检部位的中心，并在该点与被检区平面或曲面的切面垂直，但需要时，也可从有利于发现缺陷的其它方向进行透照。

如采用双壁透照法时，一般应使射线偏离焊缝轴线所在的平面进行倾斜透照，以免两侧焊缝影象重叠。

图5确定焦点至工件距离的诺模图

10无用射线和散射线的屏蔽

10.1为减少散射线的影响，应采用适当的屏蔽方法限制受检部位的照射面积。

10.2为检查背散射，应在暗盒背面贴附一个“B”的铅字标记（B的高度为13mm，厚度为1.6mm）。

若在较黑背景上出现“B”的较淡影象，说明背散线线防护不够，应予重照。

如在较淡背景上出现“B”的较黑影象则不作为底片判废的依据。

11定位标记和识别标记

11.1定位标记

表示焊缝透照部位的铅质定位标记包括中心标记（→↑）和搭接标记（→↑）（当抽查时称为有效区段标记）。

11.2识别标记

被检的每段焊缝附近均应贴有下列铅质识别标记：

工件编号、焊缝编号和部位编号、返修透照部位还应有返修标记R1、R2……（其脚注1，2……指返修次数）。

11.3标记位置

上述定位标记和识别标记均需在底片适当位置显示，并离焊缝边缘至少5mm。

搭接标记的安放位置见附录C”

