江门市南洋船舶工程有限公司
摘要：近些年以来，随着我国经济的快速发展，各种角焊缝检测技术不断出现。在本文中，主要介绍的是射线在角焊缝检测方面的重要应用，并对其中存在的问题进行了简答的介绍，希望能够帮助相关企业更好的发展。
关键词：射线；角焊缝；应用
对于电力和化工等行业，设备具有非常重要的作用，但是其中角焊缝检测问题一直制约着企业的经济发展，传统的检测方法往往由于设备或者现场条件的限制，无法进行准确的检测，为了能够解决这一问题，本文介绍了一种专业的管子管板角焊缝射线检测技术，这种技术能够很好的解决当前角焊缝检测中存在的问题。
1 使用射线检测装置的条件
1.1 引用标准
在该检测中，主要引用了关于金属熔化焊焊接的接头摄像照相技术以及锅炉的相关使用技术，通过这些标准的引用，能够对检测过程中出现的一些问题进行解决，保证检测结果的准确性。
1.2 检测设备和相关附件
在该检测技术中，主要采用的放射源是γ射线，然后根据换热器管子管板角焊缝的相应结构和胶片打孔机等，再自行设计一台具有曝光效果的曝光头。在该设备中，曝光头中含有曝光管，其内部具有能够和射线源相连通的通道。对于该设备来说，比较特殊的结构是其曝光管的远端外壁上有一些特定作用的螺纹，且在曝光头的内部中还存在着一些固定块，在固定块的内部存在着和外螺纹相匹配的内螺纹，能够将固定块固定在曝光头的外端。除此之外，在曝光管的远端位置，还存在着一个通道，且通孔的大小相比于射线源辫的通道来说较小，并在其内部设置了专业的内螺纹等。
2 管板角焊缝易出现的问题
2.1 热裂纹
在进行管板焊接过程中，由于其焊接熔池的内部冷却时间较短，导致焊缝在结晶的过程中容易出现不同程度上的偏析现象，且晶内和晶间之间存在着巨大的差距。而对于偏析物来说，其一般是具有低熔点的共晶物或者其他的一些杂质，这些物品的熔点一般情况下是低于焊缝位置处的金属熔点的，从而导致在冷却过程中出现不同程度的冷却变化，导致冷却结晶过程中往往存在着液态间层，这种现象的出现会使焊缝在冷却过程中受到一定程度上的拉伸作用，影响焊缝的质量。而在应力达到一定的阈值时，液态间层往往会出现空隙，而当没有液态金属及时补充时，则会导致热裂纹的出现，严重影响焊接质量。
2.2 气孔
对于气孔的出现，其主要原因是在进行焊接的过程中由于换热管先进行膨胀，然后进行焊接，在这一过程中，焊接位置会产生大量的热量，从而使焊口和胀接处的气体产生受热膨胀的现象并溢出，从而造成气孔的出现，且这种气孔一般都出现在焊缝的表面。除此之外，另一种出现的原因则是在焊接的过程中，焊接熔池内由于高温吸收了大量的气体，这些气体没有溢出熔池，在冷却的过程中，由于金属液体快速冷却，导致其内的气体溶解度迅速下降，而没有及时溢出的气体则停留在焊接金属内部，形成气孔。最后一种出现的原因则是由于焊丝或者管头位置处有油污等杂质，导致在焊接的过程中形成气孔。
2.3 夹钨
在进行管板角焊缝时，为了防止其出现危险，一般会采用惰性气体对其进行保护，而在焊接的过程中，由于温度较高，往往会导致钨的发热，从而使其顶端出现熔化，掉进熔池，在冷却后形成夹钨，影响焊接质量。
3 边蚀区域的实验
3.1 原理和讨论
根据相关实验结果可以发现，在对金属阶梯边界进行射线照相时，往往会出现如下图片中的情况，这是进行射线照相技术研究的基本结果。
从图中我们可以看出，其中的黑度分布是非常不均匀，且随着位置的改变会出现一种渐变过程，一般情况是从一侧过渡到另一侧，在这个过程中会发现边缘区域的黑度变化会有一定的宽度，这个宽度区域就是照相的浊度。在图中做出直角坐标系，可以发现位置坐标和密度坐标之间的变化是一种非线性的变化，然后用显微密度计对其进行测量，可以得到一个分布曲线图，其中曲线的变化率就是刃边缘梯度。通过将管板角焊缝的结构图和原有的固有不清晰度产生示意图相比较可以发现，两者之间是非常相似的，射线在照射穿透工件后，会在胶片上的感光区域内形成一定的黑度，称为A，而其中使胶片感光的黑度则是B。在两者的交界位置处，存在着一个过渡区域，这个区域就是蚀掉了焊缝区域的管板角焊缝影像，其对于检测结果具有非常重要的影响，会使检测区域减小。一般情况下，这种结构往往会对固有不清晰度造成巨大的影响，因此，在进行射线底片上边界模糊区域处理时，需要对边蚀区域进行重点处理，减小其对计算结果的影响。
