X 射线实时成像技术在钛合金环焊缝双壁透照上的应用王伏喜鄂楠李斌中船重工七二五所( 洛阳)摘要x 射线实时成像检测系统具有实时、动态和连续地从各个角度对试件进行检测的优点．．f ' i i - , 3 , - 4 、领域焊接协验方面以宵广泛的应用．本文通过对钛合金环焊缝上双壁透照的试验，验证_ r 壁厚6 ≤3 0 m m 的认台金M ：焊缝祉采取一定的屏蔽措施后．可以采用x 射线双壁透照实时成像试验，壁厚6 > 3 0 m m 的钛台金叫：焊缝4 ：宜采用X 身J 线双壁透照实时成像试验：主题词双壁透照实时成像检测系统采样1 ，X 射线实时成像检测系统x 射线实时成像检测( X ．r a yR e a l ．t i m eR a d i o s c o p yI n s p e c t i o n ) 是七十年代发展起来的一项数字化射线无损检测新技术．可代替X 射线胶片照相探伤方法，具有实时、动态和近续地从各个角度对试件进行检测的优点，在石油管道、锅炉及钢瓶等压力容器焊接生产线检测、航空航天产品无损检测、汽车发动机生产线检测、电子元器件内部质量检测等领域得到了广泛的应用数字射线检测中主要有以．卜．五种类型的X 射线接收系统：I ) X 射线图像增强器系统：2 ) 线阵扫描系统( L D A ) ：3 ) 光钎C C D 系统：4 ) 非品硅探测器：5 ) x 射线荧光／真空微光摄像系统⋯。
X 射线图像增强器系统原理如下：从X 射线机发出的X 射线，穿过试件到达影像增强器前接收屏．在屏上形成一幅含有试件内部状态信息的X 射线投影图像，影像增强器通过X 光电倍增放人或直接光信号放人等手段，使前接收屏x 射线图像增强，在影像增强器后屏上形成可视图像摄像机将可视图像转换成视频信号输出，视频信号图像经过积分降噪处理和计算机图像增强处理后在图像显示器上显示( 见图I ) 图lX 射线实时成像检测系统组成与设备2 钛合金厚板焊缝模拟试验件．＼射线以艟透照川钛台金厚扳焊缝模拟斌验仆选J 目材质为T A 2 ，共5 件1 0 道焊缝：规格为t I ，内4 0 0 m m×I 肇厚为2 8 、3 5 、4 5 、5 0 、6 0 r a m ) ：住焊缝中预制有术焊透、朱熔台、裂纹平| | 气孔类缺陷( 见图2 ) ，在＼射线实时成像检测试验之前进行』＼射线舣壁透} { I i 试验，以便将、r 射线实时成像检测试验结果进行验证- 1 9 8 -_ ●●’_-图2X 射线舣壁透照试验心钛合金厚扳焊缝模拟试验f ，l3 ．试验设备试验设备选川yX L O N ．M G 4 5 2 ／D A N I I l ／X R S2 3 2X 射线实时成像系统( 见图I ) ．其焦点尺寸为小焦点2 ．3X2 ．3 、大焦点7 ．5 ×7 ，5 ；X 射线实时成像试验时使用小焦点：像质计选用I I 号钛丝透度计( 6 ．1 2 ) 。
4 ．x 射线实时成像检测试验．I ．1 透j { 《{ 布置 ．·在进行) ( 射线实时成像检测试验时，为避免散射线对检测结果的影啊．使用了光栅f 射线机本身带马达光栏) i 屏敞扳f 前屏敞i ．莆屏敞、内屏敲) 髫口光兰·．s ，A 臀卧‘，⋯图：3x 射线实时成像检测试验透麒布蓝图．1 ，2 采样规范利删该系统对上述实验f ，} ：进行x 射线实时成像试验．根据一1 ．