金屬增感屏在同感光度雙膠片技術中的應用

馬海全，李　蓓，何有都，米　剛，王洪勛，史亦韋

(北京航空材料研究院 北京市航空材料檢測與評價重點實驗室， 北京 100095)

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金屬增感屏在同感光度雙膠片技術中的應用

馬海全，李蓓，何有都，米剛，王洪勛，史亦韋

(北京航空材料研究院 北京市航空材料檢測與評價重點實驗室， 北京 100095)

摘要：以鈦合金階梯試塊為對象，以底片像質計靈敏度和黑度為評估指標，對相同感光度的雙膠片和增感屏的不同組合方式進行研究。結果表明:按航標HB/Z60 《X射線照相檢驗》中的規定，對最大厚度小于42 mm的零部件,若被檢測零件的最大厚度與最小厚度的比值小于5.5，膠片放置可采用MX125的組合方式；若被檢測零件的最大厚度與最小厚度的比值小于3.0，膠片放置可采用和AA400的組合方式。

關鍵詞：金屬增感屏；雙膠片技術；X射線檢測；組合方式；評估指標

在航空零部件的X射線檢測中，經常會遇到一些截面厚度變化較大的工件，雙膠片技術是解決該問題常用的方法之一。雙膠片技術是在同一暗盒中放置兩張感光度不同或相同的膠片同時透照的技術[1]。在X射線穿過膠片時，膠片吸收入射射線的能量很少，一般僅為1%左右，為了吸收更多的射線能量，縮短曝光時間，常使用增感屏與膠片一起進行射線照相，利用增感屏吸收一部分射線能量，增加膠片的感光量，達到縮短曝光時間的目的[2]。

目前，航空單位中存在兩種膠片和增感屏組合方式：① 一張膠片在增感屏中間，另一張膠片在增感屏外面。② 兩張膠片同時放在增感屏中間。

筆者以鈦合金階梯試塊為研究對象，以透照底片的黑度和像質計靈敏度[3]為評估指標，通過對同感光度的雙膠片與金屬增感屏的不同組合方式，對階梯試塊進行透照；分析了不同的組合方式和透照截面最大厚度與最小厚度比的關系。試驗可以滿足大厚度且截面變化較大工件的射線檢測條件，不僅提高了工作效率，優化了檢測工藝，而且為射線檢測工藝的編制奠定了基礎。

1試驗材料和設備

1.1試驗試塊

階梯試塊：厚度范圍為2～14 mm(相鄰兩階梯厚度差為2 mm)和18～42 mm(相鄰兩階梯厚度差為4 mm)的一組鈦合金(ZTC4)試塊，如圖1所示。膠片：Carestream 公司Kodak industrex MX125型和Kodak industrex AA400型，AA400型膠片感光度要高于MX125型；增感屏：鉛質增感屏；像質計：鈦合金絲型材料，符合航標HB7684-2000 《射線照相檢驗用線型像質計》要求；套藥：Carestream 公司 Kodak Developer Replenisher(顯影液及其補充液)和Kodak Fixer and Replenisher(定影液及其補充液)，用于膠片的沖洗；膠片處理方式：自動洗片機。

圖1　階梯試塊外觀

1.2試驗設備

工業X射線探傷機：GE公司ISOVOLT 450型，最大可穿透110 mm的Fe(焦距為700 mm)；光學密度計：RS-361T，用于測量底片質量的基本指標——黑度；觀片燈：KT-800，用于觀察底片質量的基本指標——像質計靈敏度。

2試驗過程與結果

2.1試驗過程

將感光度相同的雙膠片與鉛增感屏進行交叉組合，組合方式見表1,其中“|”表示增感屏，××表示膠片類型。|××、××|組合方式表示兩張膠片均在增感屏中間;|××|××組合方式表示一張膠片在增感屏中間，另一張膠片在增感屏外面，且增感屏膠片在射線源側;××|××|表示一張膠片在增感屏外面，另一張膠片在增感屏中間，且無增感屏膠片在射線源側，具體6種組合方式見表1。

表1　膠片與金屬增感屏的組合方式

航標HB/Z60 《X射線照相檢驗》中規定，當管電壓高于100 kV時，應使用鉛增感屏。試驗以底片的黑度和像質計靈敏度作為底片質量的評估指標，研究不同的組合方式和透照截面最大厚度與最小厚度比的關系。

透照參數：管電壓均高于100 kV；焦距均選用1.5 m；曝光量均選用30 mA·min。具體透照電壓見表2。

表2　不同組合方式的試驗透照電壓

2.2試驗結果

按航標HB/Z60 《X射線照相檢驗》中對底片黑度的要求，底片黑度應控制在1.5～4.0范圍內。當采用感光度相同的雙膠片技術對大厚度截面重疊觀察時,底片黑度也應符合1.5～4.0范圍和相應像質計靈敏度要求。

將表1中的不同膠片組合，使用表2中的透照參數進行X射線透照，利用COMPACT Ⅱ型自動洗片機沖洗后進行觀察，對符合底片黑度和像質計靈敏度要求的階梯厚度進行統計，結果如下所述。

2.2.1同感光度、不同組合方式雙膠片對比結果

分別對同感光度、不同組合方式的雙膠片經曝光后的底片進行觀察，并對可觀察厚度進行統計，得出最大厚度與最小厚度的比值，經Origin軟件進行擬合，結果見圖2。

圖2　同感光度、不同組合方式雙膠片對比結果

2.2.2同感光度、同組合方式雙膠片對比結果

按上述同樣的方法，分別對同組合方式、同感光度的雙膠片經曝光后的底片進行觀察，并對可觀察厚度進行統計，得出最大厚度與最小厚度的比值，經Origin軟件進行擬合，結果見圖3。

圖3　同組合方式、同感光度雙膠片對比結果

3分析與討論

4試驗驗證

表3　鋁合金階梯試塊試驗結果

5結論

參考文獻：

[1]閻建芳，張儉，許遵嚴.雙膠片射線照相技術試驗研究[J].無損檢測，1999,21(12):553-556.

[2]鄭世才,趙起良.射線檢測[M].北京：機械工業出版社， 2004:105-106.

[3]李安營，黃萬輝，王培新,等.底片黑度對射線照相靈敏度的影響[J].無損探傷， 2003，27(2):39-40.

Application of Metal Intensifying Screen to the Double-film Technology with Equal Exposure Sensitivity

MA Hai-quan, LI Bei, HE You-du, MI Gang, WANG Hong-xun, SHI Yi-wei

(Beijing Key Laboratory for Aeronautical Materials Testing and Evaluation,Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China)

Abstract：In the present work, with the film sensitivity and film density as evaluation parameters, the combination patterns of double-film technology with metal intensifying screen were studied with titanium alloy step blocks. The results show that in accordance with the regulation of HB/Z60《Radiographic Inspection》, for the parts of thickness being less than 42mm :if the maximum and minimum thickness ration of detected part is less than 5.5,the combination pattern of MX125 can be used, if the ration is less than 3.0, the combination pattern of and AA400 can be used.

Key words:Metal intensifying screen; Double-film technology; Radiographic inspection； Combination pattern； Evaluation index

中圖分類號：TG115.28

文獻標志碼：A

文章編號：1000-6656(2016)01-0017-03

DOI:10.11973/wsjc201601005

作者簡介：馬海全(1986-)，男，碩士，工程師，主要從事無損檢測技術研究工作。

收稿日期：2015-06-04