Page 49 - 无损检测2023年第四期

施美圆, 等:

薄壁小径管环焊缝的数字射线检测

察相应图像质量等级的像质计孔或丝是否能被识别 宽窗位值固化于工艺卡中, 只要在后续的正式检测
或分辨来判断, 只有相应图像质量等级的像质计孔或 中按工艺卡上的透照参数和窗宽窗位要求执行, 就
丝能被识别或分辨时, 显示图像上目标区缺陷的视觉 可以只放置一个孔型像质计来表征图像质量等级,
可分辨性才有保证。 该孔型像质计根据被检查的最薄壁厚度选择并放置
2.3 观察变截面工件图像时的窗宽窗位设置 在壁厚最厚处。笔者应用上述思路, 对薄壁小径管
相关标准规定, 对于变截面工件, 当不能使用两 环焊缝进行了数字射线检测。
个像质计时, 允许只使用一个像质计来表征图像质 3 薄壁小径管环焊缝的检测
量等级, 该像质计应根据被检查的最薄壁厚度来选
择, 并放置在最厚壁处。此时若选用丝型像质计来 3.1 焊缝和热影响区的观察与评判
表征图像质量等级, 并将丝型像质计横跨在最厚壁 对于小径管焊缝, 通常除了要对焊缝全长作
和最薄壁处, 即可通过观察丝型像质计来判断最厚 100%射线检测外, 还要求对焊接热影响区进行评
壁和最薄壁处缺陷的视觉可分辨性。但目前数字射 判, 受焊缝余高影响, 热影响区的厚度与焊缝厚度存
线检测设备配备的系统软件, 大多只配置了能读取 在差异, 所以若要在正式检测时同时评判焊缝和热
孔型像质计对比度灵敏度( CNR ) 值的模块, 能读取 影响区两个厚度, 但又只放置一个孔型像质计, 则必
须先对所设的窗宽窗位进行验证, 表明在所设的窗
丝型像质计 CNR 值的模块则需要额外配置。
对于变截面工件, 若只选用一孔型像质计来表 宽窗位下, 显示图像上最薄壁处即热影响区处的缺
征检测图像质量, 此孔型像质计应根据被检查的最 陷也能清晰可见。

薄壁厚度来选择并放置在最厚壁处。此时, 最厚壁 笔者选取一尺寸为38mm×0.9mm ( 外径×壁
处因为放置有像质计, 显示图像上最厚壁处缺陷的 厚) 的铝合金薄壁小径管进行试验, 要求射线透照质
视觉可分辨性可通过分辨像质计上相应质量等级的 量等级为 2-2T , 薄壁小径管环焊缝实物如图 4 所
小孔来保证; 但在壁厚最薄处, 因为没有放置像质 示。采用双壁双影法对此环焊缝进行垂直透照, 射

计, 显示图像上最薄壁处缺陷的视觉可分辨性就得 线穿透厚度在热影响区为1.8mm , 在焊缝区由于余

不到保证, 存在显示图像过亮或过暗时无法识别或 高的影响在5mm 左右, 由于射线穿过的最薄壁处

分辨缺陷的风险。反观在胶片法射线检测的相关标 ( 热影 响 区) 厚 度 小 于 6.35 mm , 故 选 取 ASTM
E1025-2005 标准中的 5 号孔型像质计( 厚度为
准中, 对于变截面工件, 当不能使用两个像质计时,

也允许只使用一个像质计来表征图像质量等级, 即 0.13mm ) 来表征图像质量。受小径管的形状影响,
孔型像质计不易放置, 需要将孔型像质计放置于与
根据被检查的最薄壁厚度来选择像质计并放置在最
管子透照特性相似、 厚度分别等于热影响区厚度与
厚壁处, 保证底片上壁厚最薄处缺陷的视觉可分辨
焊缝厚度的铝合金垫片上, 并将垫片置于管焊缝射
性。因此, 对于数字射线检测变截面工件, 当只使用
一个孔型像质计表征图像质量等级时, 还需验证所 线源一侧。

设置的窗宽窗位能保证最薄壁处的缺陷也具有视觉 将两块5个像质计分别放置于厚度为1.8mm
和5mm 的铝合金垫片上, 所形成的透照图像如
可分辨性。
图5所示, 其透照参数和窗宽窗位设置调整界面如
2.4 变截面工件最薄壁处缺陷可视觉分辨性的验
证思路 图6所示。调整透照参数, 使两个像质计上 2T 孔
的 CNR 值不小于 2.5 , 表明透照质量等级已达 2-
根据 ASTM E2698-2018和 ASTM E2736-
2017标准以及相关标准要求, 对于数字射线检测变 2T ; 然后调整窗宽窗位, 使两个像质计上的2T 孔清
截面工件拟只选用一个孔型像质计来表明图像质量
时, 可先进行以下验证: 在壁厚最厚和壁厚最薄处各
放置一个孔型像质计, 这两个孔型像质计都以最薄
壁为基准选择, 如果所设置的窗宽窗位使两个像质
计上相应图像质量等级的小孔都能清晰可见, 即可
知在该窗宽窗位下, 显示图像上最厚壁和最薄壁处
的缺陷是视觉可分辨的。将此时的透照参数以及窗 图4 薄壁小径管环焊缝实物
5
1
2023年 第45卷 第4期
无损检测