射线探伤中与 K 值相关的裂纹检出角的探讨单志军（辽宁省盘锦市锅炉压力容器检验所 盘锦 124000）摘 要 本文通过制做焊缝裂纹试板，并进行不同角度的射线透照，对裂 纹的可检出角进行了探讨，强调了执行GB3233-87及JB4730-94标准对K值的 要求的重要性主题词 K 值 、检出角1 引言GB3233-87标准[1]9.3条：“焊缝的透照厚度比为K,如图1所示K二T//T, T—母材厚度，T/—射线束斜向透照最大厚度”并规定“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 ” JB4730—94[2]5.11.3条亦延用了本规 定标准对K值有所要求的目的在于：一方面控制有效透照区，即控制一次透 照长度，另一方面是控制允许的射线透照角6,而实际我们在对压力容器制造 厂的产品监检过程中发现，厂家没有引起普遍重视，存在的问题首先是忽略一 次透照长度的计算,结果焊缝有效长度达不到应探长度及比例的要求另外更 主要的是透照几何参数未满足K值的要求，由于K值与裂纹检出角6 （又叫失 真角、畸变角）的紧密相关（解图1三角形得C0S6=1/K）,即6=COS-1K-1, K t f 6 f）, 6角的增大，使得无损检测公认的最危险性缺陷一裂纹的检出能力大 大下降。
而实际射线探伤 6 角在什么范围内 裂纹的射线检出率达到何种程 度？本文试图通过实验 找出一定的规律 供大家有所感性认识 更期望引起普遍重视2 试验情况2.1 试板的制备2.1.1试板规格：选择厚度为30mmQ235—B板制出裂纹试板三快十二条裂纹 均埋藏于离焊缝中心线左右不超过5mm的不同深度层次上，裂纹平行于焊缝方 向，长度为6〜52mm它们之间没有连接，其中心开裂面基本是等距离分布如图2 裂纹分布平面示意图所示，裂纹的编号依次是1—122.1.2 裂纹的产生：在焊缝中间层次的施焊过程中，加入适量的铜片或铜丝，冷却时加入水使其产生淬硬组织，并预加拘束应力及机械冲压使其扩展在得 到一定深度和方向的裂纹后对焊缝外层进行盖面焊接2.2 试板的检查2.2.1 外观检查：清理试板焊缝两侧的飞溅及杂物，宏观检查焊缝的几何尺寸， 再用肉眼与 5 倍放大镜检查各试板正反面的焊缝及热影响区，未发现表面裂 纹试板焊缝几何尺寸宏观检查结论为：无缺陷，合格129090!3603的2一90朋印标志 分布椎线90 1 90m 2焊竝试板裂纹分布平面示尊图NDT-2**-■ ■ ■5 62.2.2 射线检查与超声波验证：对外观检查合格的每块试板进行射线透照［1］使 其焊缝中心线平行与射线管轴向，且几何中心与辐射场中心对正，然后贴片曝 光并进行暗室处理。
其中发现5号与11 号裂纹在底片上无显示但经超声波 探伤发现有较大反射回波，根据其反射回波位置判认为埋藏于焊缝中间的微细 裂纹或开裂面与射线透照方向近于垂直的平面型裂纹［2］若射线底片与超声 波探伤皆无显示，则重新挖开补焊，直至得到较理想的裂纹为止注 透照条件：仪器 XXQ — 3005 ，焦距 800mm ，管电压 250KV ，曝光时间 5 分钟，管电流 5mA ，胶片：天津工业III型，增感；0.03 mm铅屏，显影时间及温度：5分、21°C注 5 号与 11 号裂纹位置，经变换射线透照角度，底片无显示经磁粉探伤验证亦未发现裂纹磁 痕，但超声波探伤发现其反射回波尖锐，且位于焊缝中间层预定区几点说明：1） 、在此产生的裂纹与实际探伤中发现的常规裂纹底片对比，其影象特征是一 致的，另外就对试板的解剖和观察，也未发现有什么区别和异样，当然加入铜， 其内部金相组织与自然裂纹周围的金相组织是不同的但本文的目的在于如何 检出裂纹2） 、关于5 号与11 号裂纹是本试验中遇到的意外，但笔者认为其中也许有偶 然中的概率因素，故视同其它裂纹一样进行试验3）、此十二条裂纹其延伸方向大致为与焊缝平行的纵向裂纹，致于横向裂纹， 由于时间仓促在此就不做探究了。
笔者认为，这对射线探伤裂纹的检出不足以 构成影响2.3 不同透照角度下裂纹的检出试验如图3 各透照角度的几何布置示意图，通过计算和测量，标出地面铅板上 个不同透照角度应把试板焊缝中心线和胶片对准放置的各个位置准线，用文献 [1]的透照条件对每块试板的各条裂纹以相邻两条为一组，进行射线透照，处 理并观察各透照底片，得到表1：不同透照角度下裂纹的显示情况一览表3 试验的归纳与分析根据表1 对各角度下裂纹的检出率进行计算，得到表2—各透照角度下裂 纹的检出率由表 2 绘制出裂纹检出率与照射线的关系曲线—图4L0°141720s表1不同透確盘度下曩址的显示情况一觅危△△:△△△△;△△△i △,LkJ△△ I△△△4,不难发现，当0角在0-5范围时，裂纹检出率最大且无明显 送： Pf " rT变化,当 0角增大,其检出率明显有较大下降所以尽可能把透照角度控制在较小范围内,是保证裂纹检出的关键所在■ I -I ■■ Ft"T亠1 ri n fitlar4准出率与艇鞘熠关系曲线 与国外实验研究结果的比较关于裂纹的透照角度0对裂纹的可检出性的影响,据文献［3］的资料介绍,日本于1987 年通过对存在九条自然裂纹的平板对接焊缝试板，也采用改变射 线透照角进行透照，综合不同照射角下九条裂纹的平均检出率。
其结果如图5—裂纹的平均检出率与照射角的关系对照图4、图5,我们发现0角在0°至20°范围内，裂纹的检出率在数值上能够较好地吻合和2各透照角度下裂纹的检出率0°583%检肛車83%20°1410°42%50%58%75%■- n胚940卿H曲專*117106 IT《出)盼占網S^SJ?嚣20裂纹在透照方向上的延伸长度等但其延伸方向与射线透照角度0 对裂纹可检 出性的影响是无损检测最容易抓住、最现实的主要因素之一就射线探伤的实际工作，目前严格执行JB4730—94及GB3233—87标准对K值的规定要求，以 尽可能保证裂纹的检出角度,应予以充分重视参考文献1 GB3233—87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级2 JB4730—94 压力容器无损检测3 郑世才、李衍等,裂纹的可检验性-《无损检测》.1992（7）。