ASTM鑄件射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及與中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的比較

周 琳

(洛陽欣隆工程檢測(cè)有限公司，河南洛陽 471012)

ASTM鑄件射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及與中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的比較

周 琳

(洛陽欣隆工程檢測(cè)有限公司，河南洛陽 471012)

介紹美國(guó)ASTM有關(guān)鑄件射線檢測(cè)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(hù)以及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的定性、定量、定級(jí)要求等，并與中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 5677進(jìn)行比照分析，旨在為鑄件射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際接軌和國(guó)際協(xié)調(diào)提供參考。

鑄件;射線檢測(cè);ASTM標(biāo)準(zhǔn);檢測(cè)方法;驗(yàn)收條件

有關(guān)鑄鋼件射線檢測(cè)的方法標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，在中國(guó)國(guó)標(biāo)GB 5677中，合二為一，放在一起;而在美國(guó)實(shí)驗(yàn)材料學(xué)會(huì)ASTM的標(biāo)準(zhǔn)中，E94為射線照相檢驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則，E1030為金屬鑄件射線照相檢驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)對(duì)鑄件進(jìn)行射線檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在滿足E94要求的同時(shí)，按E1030的規(guī)定制定檢測(cè)方法;根據(jù)鑄件厚度選擇E446或E186參考照片和鑄件照片對(duì)比進(jìn)行評(píng)定和驗(yàn)收。ASTM鑄鋼件射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和GB 5677有很大的不同。以下重點(diǎn)介紹鑄鋼件ASTM RT標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容，就某些關(guān)鍵事項(xiàng)與GB 5677標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并就各自特點(diǎn)進(jìn)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(cè)照片，ASTM規(guī)定了11個(gè)重要因素。①射線源(X射線或γ射線);②電壓伏特?cái)?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(jì);⑧顯示屏和過濾片;⑨鑄件的幾何形狀和外形;⑩識(shí)別標(biāo)記和位置標(biāo)記;○11射線照相質(zhì)量等級(jí)。

這11個(gè)要素在GB5677標(biāo)準(zhǔn)中也有規(guī)定，但其中幾項(xiàng)在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中有很大的不同，而且ASTM標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)每一項(xiàng)要素的規(guī)定都有更加詳細(xì)的說明。

2 射線照相質(zhì)量等級(jí)

ASTM對(duì)射線照相質(zhì)量等級(jí)規(guī)定為:除非采購(gòu)方和供貨方之間達(dá)成協(xié)議決定采用更高或更低的質(zhì)量等級(jí)，通常所要求的質(zhì)量等級(jí)水平為2%，當(dāng)使用孔型像質(zhì)計(jì)時(shí)為2－2T。其中，2－2T中第一個(gè)數(shù)字是像質(zhì)計(jì)的厚度，它以試樣的百分?jǐn)?shù)表示;第二個(gè)數(shù)字指的是膠片上可以見到的像質(zhì)計(jì)孔的直徑，它以透度計(jì)厚度的倍數(shù)表示。

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

從上述的區(qū)別可以看出，通常情況下，ASTM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)靈敏度的要求比GB5677低或者相當(dāng)。ASTM標(biāo)準(zhǔn)將更多的權(quán)利給予采購(gòu)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(jià)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(gè)區(qū)別也說明了ASTM給予檢測(cè)人員更大的空間去選擇能量。

4 散射防護(hù)

ASTM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)散射防護(hù)的規(guī)定和說明使用了大量的篇幅。比GB5677有更加詳細(xì)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(jì)算或完全憑經(jīng)驗(yàn)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(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑯邮怯梦招圆牧戏旁诒〉牟糠稚鲜沟貌煌糠值奈章实韧饋恚沁@樣會(huì)使薄的部分靈敏度降低;④對(duì)于背面散射的防護(hù)，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(shí)現(xiàn)。

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

5 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

ASTM的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)。缺陷定性和定量的程序是:將待評(píng)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(jìn)行比較，如果產(chǎn)品缺陷顯示嚴(yán)重等級(jí)與指定的參考照片相當(dāng)或更好，則為合格，如果產(chǎn)品缺陷顯示嚴(yán)重等級(jí)大于指定的參考照片，則為不合格。

ASTM詳細(xì)說明了怎樣確定白點(diǎn)、衍射狀斑點(diǎn)以及辨別熱裂紋和條狀縮松的方法。

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

衍射狀斑點(diǎn)會(huì)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(cè)底片上出現(xiàn)了衍射狀斑點(diǎn)，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(diǎn)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(duì)于樣品，射線方向的任何改變將會(huì)顯著影響衍射斑點(diǎn)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(dòng)一下射線中心線方向，任何縮孔等其它缺陷的影像將會(huì)移動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn)，而任何斑點(diǎn)的形狀將會(huì)顯著改變。還有一種辦法就是提高電壓以減少衍射斑點(diǎn)數(shù)。

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

在GB5677中，缺陷種類中沒有白點(diǎn);缺陷評(píng)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(jìn)行的。

在實(shí)際用伽馬射線檢測(cè)鑄件中，白點(diǎn)的檢出率極低。在我公司承接的鑄件檢測(cè)任務(wù)中，17萬張底片中僅有一張缺陷顯示為白點(diǎn)。但是白點(diǎn)也屬于和裂紋一樣的危害缺陷，所以在用GB5677標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)時(shí)也不能放過白點(diǎn)類缺陷。雖然ASTM的評(píng)定方法并不是根據(jù)具體的數(shù)據(jù)去度量從而定級(jí)別，這并不代表按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定鑄件底片更主觀，相反，要求評(píng)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(duì)缺陷進(jìn)行全面評(píng)估。

6 結(jié)束語

①以上就ASTM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鑄件射線檢測(cè)的方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)做了概略性介紹，并就某些重要技術(shù)細(xì)節(jié)，與GB5677進(jìn)行了比較和分析;②ASTM對(duì)影響射線照相質(zhì)量的11個(gè)要素做了必要的規(guī)定和詳細(xì)的說明。提出了散射防護(hù)的四種方法，而散射線的防護(hù)對(duì)于鑄件檢測(cè)特別重要;③ASTM的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和GB5677大不相同。ASTM要求通過對(duì)比參考照片來確定鑄件合格與否。這要求評(píng)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(duì)缺陷進(jìn)行全面評(píng)估;④ASTM詳細(xì)說明了怎樣確定白點(diǎn)、衍射狀斑點(diǎn)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(cè)缺陷的檢出率和評(píng)定的準(zhǔn)確率，幫助檢測(cè)人員去偽存真，為檢測(cè)及底片評(píng)定提供了明確的指導(dǎo)。

TQ050.7

B

1003－3467(2010)12－0061－02

2010－04－28