工件表面应在作出永久性标记以作为对每张底片重新定位的依据，工件不适合打印标记时，应采用详细的透照部位草图和其它的有效方法标注。

图6确定焦点至工件距离的诺模图

12曝光曲线

应根据设备、胶片和增感屏按具体条件制做或选用合适的曝光曲线，并以此选择曝光规范。

为达到规定的底片黑度，曝光量推荐选用不低于15mA．min以防止用短焦距和高管电压所引起的不良影响。

13胶片处理

胶片的处理应按胶片说明书或公认的有效方法处理。

处理溶液应保持在良好的状况中，应注意温度、时间和抖动对冲洗效果的影响。

自动冲洗时，还应精确控制传送速度及药液的补充。

14底片质量

14.1黑度

选择的曝光条件应使底片有效评定区域内的黑度均满足表5的要求。

表5

底片的黑度范围

射线种类

底片黑度D

灰雾度D0

X射线

A级

1.2~3.5

≤0.3

AB级

B级

1.5~3.5

γ射线

1.8~3.5

注：

表中D值包括了Do值

14.2象质指数

底片上必须显示的最小钢丝直径与相应的象质指数见表4

14.3影象识别要求

底片上的象质计影象位置正确，定位标记和识别标记齐全，且不掩盖被检焊缝影象。

在焊缝影象上，如能清晰地看到长度不小于10mm的象质计钢丝影象，就认为是可识别的。

14.4不允许的假象

底片有效评定区域内不应有因胶片处理不当引起的缺陷或其它防碍底片评定的缺陷。

15底片的观察

15.1评片环境

评片应在专用评片室内进行。

评片室内的光线应暗淡，但不要全暗，室内照明用光不得在底片表面产生反射。

15.2观片灯

观片灯应有观察底片最大黑度为3.5最大亮度，且观察的漫射光亮度可调。

对不需要观察或透光量过强的部分应采用适当的遮光板以屏蔽强光。

经照明后的底片亮度应不小于30cd/m2，为能观察最大黑度为3.5的底片，观片灯的最大亮度应不小于100000cd/m2。

16焊缝质量分级

16.1根据缺陷的性质和数量，焊缝质量分为四级。

16.1.1Ⅰ级焊缝内应无有裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。

16.1.2Ⅱ级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。

16.1.3Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。

不加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按表10条状夹渣长度的Ⅲ级评定。

16.1.4焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅵ级。

16.2圆形缺陷的分级

16.2.1长宽比小于或等于3的缺陷定义为圆形缺陷。

它们可以是圆形、椭圆形、锥形或带有尾巴（在测定尺寸时应包括尾部）等不规则的形状。

包括气孔、夹渣和夹钨。

16.2.2圆形缺陷用评定区进行评定，评定区域的大小见表6。

评定区应选在缺陷最严重的部位。

表6

缺陷评定区

mm

母材厚度T

≤25

＞25~100

＞100

评定区尺寸

10×10

10×20

10×30

16.2.3评定圆形缺陷时应将缺陷尺寸按表7换算成缺陷点数，见表7。

表7

缺陷点数换算表

mm

缺陷长径mm

≤1

＞1~2

＞2~3

＞3~4

＞4~6

＞6~8

＞8

点数

1

2

3

6

10

15

25

16.2.4不计点数的缺陷尺寸见表8。

表8

不计点数的缺陷尺寸

mm

母材厚度T

缺陷长度

≤25

≤0.5

＞25~50

≤0.7

＞50

≤1.4%T

16.2.5当缺陷与评定区边界线相接时，应把它划为该评定区内计算点数。

16.2.6当评定区附近缺陷较小，且认为只用该评定区大小划分级别不适当时，经供需双方协商，可将评定区沿焊缝方向扩大到3倍，求出缺陷总数，用此值的1/3进行评定。

可扩大评定区的处理办法见附录D。

16.2.7圆形缺陷的分级见表9。

表9

圆形缺陷的分级

母材厚度

mm

质量等级

评定区mm

10×10

10×20

10×30

≤10

＞10~15

＞15~25

＞25~50

＞50~100

＞100

Ⅰ

1

2

3

4

5

6

Ⅱ

3

6

9

12

15

18

Ⅲ

6

12

18

24

30

36

Ⅳ

缺陷点数大于Ⅲ级者

注：

表中的数字是允许缺陷点数的上限。

16.2.8圆形缺陷长径大于1/2T时，评为Ⅳ级。

16.2.9Ⅰ级焊缝和母材厚度等于或小于5mm的Ⅱ级焊缝内不计点数的圆形缺陷，在评定区内不得多于10个。

16.3条状夹渣的分级。

16.3.1长宽比大于3的夹渣定义为条状夹渣。

16.3.2条状夹渣的分级见表10。

表10

条状夹渣的分级

mm

质量等级

单个条状夹渣长度

