工业X射线底片评定方法.doc

'《射线检测》补充教材编写：王学冠 第六章射线照相底片的评定6.1评定的基本要求-底片质量要求-评定环境、设备的要求-评定人员条件要求.6.1.1底片质量要求⑴灵敏度：从定量方面而言，是指在射线底片可以观察到的最小缺陷尺寸或最小细节尺寸；从定性方面而言，是指发现和识别细小影像的难易程度。在射线底片上所能发现的沿射线穿透方向上的最小尺寸，称为绝对灵敏度，此最小缺陷尺寸与透照厚度的百分比称为相对灵敏度。用人工孔槽，金属丝尺寸（像质计）作为底片影像质量的监测工具而得到的灵敏度又称为像质计灵敏度。要求：底片上可识别的像质计影像、型号、规格、摆放位置，可观察的像质指数（Z）是否达到标准规定要求等，满足标准规定为合格。⑵黑度：为保证底片具有足够的对比度，黑度不能太小，但因受到观片灯亮度的限制，底片黑度不能过大。根据JB4730标准规定，国内观片灯亮度必须满足观察底片黑度Dmin≥2.0。底片黑度测定要求：按标准规定，其下限黑度是指底片两端焊缝余高中心位置的黑度，其上限黑度是指底片中部焊缝两侧热影响区（母材）位置的黑度。只有当有效评定区内各点的黑度均在规定的范围内方为合格。底片评定范围内的黑度应符合下列规定：A级：≥1.5；AB级：≥2.0；B级：≥2.3；经合同各方同意，AB级最低黑度可降低至1.7，B级最低黑度可降低至2.0。透照小径管或其它截面厚度变化大的工件时，AB级最低黑度允许降低至1.5。采用多胶片技术时，单片观察时单片的黑度应符合以上要求，多片迭加观察时单片黑度应不低于1.3。⑶标记：底片上标记的种类和数量应符合有关标准和工艺规定，标记影像应显示完整、位置正确。常用标记分为识别标记：如工件编号、焊缝编号、及部位片号、透照日期；定位标记：如中心定位标记、搭接标记和标距带等；返修标记：如R1…N。上述标记应放置距焊趾不少于5mm。⑷ 伪缺陷：因透照操作或暗室操作不当，或由于胶片，增感屏质量不好，在底片上留下的缺陷影像，如划痕、折痕、水迹、斑纹、静电感光、指纹、霉点、药膜脱落、污染等。上述伪缺陷均会影响评片的正确性，造成漏判和误判，所以底片上有效评定区域内不许有伪缺陷影像。⑸散射：照相时，暗袋背面应贴附一个“B”铅字标记，评片时若发现在较黑背景上出现“B”字较淡影像（浅白色），则说明背散射较严重，应采用防护措施重新拍照，若未见“B”字，或在较淡背景出现较黑的“B”字，则表示合格。6.1.2评片环境、设备等要求：⑴环境：要求评片室应独立、通风和卫生，室温不易过高（应备有空调），室内光线应柔和偏暗，室内亮度应在30cd/m2为宜。室内噪音应控制在<40dB为佳。在评片前，从阳光下进入评片室应适应评片室内亮度至少为5～10min；从暗室进入评片室应适应评片室内亮度至少为30s。⑵设备①.观片灯:应有足够的光强度,确保透过黑度为≤2.5的底片后可见光度应为30cd/m2,即透照前照度至少应≥3,000cd/m2；透过黑度为＞2.5的底片后可见光度应为10cd/m2,即透照前照度至少应≥3,200cd/m2。亮度应可调，性能稳定，安全可靠，且噪音应<30dB。观片时用遮光板应能保证底片边缘不产生亮光的眩晕而影响评片。②黑度计：应具有读数准确，稳定性好，能准确测量4.0以内的透射样品密度,其稳定性分辨力为+0.02,测量值误差应≤±0.05,光孔径要求<1.0mm为佳，黑度计至少每6个月校验一次，标准黑度片至少应三年送法定计量单位检定一次。③评片用工具：放大镜应为3至5倍，应有0—2cm长刻度标尺。评片人可借助放大镜对底片上缺陷进行细节辨认和微观定性分析，高倍易产生影像畸变而不采用。评片尺，应有读数准确的刻度，尺中心为“0”刻度，两端刻槽至少应有200mm，尺上应有10×10、10×20、10×30mm的评定框线。6.1.3评片人员要求：⑴经过系统的专业培训，并通过法定部门考核确认具有承担此项工作的能力与资格者，一般要求具有RT—Ⅱ级资格证书人员担任。⑵具有一定的评片实际工作和经验。并能经常到现场参加缺陷返修解剖工作，以丰富自己的评片经验和水平。⑶应具有一定的焊接、材料及热处理等相关专业知识。 ⑴应熟悉有关规范、标准，并能正确理解和严格按标准进行评定，具有良好的职业道德、高度的工作责任心。⑵评片前应充分了解被评定的工件材质、焊接工艺、接头坡口型式，焊接缺陷可能产生的种类及部位及射线透照工艺情况。⑶具有良好的视力，校正视力不低于1.0，并能读出距离400mm处，高0.5mm间隔0.5mm一组的印刷字母。6.1.4相关知识要求：⑴人的视觉特性：人在较暗的环境中对黄光最敏感，其次是白色，橙色或黄绿色，而对红光、蓝紫色光都不敏感。人眼难以适应光强不断变化的环境，光强不断变化会使人视觉敏感度下降，人眼极易疲劳。通常情况下，人眼的目视分辨率是，点状为0.25mm，线状为0.025mm。太小要借助放大镜观察。