射線底片影像識(shí)別

張振華

河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，中國·河南 鶴壁 458000

1 引言

無損檢測是評(píng)定特種設(shè)備焊接質(zhì)量的重要手段，焊接過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些危害特種設(shè)備安全運(yùn)行的缺陷，缺陷的存在給特種設(shè)備的安全運(yùn)行埋下事故隱患，大部分設(shè)備的損傷或爆炸都是由于設(shè)備存在缺陷，射線探傷過程中，射線底片上的既有缺陷影像存在同時(shí)還有偽缺陷存在，正確識(shí)別底片中的影像對(duì)保證焊接質(zhì)量，減少安全隱患是很必要的。

2 底片常見偽缺陷的分類

射線底片常見影像：黑色圓形影像、黑色線狀影像、白色點(diǎn)狀和線狀影像、工件幾何尺寸及表面機(jī)械損傷影像。

2.1 底片上焊縫區(qū)域黑色圓形影像的分析

2.1.1 可能性分類

①點(diǎn)狀氣孔；②點(diǎn)狀非金屬夾渣；③弧坑（凹坑、內(nèi)凹）；④顯影液飛濺斑；⑤壓痕；⑥水跡；⑦銀粒子流動(dòng)；⑧霉點(diǎn)；⑨燒穿。

2.1.2 主要特征和區(qū)分方法

①氣孔：在底片上多呈現(xiàn)為黑色小圓形斑點(diǎn)，外形較規(guī)則，黑度是中心大，沿邊緣漸淡，輪廓清晰可見。單個(gè)分散出現(xiàn)，且黑度淡，輪廓欠清晰的多為表面氣孔。

②點(diǎn)狀非金屬夾渣：在底片上呈現(xiàn)為外形無規(guī)則，輪廓清晰，有棱角、黑度淡而均勻的點(diǎn)（塊）狀影像。

③弧坑：在底片上的焊縫凹坑（或弧坑）黑色淺淡的影像中，有一黑度明顯大于周圍黑度的塊狀影像。黑度均勻，輪廓欠清晰。

④顯液飛濺斑：主要特征是圓形圓點(diǎn)外側(cè)有一個(gè)黑度偏淡的圈圈。

⑤壓痕：黑度大、形態(tài)不規(guī)則，底片表面黑影處局部變形明顯可見。

⑥水跡：外貌如同水滴，輪廓模糊，邊界黑度淡而可見，向中心逐漸減小(有時(shí)并會(huì)增大)，表面明顯可見污物（水垢）堆集。

⑦銀粒子流動(dòng)：呈彌散狀的細(xì)小而均勻的黑點(diǎn)，分布面廣，并出現(xiàn)在多張底片上。

⑧霉點(diǎn)：分散范圍廣，影像細(xì)小，黑度均勻，底片表面有霉?fàn)€開花現(xiàn)象。

⑨燒穿：可分為完全燒穿（背面可見洞穴）和不完全燒穿（背面僅能見凸起的鼓皰），在底片的焊縫焊接時(shí)流影像中，其形貌多為不規(guī)正的圓形，黑度大而不均勻，輪廓清晰的影像，燒穿大多伴隨塌漏同生[1]。

2.2 底片上焊縫區(qū)域黑色線狀影像的分析

2.2.1 可能性分析

①裂紋；②未熔合；③未焊透；④條狀?yuàn)A渣；⑤條狀氣孔；⑥咬邊；⑦擦傷、劃痕；⑧增感屏折裂。

2.2.2 主要特征和區(qū)分方法

裂紋包括：縱向裂紋、橫向裂紋、弧坑裂紋。

①縱向裂紋：平行于焊縫的軸線，出現(xiàn)在焊縫影像中心部位、焊趾線上（熔合線上）和熱影響區(qū)的母材部位，在底片裂紋的影像多為略帶曲齒或略有波紋的黑色線紋。黑度均勻，輪廓清晰。