条状夹渣总长

Ⅱ

T≤12;4

12＜T＜60;T/3

T≤60;20

在任意直线上，相邻两夹渣间距均不超过6L的任何一组夹渣，其累计长度12T焊缝长度内不超过T。

Ⅲ

T≤9;6

9＜T＜45;2/3T

T≤45;30

在任意直线上，相邻两夹渣间距均不超过3L的任何一组夹渣，其累计长度在6T焊缝长度内，不超过T。

Ⅳ

大于Ⅲ级者

注：

（1）表中“L”为该组夹渣中最长者的长度。

（2）长宽比大于3的长气孔的评级与条状夹渣相同。

（3）当被检焊缝长度小于12T（Ⅲ级）或6T（Ⅲ级）时，可按比例折算。

当折算的条状夹渣总长小于单个条状夹渣长度时，经单个条状夹渣长度为允许值。

16.4综合评级

在圆形缺陷评定区内，同时存在圆形缺陷和条状夹渣或未焊透时应各自评级，将级别之和减1作为最终级别。

17钢管熔化焊对接接头射线照相方法和焊缝质量分级的补充规定见附录E。

18射线照相检验报告及底片的存档

18.1射线照相检验后，应对检验结果及有关事荐进行详细记录并写出检验报告。

其主要内容应包括：

产品名称、检验部位、检验方法、透照规范，缺陷名称、评片等级，返修情况和透照日期等。

18.2底片及经有关人员签字的原始记录和检验报告必须妥善保存5年以上，以备随时查核。

19射线照相的防护

射线照相的防护应符合BG4792-84《放射卫生防护基本标准》的有关规定。

附录A

熔化焊对接接头透照厚度

（补充件）

透照厚度应按图A所示部位实测值确定，如实测有困难时，可按表A确定。

表A

对接接头的透照厚度

mm

母材厚度

焊缝余高

透照厚度TA

T

T

T

单面

T+2

T

双面

T+4

T

单面（附垫板）

T+2+T1

图A和表A中：

T、T1、T2——母材厚度；

Tb——垫板厚度。

图A透照厚度示意图

母材厚度均为公称厚度。

对接接头中母材厚度不同时，取薄的厚度作为母材厚度。

附录B

有效焦点尺寸的计算

（补充件）

图B计算焦点尺寸示意图

焦点的光学尺寸与下列任一理想焦点尺寸相似，在计算焦点至工件距离时，按下列公式计算有效焦点尺寸d（单位为mm）。

方形焦点：

长方形焦点和椭圆形焦点：

圆形焦点

附录C

搭接标记的安放位置

（补充件）

图C3凸面朝向射线源的曲面部片图C4射线源到胶片距离大于曲率半径的曲面部件

钢熔化焊对接接头射线照相搭接标记的安放位置如下。

图C5射线源在曲率中心的曲面部件

附录D

可扩大评定区的处理办法

（补充件）

图D可扩大评定区的缺陷点数上限值

D1当评定区内缺陷点数超过规定的级别，且不超过图D中规定的上限值，附近的缺陷点数又较少时，可将评定区沿焊缝方向扩大到3倍，求出缺陷的总点数，取其1/3进行评定。

D2当缺陷点数超过图D中的上限值时，则不能用此方法进行评定。

附录E

钢管熔化焊对接接头射线照相

（补充件）

图E小口径钢管

专用象质计

E1外径大于89mm的管子对接焊缝可采用双壁单影分段透照，管子焊缝质量的评级与本标准正文相同。

E2外径小于等于89mm的管子对接焊缝按照下列规定进行。

E2.1采用双壁双投影法，射线束的方向应满足上下焊缝的影象在底片上呈椭圆形显示。

其间距以3~10mm为宜，最大间距不得超过15mm。

E2.2只有当上下两焊缝椭圆显示有困难时才可做垂直透照。

垂直透照可以适当提高管电压。

E2.3线型象质计

E2.3.1象质计选用

除了正文第7章规定的象质计之外，也可采用下面规定的专用象质计。

专用象质计由5根直径相同的钢丝和铅字符号组成。

制作要求按GB5618-85的规定，其型式、代号（即线编号）见表E，对于不同管子的透照厚度应该选用的象质计线编号见表E1。

表E1

小口径钢管象质计的选用

mm

要求达到的

象指质数

线直径

尺寸

管子透照厚度

a

b

倾斜透照

垂直透照

9

0.50

50

3~5

11.6~15.0

10.6~14.0

10

0.40

7.1~11.5

6.1~10.5

11

0.32

4.1~7.0

3.1~6.0

12

0.25

3.1~4.0

2.1~3.0

13

0.29

2.1~3.0

＜2.0

14

0.16

＜2.0

E2.3.2象质计的放置

当选用专用象质计时，金属线垂直横跨焊缝表面正中，如选用GB5618-85象质计，则将表E1规定应显示的线编号对准定位中心标记处。

如数个管子接头在一张底片上同时显示时，应至少放置一个象质计，如果只用一个，则必须放在最边缘的那根管子上。

E2.3.3象质计影象的观察

当选用专用象质计时，底片上应至少观察到1根以上的钢丝影象。

E2.4对允许存在内凹坑和单面未焊透的管子，应在焊缝边上放置槽形测深计或采用其它有效方法，判断缺陷的深度。

E2.5为保证上下焊缝影象清晰，焦距不得低于600mm。

E2.6底片上每个管接头应有代号和定位中心。

E2.7焊缝质量分级