⑵观对比度与观片条件①对比度：是指那些对显示缺陷不起作用的所有光线（Ls），如室内环境光线、底片上缺陷周围的透过光线等，进入眼体，会使人眼辨别影像黑度差的能力下降，这种下降的黑度差值ΔDa，称为表观对比度，从式中ΔDa≈0.434(ΔD/1+N’),(式中N’=Ls/L)看出Ls越大，N’就越大，即ΔDa越小。所以应尽量避免那些对显示缺陷不起作用的光线进入眼中。②观片条件对识别度的影响：Ⅰ.底片黑度与识别度的关系：在低黑度区域。识别度ΔDmin变化不大，在标准黑度区域内（1.5～3.5），识别度ΔDmin随着底片黑度的增大而提高，在高黑度区域（≥4.0）ΔDmin随底片黑度增大而降低，即高黑度底片对细小金属丝观察不利。所以底片黑度过高或过低都有不利于金属丝影像的识别。Ⅱ.观片灯亮度与识别度的关系：增大观片灯亮度能增大可识别金属丝影像的黑度范围。Ⅲ.环境亮度对识别度的关系：周围光线使人眼感觉到的底片对比度变小，从而使得可识别的黑度范围减小，识别度下降。⑶评片的基本条件与工作质量关系：①从底片上所获得的质量信息：Ⅰ.从底片上获得缺陷的有无、性质、数量及分布情况等。Ⅱ .获得缺陷的两维尺寸（长、宽）信息，沿板厚方向尺寸可用黑度大小表示。Ⅲ.能预测缺陷可能扩展和张口位移的趋向。Ⅳ.能依据标准、规范对被检工件的质量做出合格与否的评价。Ⅴ.能为安全质量事故及材料失效提供可靠的分析凭证。②正确评判底片的意义：Ⅰ.预防不可靠工件转入下道工序，防止材料和工时的浪费。Ⅱ.能够指导和改进被检工件的生产制造工艺。Ⅲ能消除质量事故隐患，防止事故发生。③良好的评判条件，是底片评判工作质量保证的基础。Ⅰ.评片人的技术素质是评判工作质量保证的关键。Ⅱ.先进的观片仪器设备是评判工作质量保证的基础。Ⅲ.良好的评片环境是评判人员技术素质充分发挥的必要条件。6.2评片基本知识：6.2.1投影的基本概念：用一组光线将物体的形状投射到一个平面上去，称为“投影”。在该平面上得到的图像，也称为“投影”。投影可分为正投影和斜投影。正投影即是投射线的中心线垂直于投影的平面，其投射中心线不垂直于投射平面的称为斜投影。射线照相就是通过投影把具有三维尺寸的试件（包括其中的缺陷）投射到底片上，转化为只有二维尺寸的图像。由于射线源，物体（含其中缺陷）、胶片三者之间的相对位置、角度变化，会使底片上的影像与实物尺寸、形状、位置有所不同，常见有放大、畸变、重迭、相对位置改变等现象。6.2.2焊接基本知识：⑴常用的焊接名词术语解释①接头根部：焊件接头彼此最接近的那一部分，如图1所示。②根部间隙：焊前，在接头根部之间预留的空隙，如图2所示。③钝边：焊件开坡口时，沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分，如图3。④热影响区：焊接或切割过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生的金相组织和机械性能变化的区域，如图4所示。 ⑤熔合区和熔合线：焊缝向热影响区过渡的区域，叫熔合区。按其接头的横断面，经宏观腐蚀所显示的焊缝轮廓线叫熔合线，如图5所示。⑥焊缝：焊件经焊接后所形成的结合部分。⑦焊趾：焊缝表面与母材的交界处，称焊趾，焊趾连成的线称焊趾线，如图6所示。⑧余高：超出表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度，如图7所示。⑨焊根：焊缝背面与母材的交界处，如图7所示。⑩弧坑：由于断弧或收弧不当，在焊道末端形成的低洼部分，如图9所示。焊道：每一次熔敷所形成的一条单道焊缝，如图8所示。焊层：多层焊时的每一个分层。每个焊层可由一条或几条并排相搭的焊道组成。如图8所示。单面焊：仅在焊件的一面施焊，完成整条焊缝所进行的焊接，如图8所示。双面焊：在焊件两面施焊，完成整条焊缝所进行的焊接，如图9所示。⑵焊接缺陷分类：①从宏观上看，可分为裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、及形状缺陷，又称焊缝金属表面缺陷或叫接头的几何尺寸缺陷，如咬边，焊瘤等。在底片上还常见如机械损伤（磨痕），飞溅、腐蚀麻点等其他非焊接缺陷。 ②从微观上看，可分为晶体空间和间隙原子的点缺陷，位错性的线缺陷，以及晶界的面缺陷。微观缺陷是发展为宏观缺陷的隐患因素。⑶宏观六类缺陷的形态及产生机理①气孔：焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素，是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。②夹渣：焊后残留在焊缝中的溶渣，有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度，当熔化金属凝固时，熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。③未熔合：熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分，称之。