X射线标准底片选用与缺陷识别

X射线标准底片选用与缺陷识别

任晓贺

中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨150066

摘要：目前X射线验收零件主要有两种形式，一是通过标准中的文字说明，检验人员可通过标准中的文字说明来验收零件的合格与否，另一类是有标准的射线底片，检验人员可以通过与标准底片对比，来验收零件合格与否，标准底片为质量验收的依据，因此能否按照相应标准正确选用标准底片，同时能够正确的识别缺陷类型，对零件质量的验收非常重要。

本文通过对标准中使用的标准底片进行了统计分类，同时对如何选用标准底片，如何识别缺陷，如何根据缺陷类型来验收零件作了详细论述。

关键词：X射线底片缺陷识别

1常见缺陷识别

1.1铸件常见缺陷分类

1.1.1缺陷分类

1）孔洞类缺陷：气孔、针孔、缩孔、缩松、疏松；2）裂纹类缺陷：冷裂纹、热裂纹、白点、冷隔；3）夹杂类缺陷：夹杂物、夹渣、砂眼；4）成分类缺陷：偏析；

1.2缺陷特征与特征对比

1.2.1气孔与夹杂物

气孔是熔化的合金在凝固过程中，合金熔液中的气体未能溢出，在铸件中形成的孔洞。

气孔缺陷在底片上常见的形态主要有两种：各种形态的气孔、针孔。

气孔的影像在底片上可以呈现为各种形态。

夹杂物缺陷是铸件中含有的成分与基本成分不同的各种金属性异物和非金属性异物。

夹杂物可分为三类：金属夹杂物、夹渣、夹砂。非金属夹杂物常是氧化物。

1.2.2气孔与夹杂特征对比

区分气孔与夹渣，气孔轮廓光滑、夹渣轮廓清晰，常带有尖角，气孔整个影像黑度均匀、黑度较大，夹渣影像黑度与背景黑度相差较大。气孔形状多为圆形、梨形等类圆状，夹渣多为不规则，大小不同，常为片状。

1.2.3疏松与缩孔

疏松，铸件在冷却和凝固过程中，合金将发生液态收缩和固态收缩，由于补缩不足，在缓慢凝固区出现的很细小的孔洞区为疏松。疏松一般分为羽毛状疏松和显微状疏松。显微疏松是细小、分立的孔洞，分布在铸件的整个厚度范围内，在底片上呈现的影像与厚度有关。对薄的截面，可显现为细的网纹影像；对厚的截面，将显示为模糊的暗斑。在镁合金中，细小的孔洞系常形式层状分布，在底片上呈现为条状影像，条纹的黑度不大，总是以多条同时出现，并具有整体相同的走向，常称为层状疏松。分散疏松是细小、相互连接的孔洞，常集中在铸件的某个范围内，在底片上呈现为小长条状的网状影像。

缩孔，铸件在冷却和凝固过程中，合金将发生液态收缩和固态收缩，由于补缩不足，在铸件中产生孔洞。集中的大孔洞称为缩孔，分散而细小的孔洞称为缩松。缩孔与缩松在底片上呈现的形态常见的集中性孔洞、纤维状缩孔、海绵状缩松三种形态。

集中性孔洞称为缩孔，在底片上呈现为形状不规则，黑度比背景高出较多的暗斑影像，其分布没有确定的方向，面积较大，轮廓一般清晰。树枝状缩孔在底片上呈现为树枝状黑度较大的影像，影像具有主干、主枝、次枝等形貌，整个影像都显示较大的黑度，特别是主干和主枝。海绵状缩松在底片上呈现为云状影像，具有一定面积分布特征。

1.2.4疏松与缩孔特征对比

疏松形貌多成条状，成层状分布或网状影像，缩孔形貌呈树枝状或海绵状影像。疏松影像黑度与背景黑度对比度较低，缩孔影像黑度与背景黑度对比度较高。两者都具有一定面积分布。区分疏松和缩孔时，要注意零件的材料成分，如铸钢类材料疏松与镁铝材料缩孔较为相似。

1.2.5裂纹与冷隔特征对比

裂纹分为热烈纹和冷裂纹。热裂纹在底片上呈现不规则的黑线状影像，黑线常为波折状，有时可形成分叉。冷裂纹在底片上呈现微弯、平滑的直线状黑线。冷隔呈现为宽度比较均匀、缺少变化、平滑的线条状黑线影像。

1.2.6未熔合与未焊透

未熔合是指焊缝金属与母材金属未熔合成一体的缺陷。一般是由于焊接温度太低、焊接速度坟快造成的。按它出现的位置可分为坡口未熔、根部未熔和层间未熔。坡口未熔合中中常伴有夹渣，否则不易检出，根部未熔合多伴有未焊透等。影像靠焊缝边缘一侧多平直且平行于焊缝。未焊透是指母材与母材之间未被焊缝金属熔合成一体的缺陷。主要出现在母材坡口的钝边处。缺陷影像在焊缝中心区呈现为一条黑色直线或有一定宽度的黑带。层间未熔合的影像呈片状，黑度不大。

2标准底片选用

标准底片的选用主要依据零件验收标准。

2.1标准底片的选择

按照零件的材料来分，铝合金铸件，多采用HB963、ASTME155等验收，镁合金铸件多采用HB7780、ASTME155等标准，铸钢件多采用HB5430、ASTME192来验收。各标准采用的标准底片见下表

选用参考底片时，按照工艺卡片中注明的验收标准，采用相对的标准参考底片。

2.2标准底片的使用

按照质量验收标准选择相应的标准底片编号（见3.1）。

根据缺陷性质，在选择好的标准底片编号中选择相应的缺陷类型。

在已确定的缺陷类型底片中，选取符合零件厚度的标准底片。

每种标准参考底片都是由一定的标准底片试块透照而成的，因此各个标准底片中都规定了相应的试块厚度所能适用零件厚度范围，因此在使用标准底片的时候，应根据实际工件的厚度选择相应试块厚度的标准底片。各标准底片试块适用零件厚度范围见下表

2.3底片评定

在对底片评定前，应注意评定区域的大小，每个标准的评定区不一定相同。各标准底片评定区域见下表

底片评定主要从以下几个方面与标准参考底片进行对比，即缺陷大小，个数、对比度，缺陷面积。孤立的缺陷主要从大小、个数、对比度来比较。面积型缺陷主要从面积、对比度来比较、有任意一方面不符合，即不符合标准。

在使用HB5396时，应注意，当底片中的海绵状疏松呈线性分布时，即长：宽≥3：1时，应评高一级。

当底片中的疏松临近零件边缘时（即疏松边缘距零件边缘的距离小于疏松最大尺寸的2倍），应评高一级。

当铸件射线底片与标准某一级相当时，但对比度或面积，任意一项严重于标准底片时，应评高一级。

在使用HB6573时应注意，当存在两种或两种以上的不连续，而且每种不连续性等于所选定的标准底片上所允许的不连续性极限时，判断为不合格。

3总结

能否正确选用标准底片和识别缺陷，是射线检测的重要环节，也是保证产品质量的前提条件。

本文对缺陷在底片上的形貌进行了分析与对比，并对标准底片的选用作了统计与说明，对使用中注意的问题作了详细说明，对检测人员，尤其缺乏底片评定经验的检测人员，在缺陷识别和标准的正确选用上，有很大的帮助，可供检测人员日常学习参考使用。

参考文献

[1]中国机械学会无损检测分会编.射线检验.北京:机械工业出版社,1997

[2]刘德镇主编.现代射线检测技术，北京:中国标准出版社,1999.