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1、松散钦屑中微小夹杂X射线检验研究 魏惠元 ( 宝 鸡有色 金属 加工厂 声 宝 鸡7 2 1 0 1 4 ) 摘要针对T C 4 合金钦锭生产中所用钦屑起弧料，在X射线检脸照 相中 所存在的难题， 本文 提出底片象质改善方法，并 进行了 不同照 相工艺 片比实 脸。结果表明，采用小焦点尺寸的射线源、低速、微杠胶片， 加 用射线吸收块减小散射线剂量等技术措施，可提高底片对比度;对松装 厚度为5 0 - 7 0 m m的螺旋形卷状钦屑试样，可检测出颗杜尺寸为0 . 2 5 m m 的破化钨高密度夹杂。 主题词X射线检验铁锭起弧料钦屑央杂 X - r a y t e s t i n g o n s
2、m a l l i n c l u s i o n s i n l o o s e T i c h i p s We i H u i y u a n ( B a o j i N o n f e r r o u s M e t a l s w o r k s , B a o ji 7 2 1 0 1 4 A b s t r a c t T h e r e a r e p r o b l e m s i n x - r a y t e s t i n g a i m e d a t t h e T i c h i p s t o b e u s e d a s a r c s t a r t i
3、n g m a t e r a l i n m e l t i n g T C 4 a l l o y i n g o t . T h i s p a p e r p r e s e n t s t h e i m p r o v i n g m e t h o d o f f i l m i m a g i n g q u a l i t y , a n d t h e c o n t r a s t i v e e x p e r i m e n t s o f d i f f e r e n t i m a g i n g p r o c e s s e s a r e c a r r
4、i e d o u t . E x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o w t h a t t h e f i l m c o n t r a s t c a n b e i m p r o v e d w h e n a d o p t i n g t e c h n - 一 功 u e s o f t h e x - r a y s o u r c e w i t h s m a l l f o c a l p o i n t , t h e f i l m w i t h l o w r e l o c i t y a n d s m a l
5、l g r a i n , u s i n g t h e a b s o r p t i v e b l o c k f o r r e d u c i n g x - r a y s c a t t e r i n g e t c . T h e h i g h - d e n s i t y i n c l u s i o n s o f t u n g s t e n c a r b i d e w i t h s i z e 0 . 2 5 m m i n T i c h i p s w i t h h e l i x a n d c u r l y s h a p e a n d
6、l o o s e t h i c k n e s s 5 0 .7 0 m m c a n b e t e s t e d o u t b y x - r a y 1卜eses k e y w o r d s x - r a y t e s t i n g , T i i n g o t , T i a r c s t a r t i n g m a t e r i a l , T i c h i p s , i n c l u s i o n 随着宇肮工业的飞速发展，对结构材料的质量要求越来越高。对用于T C 4 合金钦锭生产的 钦屑起弧料沪亦有一定的质量要求。如英国R R 公司要求进行1
7、 0 0写X射线检验，验收合格标准 471 一!一压甘.! 为， 饮屑内不得混有颖粒尺寸。3 8 m m的高密度夹杂物。 从有关信息、资料C i 1 获知，对经粉碎处理的片状伙屑， 西德建立了检测流水线，除磁选 外 还有X光检测，可检出的高密度夹杂尺寸为。 . 5 m m。 而美国是采用一种特殊的感光纸，用普 通X光照相法。对 单屑享 度为。 . 1 - 0 . 2 m m 的 钦屑 试样，可 检出。 . 3 8 m m 尺寸的 高密 度夹杂。西北 育 色金属研究院，曾 透用西德I S O V O L T - 4 0 0 K V X光机，用0 . 4 X 0 . 4 m m 尺寸的 徽焦点射源
8、、比利 时 胶片，对片状伙屑进行X光检 验方法研究。对厚度5 0 m m以 下饮屑，可检测的 高密度夹杂尺寸 为 0 . 2 6 m m, 5 0 - 1 2 0 m m厚片屑为0 . 3 m m 。而未经粉碎处理的级旋形卷状伙屑，还未见到射线检 侧经验报导和文献介绍， 起弧料用螺旋形卷状伙屑X光检测研究尚属新课题。为保证宇航用T C 4 合金伙锭产品质A 的可靠性和安全性，严格执行国际宇航检测标准，我厂制定了经英国RR 公司认可的 “ 判定伙 屑中高密度夹杂物 X射线检验规程，并开展了 起弧料用饮屑X射线检验照相技术和工艺的研 化，已取得了令人满意的检测效果。 二_实验材料及方法 1 . 1