f 『} 的厚度尺：，采J H 不同的规范和采样参数见表l ：射线源至增强器距离为1 2 0 0 r a m ：- 1 9 9 ——，．，虫n．t．暑一●点艉曼¨表l·不同厚度的1 ：什采刚的不同规范．厚度( 1 1 1 n 1 )电压‘( k v )电流m A焦点尺寸( n l n l )6 - - 2 82 ．2 03 ．22 ．3 ×2 ．36 - - 3 32 3 03 ．62 ．3 ×2 ．36 = 4 32 9 03 ．I2 ．3 ×2 ．36 = 5 03 5 02 ．O2 ．3 X 2 ．36 - - 6 03 8 02 ．02 ．3 ×2 ．34 ．3 试验结果- 2 0 0 ‘’2 8 A ．I2 8 B ．I3 5 A ．2 8 A ．2 ( N )2 8 B ．2 ( N )3 5 A ．2 ( N )蚓- lX 射线实叫’成像采} j一2 0 1 —采川上述的规范对不同J 譬度的试验仆进{ 亍实时成像采样．对观测效果铰! [ ，的采样( 图9 ．I ) 进{ n 卜算机技术处理后进行评定．其评定结果见表2 。
4 ．4 采样结果说明lJ每个部位的l 号样J u D n - 般屏敝．不加内部屏蔽扳．2 号样为加一般屏敝和内部屏蔽( N ) 赝敞方法见图3 ，在内部加屏蔽后清晰度有明显改善：2 ) 报告上打印的采样效果较箍．在计算机上刚p h o i o s h o p 观测效果较立J ：：3 ) 试验时钛丝象质计放置丁．射线源侧( 试验件内部) ．观测的丝号为实际灵敏度：4 ) 6 0 n 1 1 1 1 试验件采样灵敏度t 良f 6 ．，没有评定价值，4 ．5 采样评定结果采样评定结果见表2 ：采样编号灵敏度缺陷观察结果2 8 A ．11 0缺陷消楚( 第2 组线对)2 8 A ．2I O ．1 I缺l ：f { 清楚《第3 组线对)2 8 8 - lI O观察剑裂纹( 模糊能看到)2 8 B - 2一1 0 ．I I能观察剑裂纹3 5 A ．I1 0看到缺陷3 5 A ．21 0看剑缺l ：i ! ；3 5 B ．18观察不剑裂纹I 经处理后可以舀剑)3 5 B - 29裂纹清楚i 裂纹+ 夹钨) ( 勉强看剑第一l f I 线对J4 5 A - l7 ．8缺陷能看鲫4 5 A ．27 8缺陷清楚4 5 B ．17 ．8看不剑缺l ：} ；t 裂纹)4 5 B ．27 ．8能看到裂纹5 0 ．A ( N )6看不清缺陷5 0 ．B ( N )6看不清缺陷5 结论I ) 该纽试验件经实时成像试验．可以对其较严重的缺陷进行一定程度的判别分析：2 ) 试验f l ：每个部位采样的2 号样比l 号样灵敏度高．这地冈力在取2 { = i } 样时采取】’内部脐敞方法．降低了散射线的影响而提高了灵敏度．但实际舣壁检验内部屏敞姥无法实现的：’3 ) 试验可以看出厚度为2 8 n l i l l 的试样中朱熔台、未焊透及裂纹缺陷可以检出t 而厚度为J S i n n l 的试样中术熔台、朱焊透可以检出．但裂纹缺陷只有采取内部屏蔽才可以检出，5 0 1 n n l 的试样的所仃采样灵敏度较低。
且有衍射斑纹，无法对缺J ：f ；进行观测：4 ) 以上分析可以认为，壁j 擘6 3 0 m m 的钛台金环焊缝刁i 宜采用X 射线以避透j { ( { 实时成像试验参考文献【IJ 李家f 书，陈税懋，无损检；! 1 1 0 手臌：北京二机{ ：f 髭．I ．：业出版礼，2 0 0 2 ·1—2 0 2 一。