Page 105 - 无损检测2022年第九期
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石养鑫,等:
民用核钛合金设备焊接接头的目视检测
试样。 工艺性验证试验一般在分辨力验证试样和模拟
2.1 分辨力验证试样 对比试样上进行。验证环境应尽可能与检测环境相
目前核工业均采用 18% 的中性灰卡作为目视 同或相近似, 包括相似的表面条件或光照条件、 表面
检测的参考背景, 考虑到钛材表面呈银亮色, 为了使 结构、 反射比、 表面粗糙度等。
参考背景更接近于钛材表面, 将宽为 0.2 , 0.4 , 0.6 ,
4 工艺试验
0.8mm 的 4 种黑线或其他类似人工缺陷放在检测
区域中最难以观察到的待检部位表面或相近似的表 用 18mm×2mm TA2 合金核级管的对接环
ϕ
面, 并根据产品要求的分辨力确定所需识别的线宽 焊缝来验证该检测工艺的有效性。由于被检管管径
度, 若产品技术文件无特殊要求, 则核级钛合金设备 较小, 焊缝外表面可采用直接目视检测, 焊缝背面
焊接接 头 表 面 直 接 目 视 检 测 的 分 辨 力 至 少 应 达 ( 焊缝根部) 需采用间接目视检测( 视频内窥镜)。考
0.6mm 线宽。 虑到在实际目视检测时, 焊缝背面的间接目视检测
2.2 模拟对比试样 有一定技术难度, 故试验主要对焊缝背部进行间接
为了对目视检测人员的技能水平及工艺系统进 目视检测。
行综合评价和验证, 应制作模拟对比试样, 试样与被 4.1 检测准备
检件具有相同或相近的材料、 结构、 表面状态, 外表 检测前需准备照度计、 视频内窥镜、 分辨力验证
面缺陷、 焊接接头颜色等。 试样、 模拟对比试样、 检测探头辅助工装等。
考虑到钛材本身具有金属光泽, 在检测过程中
3 目视检测方法
可能会产生炫光, 故要求所用视频内窥镜的光源亮
核级钛合金设备焊接接头目视检测方法包括直 度可调节, 同时应选择对检测颜色还原性较好的彩
接目视检测技术和间接目视检测技术两种。 色视频内窥镜。试 验 选 用 美 柯 MK-200 型 视 频 内
3.1 直接目视检测技术 窥镜。
直接目视检测技术利用肉眼直接进行检测, 通 为了保证检测的准确性, 采用 TA2 合金材料作
常用于现场目视可达部位的检测。检测时眼睛应能 为参考背 景, 在 该 背 景 下 应 能 识 别 出 规 定 宽 度 的
充分靠近被检焊缝, 与被检焊缝表面的距离不超过 黑线。
600mm , 眼睛与被检焊缝表面所成的夹角不 小于 制作与被检件材料、 规格等一致的模拟对比试
30° ; 检测区域需有足够的照明条件, 一般检测时至 样, 并采用相同的焊接工艺进行焊接, 在焊缝根部制
少要保证 500lx的光照强度, 但不能有影响观察的 作不同程度的焊缝氧化、 咬边、 内凹等具有代表性的
刺眼反光。在进行核级钛合金设备金属表面检测时 焊接表面缺陷。
不应使用直射光, 应选用具有漫散射特性的光源; 对 被检管管径小, 不能使用仪器上带旋转视向功
于必须仔细观察或发现异常情况需要做进一步观察 能的探头调节最佳观察角度。为了保证观察效果,
和研究的焊缝区域, 至少应保证 1000lx 的光照强 选用 0° 视向和 90° 视向专用探头, 分别从管端两侧
度。直接目视检测技术应能保证在与检测环境相同 观察焊缝根部。利用光的反射原理, 制作了一定角
的光源条件下, 将分辨力验证试样放在被检区域中 度的 专 用 不 锈 钢 反 光 镜 片, 加 装 在 0° 视 向 探 头 前
最难以观察到的部位时, 至少能清晰分辨出一条规 端, 通过光路转折实现 90° 视向观察, 从而达到观察
定宽度的线或其他类似人工缺陷。 检测的目的。角度镜工装外观如图 1 所示。
3.2 间接目视检测技术 为了保证内窥镜探头能够顺利到达被检部位,
对于肉眼不易或无法进行直接目视检测的被检 制作了辅助工装, 该工装为数段 10 mm×1.5 mm
部位和区域, 可借助于视频内窥镜、 反光镜或其他合 ( 直径 × 壁厚), 长为 500~1500 mm 的不锈钢管,
适的辅助设备进行检测, 即进行间接目视检测 [ 3 ] 。 其两端加工螺纹, 可根据实际需要进行拼接。辅助
间接目视检测应至少具有与直接目视检测相当的分 工装外观如图 2 所示。
辨能力。对于核级钛合金设备焊接接头的间接目视 4.2 检测工艺
检测, 还需进行适应环境的工艺性验证试验, 保证目 模拟被检部位环境做视频内窥镜检测光照度测
视检测系统能够满足检测工作的要求。 试, 移动视频探头逐渐接近照度计测量头, 并记录测
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2022 年 第 44 卷 第 9 期
无损检测