9、 实 脸材料 及其X 射枚 梭脸 难 点 起弧料用伙屑，是用特殊角度的车刀扒削而成，未经粉碎。其形状呈塔式螺旋形卷状。卷 4 径为2 - 1 2 m m不等， e p . 层厚度为0 ， 2 .0 . 6 m m。该饮屑松装密度 P 为 0 . 4 g / c m ，约为片状钦屑 p 的5 3 9 6 ，仅是致密钦金属密度( p = 4 . 5 4 g / c m e ) 的8 . 8 %o 该试样与致密材料不同，对其X射线检验存在下述技术难点: ( 1 ) 因密度小、内存大量空欧，造成受照厚度差增大， 胶片与铁屑不能紧贴，引起同一张 底片黑度不均匀、差值很大，致使有害散乱射线加剧、 “ 边蚀
10、效应，严重、细小缺陷影象边界 噢糊，底片对比度及缺陷检测灵墩度急剧下降。 ( 2 ) 控制散射线的错施虽有多种， 但对松装密度小的卷状饮屑试样实用效果不明显，且不 居操作。 ( 3 ) 由于高密度央杂与 饮屑在射线底片上的影象均为白色，二者影象黑度差较小。致使底 幸 对比度比 D 减小，而缺陷识别界限对比度Z D m i n 增大。加之，钱屑透照时因无序排列、纵 横交错，会使上、下钦屑影象多个重迭，给微小夹杂的识别带来一定困难。 12 实脸方法 1 . z . 1 鹿片象质改普方法 日 本无损检侧协会编着的 射线探伤B 认为: “ 如果使用的射线线质、底片黑度、焦点 尺 寸和透照布置一定由(
11、1 . 3 7 式) 笔者注:该 式为金属丝的射线底片 对比 度D = - 0 . 4 3 4 r a p S d / ( 1 + n ) 可知 ， 射线底片的对比 度仅与散射比 有关。因此，要提高射线底片的对比 度， 就要降低散射比n “。【 2 ， 由此可见，通过降低散射比可改善底片象质，减小散射比是提高底片 时比 度的技术关键。 为改善饮屑射线底片象质，本文除采用小焦点射源、大焦距透照，低K V p 、 大电流、短 时间曝光，用铅板控制后散射线等措施外，还进行了不同照相工艺和底片象质关系的对比 试验。 试图探讨起弧料用伙屑 X射线照相检验最佳工艺，寻求控制散射线的有效方法。 1 2z 实
12、.条件 472 项目 内容 X光机 飞利浦M G 4 5 1 班 焦点尺寸1 X l m m 胶片 夭潭N 一 班纽( 中 边感光、细拉胶片) 、 V 型( 低邃感光、 徽粉胶片) 焦距 9 0 0 m垃 呀光t 83 mA 3 mi n 象质计 1钨丝象质计:长 度均l m m . 直径0 . 5 , 0 . 3 8 , 0 . 3 2 , 0 . 2 5 , 0 . 2 0 m m 2 . 硬质合金刀头象质计: 顺粒尺寸。6 9 , 0 . 3 5 , 0 . 2 4 6 m m 是影 2 4 c , 4 m i n ,摺显 1 . 2 . 3 试脸方法及透屁布IF 口 试验采用将伙屑盛装
13、在试样盒内，射线束对其 进行垂直透照的X射线照相方法。 为侧定底片象质灵纸度及对高密 度夹杂物实际检测效果， 即倾粒状的高密度钨丝、硬质合金刀头碎粒， 试验采用了两种形式的象质计， 表面。众所周知， 试验时象质计放在靠近射线源一侧的钦屑试样上 此位置底片象质计灵敏度劣于其它层次位置， 其它部位检测效果会更优。 经试验摸索，笔者研究出 若检测灵敏度能达到耍求，则 一块厚度适宜、 本文钦屑 X 一 种操作简便、实用效果明 显的吸收块射线屏蔽新技术，即 将 旧|. 面 积足够的金属板放置在试样及象质计的上表面，与试样同时射线照相。 射线照相透照布置如图1 所示。 二 / / 7 、 _ / 馨蒸缪下
14、5 ，1rLreseseses 1 ,射杯2 , 6 、试样盒 图1 2 实验结果与讨论 为了研究底片黑度、胶片粒度， 吸收块 6 ,mi l, 象质计 7, 戈 一 4 ,饮屑 铅板 饮肩X射线服相透照布T 不同厚度射线吸收块和松散铁屑X射线照相底片象质的关 系，探讨螺旋形卷状饮屑X光检验最佳工艺参数，我们进行了不同X射线照相工艺对比试验， 试验结果见表 2 473 衰2不同照相工艺和底片象质的关系 工 艺 号 试样 松装 厚度 血 垃 胶片 类型 管电压 K v p 射线 * 收 it 底片 黑度 D 底片 绝对灵敏度( m m ) 可见l m m长 钨丝 最小线径A A 盒 字 15 0
15、N一 皿f y,01 . 4 3 -4 . 0 80 . 3 2 0那不明显 27 0N 皿六 O01 . 3 3 - - 3 . 3 90 . 3 2 0 . 3 5 不识别 35 0N 皿. O31 . 5 -2 . 4 60 . 2 50 . 3 5 45 ON- 皿 ! _ W 51 . 4 3 -1 . 9 90 . 2 50 . 3 5 识别明显 56 0N- 班9 081 . 5 1 . 7 60 . 2 50 . 3 5 65 0v5 501 - 6 6 -4 . 0 50 . 2 50 . 3 5 8 531 . 6 3 -3 . 5 60 . 2 5O2 675 0V 85
16、 0V9 551 . 9 -3 . 50 . 2 5 0 . 2 5 识别明显 97 0N- 班S .32 . 2 1 -2 . 8 20 2 50 . 习 弓 1 07 0V1 0 032 . 2 8 -1 2 5 0 . 2 5 八朽!J曰 OJ口n 曰 . 口 c -叨里 霆 1试样:起弧料用姗旋形卷状、 T C 4 合金伙周 2其余实 验条件见 表1 从表2 可看出: ( 1 ) 碳化钨高密度夹杂的识别灵敏度随底片黑度而变化，随着底片黑度的减小，碳化钨高 IT度夹杂的识别灵敏度将下降，以致最后用肉眼无法识别。为保证检验灵敏度，底片 黑度宜控 制在1 . 5 -3 . 5 范围。最佳黑度为1 . 9 -3 . 5 . ( 2 ) 使用射线吸收 块要比 不使用时，底片象质好、清晰度高，且黑度范围小，趋于均匀。 即使管电压高些，也能识别不用吸收 块时，在底片上 相同 程度的高密度 夹杂物，这是由于射 线吸收块具有双重效果，其一，能滤去线质中 软
