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摘要：文中通过对蝶形封头不同透照方法和新旧标准的对比，对蝶形封头射线检测布置作出讨论。
关键词：拼接焊缝；射线检测；裂纹；冷旋压；封头；蝶型封头；透照长度
0 前言
一直以来，压力容器用蝶型封头多采用冷旋压工艺制作，冷旋压工艺具有投资少、工艺简单、成本低等优点。由于旋压成型封头存在钢材减薄量大，形状偏差较大，旋压过程中容易产生裂纹和加工硬化；并且在大直径封头是由钢板先拼接后成型，在成型过程中，焊缝和母材及热影响区容易产生加工裂纹，故对封头进行加工后处理和检测非常重要。此文仅对拼接焊缝的射线检测透照过程中的透照方法选择进行描述。
1 冷旋压蝶型封头
定义 旋压是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。在旋轮的进给运动和坯料的旋转运动共同作用下，使局部的塑性变形逐步地扩展到坯料的全部表面，并紧贴于模具。工件或加工件主动力，旋轮或赶棒被动。
蝶型封头焊缝横跨封头的三个部位：直边区、大R区、小r区，如图1。
图1 蝶型封头
在GBT 25198-2010《压力容器封头》中对无损检测的描述：
6.5.1 先拼板后成形的半球形、椭圆形、蝶型、球冠形封头和平底形封头，以及分瓣成形后组焊封头中先拼板后成形的顶圆板成形后其拼接焊接接头，应采用图样货订货技术协议规定的方法，按照JB/T4730.2~4730.3进行100%射线或超声检测（铜制、镍及镍合金制封头应进行射线检测），合格级别应符合图样或订货技术协议规定。
2 新旧无损检测标准的不同
2005年发布实施的行业标准JB/T4730-2005中没有对封头焊缝检测的一次透照长度进行描述和要求。
2015年国家颁布了承压设备无损检测新标准NB/T 47013.1~6-2015，并在2015年9月1日实施，代替了旧标准，并对封头焊缝做出了规定。如下：
5.5.4 一次透照长度
管座角焊缝、椭圆形封头、蝶形封头小r区的焊缝，以及其他曲率连续变化的焊缝可不采用以K值确定一次透照长度的方法，允许用黑度范围来确定一次透照长度，底片黑度满足5.16.1的长度范围即为允许采用的一次透照长度。
5.16.1 单胶片透照技术，单底片观察评定，底片评定范围内的黑度D应符合下列规定：
A级：1.5≦D≦4.5；
AB级：2.0≦D≦4.5；
B级：2.3≦D≦4.5。
3 封头射线检测透照布置
封头常用的透照方式多采用单壁内透法有时也采用单壁外透法，在用设备检测常用单壁外透法。（图2）
图2 透照方法 a，b，c
4 实际检测遇到的问题
一次透照长度定义：焊缝射线照相一次透照的有效检验长度。
一次透照长度对照相质量和工作效率同时产生影响，显然，选择较大的一次透照长度可以提高效率，但在大多数情况下，透照厚度比和横向裂纹检出较随一次透照长度的增加而增大，这对射线照相质量是不利的。
根据第3点透照方式的选择上，我们以直径2000mm，板厚10mm的蝶形封头为例计算一次透照长度及要拍摄的张数。
焊缝长度：约2000mm，其中两侧直边各25mm，R区1322mm，两边r区各314mm。
射线胶片规格：80╳360mm，有效长度300mm。
4.1 以内透法为例
R区：R区直径为1.0倍的Di，即半径R=2000mm，内透中心法一次透照长度为整条环缝长度，只需5张胶片。此时射线机摆放在以R为半径的圆心出（图2b所示）。
r区和直边：r区直径为0.1倍的Di，即半径r=200mm，内透中心法一次透照长度为整条环缝长度，只需4张胶片。此时射线机摆放在以r为半径的圆心处（图2a所示），直边部位采用r区或R区的方法都可以，此例采用和r区同位置摆放。
直边处25mm满足一张胶片，有效长度300mm，两边合计0张。
4.1 以外透法为例（焦距700mm）
R区：R区直径为1.0倍的Di，即直径R=4000mm，外透法根据AB级K值1.1查表得出（图2c所示），需5张，每张有效长度300mm。
r区+直边：r区直径为0.1倍的Di，即直径r=400mm，外透法根据AB级K值1.1查表得出需3张，每张有效长度132mm，两边合计6张。
直边处25mm满足一张胶片，有效长度300mm，两边合计0张。
4.3 新标准的透照方法
新标准NB/T 47013-2015对蝶形封头过渡区的要求，可以不采用K值的方法确定一次有效长度，在直径越大的封头上，底片黑度过渡越平稳，则一次有效长度越长。此例中R区和直边不受影响，r区无论是外透法还是内透法都可以满足黑度要求，则此例结果与表1相同。
5 结论
从此例可以得出，内透法和外透法最大的区别在于r区部分的拍摄效率上，内透法优于外透法，无论是拍摄张数还是拍摄次数。对于裂纹检出率的问题不在此例中探讨，但是对于射线检测的实际工作，射线操作人员应该参照标准规定的K值查表获得底片的一次透照长度，与连续黑度变化做综合参考，以尽可能提高裂纹的检出率。
参考文献：
[1] JB/T 4730-2005 承压设备无损检测.
[2] NB/T 47013-2015 承压设备无损检测.
[3] GBT 25198-2010 压力容器封头.
[4] 强天鹏.射线检测.中国劳动社会保障出版社.2007.
论文作者:曾昶霖
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/27
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