ASTM鑄件射線檢測標準及與中國標準的比較

周 琳

(洛陽欣隆工程檢測有限公司，河南洛陽 471012)

ASTM鑄件射線檢測標準及與中國標準的比較

周 琳

(洛陽欣隆工程檢測有限公司，河南洛陽 471012)

介紹美國ASTM有關(guān)鑄件射線檢測的一些重要規(guī)定，包括射線照相質(zhì)量、能量的選擇、散射防護以及驗收標準的定性、定量、定級要求等，并與中國標準GB 5677進行比照分析，旨在為鑄件射線檢測標準的國際接軌和國際協(xié)調(diào)提供參考。

鑄件;射線檢測;ASTM標準;檢測方法;驗收條件

有關(guān)鑄鋼件射線檢測的方法標準和驗收標準，在中國國標GB 5677中，合二為一，放在一起;而在美國實驗材料學(xué)會ASTM的標準中，E94為射線照相檢驗用標準導(dǎo)則，E1030為金屬鑄件射線照相檢驗用的實驗方法，E446為51 mm以下鑄鋼件射線參考參考照片，E186為51～114 mm厚壁鑄鋼件射線參考照片。按照ASTM標準對鑄件進行射線檢測時，應(yīng)在滿足E94要求的同時，按E1030的規(guī)定制定檢測方法;根據(jù)鑄件厚度選擇E446或E186參考照片和鑄件照片對比進行評定和驗收。ASTM鑄鋼件射線檢測標準和GB 5677有很大的不同。以下重點介紹鑄鋼件ASTM RT標準的主要內(nèi)容，就某些關(guān)鍵事項與GB 5677標準進行比較，并就各自特點進行分析。

1 影響射線照相質(zhì)量的要素

為了獲得高質(zhì)量的射線檢測照片，ASTM規(guī)定了11個重要因素。①射線源(X射線或γ射線);②電壓伏特數(shù)的選擇(X射線);③射線源的尺寸(X射線或γ射線);④消除散射線的方法和手段;⑤膠片系統(tǒng)類別;⑥由射線源到膠片的距離;⑦像質(zhì)計;⑧顯示屏和過濾片;⑨鑄件的幾何形狀和外形;⑩識別標記和位置標記;○11射線照相質(zhì)量等級。

這11個要素在GB5677標準中也有規(guī)定，但其中幾項在兩個標準中有很大的不同，而且ASTM標準中對每一項要素的規(guī)定都有更加詳細的說明。

2 射線照相質(zhì)量等級

ASTM對射線照相質(zhì)量等級規(guī)定為:除非采購方和供貨方之間達成協(xié)議決定采用更高或更低的質(zhì)量等級，通常所要求的質(zhì)量等級水平為2%，當使用孔型像質(zhì)計時為2－2T。其中，2－2T中第一個數(shù)字是像質(zhì)計的厚度，它以試樣的百分數(shù)表示;第二個數(shù)字指的是膠片上可以見到的像質(zhì)計孔的直徑，它以透度計厚度的倍數(shù)表示。

GB5677中規(guī)定射線照相靈敏度等級分為A級:KA≤2%;B級:KB≤1.5%;當透照厚度小于10mm時，K=2%。要求使用的像質(zhì)計為線性像質(zhì)計。

從上述的區(qū)別可以看出，通常情況下，ASTM標準對靈敏度的要求比GB5677低或者相當。ASTM標準將更多的權(quán)利給予采購方和供貨方。

3 能量的選擇

ASTM規(guī)定根據(jù)鑄件厚度的半價層(HLV)來選擇能量。GB5677則分別給出了X射線管電壓與透照厚度的關(guān)系圖以及不同厚度范圍的射線源選擇表。這個區(qū)別也說明了ASTM給予檢測人員更大的空間去選擇能量。

4 散射防護

ASTM標準對散射防護的規(guī)定和說明使用了大量的篇幅。比GB5677有更加詳細具體的說明。所列舉的方法有:①使用濾片吸收從試樣上的散射線，規(guī)定了位置，盡可能的靠近射線源，放置在試樣和膠片之間，并說明過濾片厚度和材料的選擇可以計算或完全憑經(jīng)驗確定;②遮蔽的方法，即采用吸收性材料把試樣包裹起來或覆蓋在薄的部分上以減少形狀不規(guī)則或窄小的試樣上的散射;③補償?shù)姆椒?，同樣是用吸收性材料放在薄的部分上使得不同部分的吸收率等同起來，但是這樣會使薄的部分靈敏度降低;④對于背面散射的防護，可以通過把輻射波束限制在盡可能小的橫截面上以及在膠片后放置鉛板的方法來實現(xiàn)。