②橫向裂紋：裂紋垂直于焊縫軸線，一般是沿柱狀晶界發(fā)生，并與母材的晶界相聯(lián)，在底片上焊縫影像的熱影響區(qū)和根部常見垂直于焊縫的微細(xì)黑色線紋，它兩端尖細(xì)、略有彎曲，有分枝，輪廓清晰，黑度大而均勻，一般均不太長，很少穿過焊縫。

③弧坑裂紋：又稱火口裂紋，一般多在焊縫最后的收弧坑內(nèi)產(chǎn)生的低熔共晶體造成的，在底片的弧坑影像中出現(xiàn)“一”字紋和“星形紋”，影像黑度較淡，輪廓清晰。

④未熔合包括：坡口未熔合、焊道之間的未熔合、層間未熔合。

坡口未熔合：常出現(xiàn)在底片焊縫影像兩側(cè)邊緣區(qū)域，呈黑色條云狀，靠母材側(cè)呈直線狀（保留坡口加工痕跡），靠焊縫中心側(cè)多為彎曲狀（有時(shí)為曲齒狀）。垂直透照時(shí)，黑度較淡，靠焊縫中心側(cè)輪廓欠清晰。沿坡口面方向透照時(shí)會(huì)獲得黑度大、輪廓清晰、近似于線狀細(xì)夾渣的影像。在5×放大鏡觀察仍可見靠母材側(cè)具有坡口加工痕跡（直線狀），靠焊縫中心側(cè)仍是彎曲狀。

焊道之間的未熔合：底片上多呈現(xiàn)為黑色線（條）狀，黑度不均勻、輪廓不清晰，兩端無尖角、外形不規(guī)正、與細(xì)條狀?yuàn)A渣雷同，大多沿焊縫方向伸長，5×放大鏡觀察時(shí)，輪廓邊界不明顯。

層間未熔合：垂直透照時(shí)，在底片上多呈現(xiàn)為黑色的不規(guī)正的塊狀影像。黑度淡而不均勻。一般多為中心黑度偏大，輪廓不清晰，與內(nèi)凹和凹坑影像相似。

⑤未焊透：在底片上多呈現(xiàn)出為規(guī)則的、輪廓清晰、黑度均勻的直線狀黑線條，有連續(xù)和斷續(xù)之分。

⑥條狀?yuàn)A渣：在底片上呈現(xiàn)出帶有不規(guī)則的、兩端呈棱角（或尖角），大多是沿焊縫方向延伸成條狀的，寬窄不一的黑色影像，黑度不均勻，輪廓較清晰。

⑦條狀氣孔：在底片上，多平行于焊縫軸線，黑度均勻較淡，輪廓清晰，起點(diǎn)多呈圓形（胎生圓），并沿焊接方向逐漸均勻變細(xì)，終端呈尖形。

⑧咬邊：在底片的焊縫邊緣（焊趾處），靠母材側(cè)呈現(xiàn)出粗短的黑色條狀影像。黑度不均勻，輪廓不明顯，形狀不規(guī)則，兩端無尖角。

⑨擦傷劃痕：多為細(xì)而光滑的黑線，底片表面開口痕跡明顯可見[2]。

⑩增感屏折裂：在底片上多為寬窄變化較大的黑色線紋，大多出現(xiàn)在底片的端部和邊緣，重現(xiàn)性大，可能在數(shù)張底片上出現(xiàn)同一形態(tài)的影像。

2.3 底片上出現(xiàn)白色點(diǎn)狀和線狀影像分析

2.3.1 可能性分類

①夾鎢、夾銅和夾珠；②焊瘤；③金屬飛濺；④墊板與母材之間的熔渣；⑤潛影受擠壓衰退；⑥定影液飛濺或顯影液中氣泡所致斑；⑦金屬增感屏斷裂和缺損；⑧金屬增感屏凹凸不平。