E2.7.1裂纹、未熔合、条状夹渣和圆形缺陷的分级按正文规定。

E2.7.2内凹坑分级见表E2。

设计焊缝系数小于等于0.75的根部未焊透的分级见表E3。

E2.8当只能采用双壁双投影一次透照方法时，可参照SD143-85《电力建设施工及验收技术规范钢制承压管道对接焊缝射线检验篇》处理。

表E2

内凹坑的分级

质量等级

内凹坑的深度

长度mm

占壁厚的百分数%

深度mm

Ⅰ

≤10

≤1

不限

Ⅱ

≤20

≤2

Ⅲ

≤25

≤3

Ⅳ

大于Ⅲ级者

表E3

未焊透的分级

质量分级

未焊透的浓度

长度mm

占壁厚的百分数%

深度mm

Ⅰ

0

0

0

Ⅱ

≤15

≤1.5

≤10%周长

Ⅲ

≤20

≤2.0

≤15%周长

Ⅳ

大于Ⅲ级者

附加说明：

参加本标准修订工作组员：

李生田哈尔滨焊接研究所

张泽丰劳动人事部检测中心

李衍无锡锅炉厂

王梅屏哈尔滨焊接研究所

孔令时大连重机厂

井树根金州重机厂

白恒武哈尔滨焊接研究所

刘波峰合肥通用所

陈良善哈尔滨锅炉厂

吴宗述劳动人事部锅炉局

周荣贵江南造船厂

季宝权东方锅炉厂

姜富才上海材料所

赵湛第一重机厂

钟国起黑龙江省电力中心试验所

徐彦锦西化工机械厂

顾世瑶中国船舶工业总公司十一所

屠汉清上海中华造船厂

郭寿汾哈尔滨焊接研究所

倪克非上海锅炉厂

梁悌和航天部南昌飞机制造公司

《钢熔焊化对接接头射线照相和质量分级》的制订情况

本标准GB3323-82标准的基础上进行了修订，对标准的个别技术指标进行了合理调整和文字叙述的进一步完善。

本标准1987年7月13日由国家标准局批准，并于1988年7月1日起实施。

1修订的技术路线

在标准修订工作中，根据国家直接采用国际上先进工业国家标准的技术政策，工作组逐条地分析了ISO，DIN，BS，JIS，ASME和ASTM等同类标准，在我国JB928-67，GB3323-82的原有基础上，本着提高射线探伤工艺水平，提高缺陷的发现率，适当的放宽危害性不大的气孔和夹渣的数量，从而减少因返修不当所带来的局部残余应力和组织的恶化，保证更高的结构安全性等原则，对GB3323-82进行修订。

修订后的GB3323-87各项条款，都尽可能地取在国外同类标准的先进水平上，对个别条款，因国内设备、胶片和辅助器材的限制，作了适当的调整。

结合我国的具体情况，射线照相质量等级上增加了AB级，它介于国际上通用A级和B级的中间，适合于锅炉和压力容器等产品的探伤要求。

对圆形缺陷的评定仍然采用点数法和缺陷评定区的传统习惯来评定其严重程度。

标准修订过程中参考的主要国外标准见表1。

表1

主要参考的国外标准

ISO/R947-1969（E）

50mm以下环形熔化焊对接接头射线检查推荐方法

ISO/R1106-1969（E）

50mm以下板材熔化焊对接接头射线检查推荐方法

ISO/2405-1972（E）

50至200mm厚钢板熔化焊对接接头射线检查推荐方法

ISO/2504-1973（E）

焊缝射线照相和底片的观察条件-象质计推荐方案的应用

ISO/R1027-1969（E）

射线照相象质计-原则和分类

DIN54111-1金属焊缝的X线和γ线照相技术

DIN54109-1无损检验方法

金属材料射线照相的影象品质术语、透度计、影象品质因数。

DIN54109-1无损检验

金属材料射线照相的影象品质等级划分的准则

DIN54116-1射线照相底片观察条件

BS2600-2：

1980

钢熔化焊对接接头射线照相检验-2至50mm厚钢焊缝检验方法

BS2600-2：

1973

钢熔化焊对接接头射线照相检验-50至200mm厚钢焊缝检验方法

BS3971：

1980

工业射线照相象质计的规定（包括应用指南）

ASMESectionV.VIII

无损检验压力容器

ISZ3104-68钢焊缝射线透照方法和透照底片的等级分类方法

2修订后的GB3323-87与国外标准的比较

2.1透照板厚范围加大了，上限值从原来的120mm增加到200mm，这与ISO2405、BS2600和DIN54111的上限值相同，见表2。

表2

本标准的透照板厚与国外标准的比较

标准名称

厚度范围

ISO2405

50~200mm

BS2600

2~200mm

DIN54111-1

常用200mm（可达300mm以上）

GB3323-87

2~200mm

2.2评片员的视力是评片质量的关键，本标准除要求校正视力不低于1.0外，还要求在400mm距离上能读出高为0.5mm，间隔为0.5mm的一组印刷体字母，国外同类标准的要求见表3。

表3

观察距离比较

标准名称

0.5mm印刷符号的观察距离

BS2600

400mm

ISO2504

400mm

SNT-TC-IA-80（美）

≥305mm

2.3射线能量的选择

2.3.1X射线的能量取决于管电压，在一定的条件下根据透照厚度选择管电压的数值。

管电压太高会降低底