3.2 边蚀区域的测定
在进行边蚀区域测定时，需要X射线机和象质计等设备，然后用射线机在不同的角度下对其进行照射，然后放置对应指数的象质计，首先采用不垫垫片进行照射，对需要测试的区域进行边蚀区域的照射，然后在使用不同数量的垫片对照射区域进行屏蔽，重复上述操作。通过对比可以发现，使用垫片时能够减小边蚀区域的面积，且随着角度的变化，边蚀区域也会发生相应的变化，当角度达到50°时，边蚀区域基本消除。因此，在进行照射测试时，一个合适的角度能够完全消除管板角焊缝处的边蚀区域。
4 管板角焊缝的透照
4.1 几何不清晰度的控制
在进行照射时，由于需要透照的焊缝区域面积较小，因此需要保证焊缝的影响足够清晰，具体措施是利用定向机头位置处的有效焦点对布置位置进行合理的布置。下图是平板工件的几何不清晰度的实际变化趋势：
在进行透射时，如果出现了缺陷位置在同一深度处，但是相对于焦点位置又不同时，其几何不清晰度也不相同。在进行透射时由于管板角焊缝时环形的，因此，假如射线的角度已经被固定，射线在焊缝内的行程也会逐渐发生变化，由此导致焊缝内部的各点几何不清晰度是一直变化的。
4.2 屏蔽工装的制备
对于需要进行透射的管板角焊缝来说，由于其周围位置处的结构较为复杂，导致焊缝区域的厚度之间存在着较大的差别，因此，不使用补偿管，焊缝位置处的黑度很难满足测试标准。因此，在进行黑度测量时，一般需要一些特殊形状的补偿块，该补偿块的结构等不是固定不变的，而是根据管板的实际结构和焊缝的尺寸进行实际制作，制作完成后不仅要求其能覆盖焊缝，同时又能保证满足补偿厚度差，且对于无用的射线等具有屏蔽的效果。在使用了补偿管后，进行黑度测量时能够大大减小底片上的焊缝影像，保证底片能够准确的反映管板角焊缝的区域质量。在进行实际操作时，往往需要将胶片放置在补偿管的内部，然后将补偿管件的一端深入到管内，保证补偿管的中部位置卡在换热管的管头处，这样不仅能够起到补偿作用，同时还能将没有用处的射线进行屏蔽，防止其影响测试结果。
5 总结
综合上述所说，在进行角焊缝检测时，需要重点注意边蚀现象的出现，其对测试结果具有非常大的影响。通过合理的使用射线对角焊缝进行检测，能够在保证测试结果的基础上保证检测人员的身体健康，减少辐射污染。
参考文献：
[1]冷建成，周国强，吴海涛等.交流电磁场技术在储油罐角焊缝无损检测中的应用[J].压力容器，2014，（4）：70-74.
[2]王为辉，田甜，齐艳丽等.WB36CN1材质联箱角焊缝焊接缺陷的分析及处理[J].焊接，2013，（10）：54-57.
[3]陆文兵.大型船舶局部融合角焊缝无损检测方法研究[J].中国水运（上半月），2014，（4）：48-49.
[4]王思萌.角焊缝超声波检测分析探讨[J].民营科技，2015，（4）：27-27.
[5]丁克勤，陈光，张旭等.管子—管板角焊缝射线数字检测扫查装置设计[J].机械设计与制造，2012，（11）：201-202.
论文作者:潘拜兄
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签：射线论文; 区域论文; 过程中论文; 位置论文; 气孔论文; 熔池论文; 清晰度论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;