2.3.2 主要特征和區(qū)分方法

①夾鎢、夾銅、夾珠。

點(diǎn)狀金屬夾渣：如鎢夾渣、銅夾渣。鎢夾渣在底片上多呈現(xiàn)為淡白色的點(diǎn)塊狀亮點(diǎn)。輪廓清晰、大多群集成塊，在5X 放大鏡觀察有棱角。銅夾渣在底片上多呈灰白不規(guī)正的影像，輪廓清晰，無棱角，多為單個(gè)出現(xiàn)。

夾珠，在底片上多為圓形的灰白色影像，在白色的影像周圍有黑度略大于焊縫金屬的黑度圓圈，如同句號(hào)“。”或“C”。主要是大的飛濺或斷弧后焊條（絲）頭剪斷后埋藏在焊縫金屬之中，周圍一卷黑色影像為未熔合。

②焊瘤、在底片上多出現(xiàn)在焊趾線（并覆蓋焊趾）外側(cè)光滑完整的白色半圓形的影像，焊瘤與母材之間為層狀未熔合，瘤中常伴有密集氣孔。

③金屬飛濺：在底片上呈現(xiàn)比較淡的白色影像，有金屬飛濺的痕跡。

④墊板與母材之間的熔渣：在根部焊趾線與墊板影像中出現(xiàn)的白色云塊狀或條云的影像。

⑤潛影受擠壓衰退：在底片常見的指甲弧狀的白色影像或鐵錨狀白色影像，表面有明顯可見的擠壓痕跡（如指甲?。?。

⑥定影液飛濺或顯影液中氣泡斑：顯影前定影液飛濺在底片表面或顯影液中氣泡吸浮在底片表面，均會(huì)形成白色圓形影像，定影液飛濺所致白色斑周圍黑度更為偏淡，如同白色“句號(hào)”，而顯影液氣泡所致的白色斑周圍黑度略偏高。

⑦金屬增感屏斷裂和缺損：在底片上出現(xiàn)增感不足的白色線紋和塊狀影像，大多出現(xiàn)在底片端頭和邊緣，重現(xiàn)性大。

⑧金屬增感屏凹凸不平：底片上黑度明顯不均，如同天空中云層的黑白相嵌狀態(tài)。

2.4 工件幾何尺寸及表面機(jī)械損傷在底片上影像識(shí)別

①試件結(jié)構(gòu)及幾何尺寸變化的影像，如母材厚度變化、焊縫襯環(huán)，內(nèi)部構(gòu)件等投影造成的影像。

②焊縫成形影像：如余高、根部形狀、表面焊條運(yùn)條波紋，立焊的魚鱗狀三角溝槽及橫焊焊道之間的溝槽等生成的影像。

③焊縫表面表形狀缺陷的影像：如咬邊、內(nèi)凹（凹坑）、弧坑、收縮溝槽、焊瘤、未填滿、搭接不良等造成的影像。

④表面機(jī)械損傷影像：如機(jī)械劃痕、壓痕、電弧燒傷、砂輪打磨溝槽、榔頭錘擊痕跡，表面腐蝕坑和麻點(diǎn)等生成的影像[3]。

2.5 識(shí)別方法

①了解焊件的接頭型式及坡口幾何尺寸和結(jié)構(gòu)特征。

②了解焊縫外觀檢查結(jié)果，注重焊縫表面質(zhì)量狀況。

③觀察焊條擺動(dòng)波紋及焊趾等特征在底片上成像的位置。

④注意影像的特征和輪廓線的狀態(tài)與焊件表面實(shí)物對(duì)照。

3 結(jié)語

通過對(duì)射線底片上影像的分析，使每個(gè)探傷人員正確區(qū)分射線底片上的影像，對(duì)危害性缺陷及時(shí)消除，對(duì)焊接質(zhì)量是一重要保證，同時(shí)還減少不必要的返修，減少時(shí)間和資源浪費(fèi)，提高射線探傷的質(zhì)量，有效保證特種設(shè)備的安全運(yùn)行。