由于大部分鑄件形狀很復(fù)雜，在檢測過程中鑄件本身容易產(chǎn)生大量的散射線，ASTM針對這種情況列舉的四種方法中有三種是防護從鑄件產(chǎn)生的散射線的。這對檢測中降低散射線，提高底片質(zhì)量有很大幫助。

5 驗收標準

ASTM的驗收標準，根據(jù)厚度分為51 mm以下的E446，和51～114 mm的E186。再根據(jù)射線源和能量進行分類。E446分為卷1:250 kVX射線參考照片;卷2:1MV X射線和Ir192參考照片;卷3:2～4Mv 1MV X射線和Co60參考照片。E186分為卷1:1MV X射線和Ir192參考照片;卷2:2MV X射線和Co60參考照片;卷3:4～30MV X射線參考照片。

ASTM標準規(guī)定的缺陷種類有:A，氣孔;B，夾砂和夾渣;C，縮孔和縮松;C又分為 CA，條狀縮孔;CB，樹枝狀縮孔;CC，大面積縮孔;CD，縮松;D，冷裂紋;E，熱裂紋;F，未熔合;G，白點。缺陷定性和定量的程序是:將待評定的鑄件射線照片與相似厚度條件下曝光的射線參考照片進行比較，如果產(chǎn)品缺陷顯示嚴重等級與指定的參考照片相當或更好，則為合格，如果產(chǎn)品缺陷顯示嚴重等級大于指定的參考照片，則為不合格。

ASTM詳細說明了怎樣確定白點、衍射狀斑點以及辨別熱裂紋和條狀縮松的方法。

雖然白點在每一卷的參考照片中都有，但是白點的外觀依賴于射線的能量級別。可以看出，卷1中參考照片上的白點很清晰明顯，就是因為卷1是最低的能量級別，而在較高能量的卷2和卷3中白點顯示就不那么明顯了。

衍射狀斑點會出現(xiàn)在那些晶粒尺寸大到可以看到有材料那么厚的工件上，如果射線檢測底片上出現(xiàn)了衍射狀斑點，但不是很清晰或明顯，來證明它存在的方法有很多種。在上述情況下出現(xiàn)的衍射狀斑點是否能在底片中顯示出來主要是由結(jié)晶幾何形狀和結(jié)晶與射線發(fā)生的方向所決定，于是對于樣品，射線方向的任何改變將會顯著影響衍射斑點的形狀，所以可以通過使工件從射線方向傾斜1～5°或者只是稍微移動一下射線中心線方向，任何縮孔等其它缺陷的影像將會移動一點點，而任何斑點的形狀將會顯著改變。還有一種辦法就是提高電壓以減少衍射斑點數(shù)。

在X射線照片中，熱裂紋和條狀縮松的顯示很相似，當難以辨別而無法確定是熱裂紋和條狀縮松時，應(yīng)當在出現(xiàn)此缺陷的該區(qū)域所有表面進行打磨，用磁粉或滲透檢測表面，如果沒有檢測出該顯示的裂紋，則認為是縮松。

在GB5677中，缺陷種類中沒有白點;缺陷評定是根據(jù)具體的數(shù)據(jù)表格中允許的數(shù)量，尺寸來進行的。

在實際用伽馬射線檢測鑄件中，白點的檢出率極低。在我公司承接的鑄件檢測任務(wù)中，17萬張底片中僅有一張缺陷顯示為白點。但是白點也屬于和裂紋一樣的危害缺陷，所以在用GB5677標準檢測時也不能放過白點類缺陷。雖然ASTM的評定方法并不是根據(jù)具體的數(shù)據(jù)去度量從而定級別，這并不代表按照ASTM標準評定鑄件底片更主觀，相反，要求評片人員更要綜合、均衡地考慮缺陷的尺寸、數(shù)量、分布等狀態(tài)對缺陷進行全面評估。

6 結(jié)束語

①以上就ASTM標準對鑄件射線檢測的方法和驗收標準做了概略性介紹，并就某些重要技術(shù)細節(jié)，與GB5677進行了比較和分析;②ASTM對影響射線照相質(zhì)量的11個要素做了必要的規(guī)定和詳細的說明。提出了散射防護的四種方法，而散射線的防護對于鑄件檢測特別重要;③ASTM的驗收標準和GB5677大不相同。ASTM要求通過對比參考照片來確定鑄件合格與否。這要求評定底片的人員要綜合、均衡地考慮缺陷的尺寸、數(shù)量、分布狀態(tài)從而對缺陷進行全面評估;④ASTM詳細說明了怎樣確定白點、衍射狀斑點以及辨別熱裂紋和條狀縮松的方法。這些方法的提供提高了鑄件檢測缺陷的檢出率和評定的準確率，幫助檢測人員去偽存真，為檢測及底片評定提供了明確的指導(dǎo)。

TQ050.7

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1003－3467(2010)12－0061－02

2010－04－28