未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合（包括层间未熔合）、焊缝根部未熔合。按其间成分不同，可分为白色未熔合（纯气隙、不含夹渣）、黑色未熔合（含夹渣的）。产生机理：a.电流太小或焊速过快（线能量不够）；b.电流太大，使焊条大半根发红而熔化太快，母材还未到熔化温度便覆盖上去。C.坡口有油污、锈蚀；d.焊件散热速度太快，或起焊处温度低；e.操作不当或磁偏吹，焊条偏弧等。④未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。产生原因：焊接电流太小，速度过快。坡口角度太小，根部钝边尺寸太大，间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当，电弧太长或偏吹（偏弧）⑤ 裂纹（焊接裂纹）：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生缝隙，称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹，辐射状（星状）裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹，熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹（如结晶裂纹、液化裂纹等）、冷裂纹（如氢致裂纹、层状撕裂等）以及再热裂纹。产生机理：一是冶金因素，另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀，如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外，在热影响区金属中，快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加，同时由于材料的淬硬倾向，降低材料的抗裂性能，在一定的力学因素下，这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域，由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联系，造成焊接接头金属处于复杂的应力——应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力，以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。⑥形状缺陷焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑（内凹）、未焊满、塌漏等。产生原因：主要是焊接参数选择不当，操作工艺不正确，焊接技能差造成。⑶焊接缺陷对焊接接头机械性能的影响①气孔：削弱焊缝的有效工作面积，破坏了焊缝金属的致密性和结构的连续性，它使焊缝的塑性降低可达40—50%并显著降低焊缝弯曲和冲击韧性以及疲劳强度，接头机械能明显不良。②夹渣：呈棱角（夹渣的主要特征）的不规则夹渣，容易引起应力集中，是脆性断裂扩展的疲劳源，它同样也减小焊缝工作面积，破坏焊缝金属结构的连续性，明显降低接头的机械性能。焊缝中存在夹杂物（又称夹渣），是十分有害的，它不仅降低焊缝金属的塑性，增加低温脆性，同时也增加了产生裂纹的倾向和厚板结构层状撕裂。焊缝中的金属夹渣（夹钨等）如同气孔一样，也会降低焊缝机械性能。③未焊透：在焊缝中，未焊透会导致焊缝机械强度大大降低，易延伸为裂纹缺陷，导致构件破坏，尤其连续未焊透更是一种危险缺陷。④未熔合：是一种类似于裂纹的极其危险的缺陷。未熔合本身就是一种虚焊，在交变载荷工作状态下，应力集中，极易开裂，是最危险缺陷之一。⑤裂纹：是焊缝中最危险的缺陷，大部分焊接构件的破坏由此产生。 ⑥形状缺陷：主要是造成焊缝表面的不连续性，有的会造成应力集中，产生裂纹（如咬边），有的致使焊缝截面积减小（如凹坑、内凹坑等），有的缺陷是不允许的（如烧穿），因为烧穿能致使焊缝接头完全破坏，机械强度下降。6.3焊接缺陷在底片上的影像特征的辨认6.3.1底片上常见的焊接缺陷的分类在底片上常见的焊接缺陷有六种:即气孔(A)、夹渣（B）、未焊透（D）、未熔合（C）、裂纹（E）和形状缺陷如咬边等（F）。⑴按缺陷形态分：①体积状缺陷（又称三维缺陷）：如气孔、夹渣、未焊透、咬边、内凹等。②平面形状缺陷（又称二维缺陷）：如未熔合、裂纹、白点等。⑵按缺陷所含成份的密度分：①密度大于焊缝金属的缺陷：如夹钨、夹铜、夹珠等在底片上呈白色影。②密度小于焊缝金属的缺陷：如气孔、夹渣等在底片上呈黑色影像。6.3.2缺陷在底片上成像的基本特征⑴气孔：在焊缝中常见的气孔可分为球状气孔、条状气孔和缩孔。①球状气孔：按其分布状态可分为均布气孔、密集气孔、链状气孔、表面气孔。球孔，在底片上多呈现为黑色小圆形斑点，外形较规则，黑度是中心大，沿边缘渐淡，轮廓清晰可见。单个分散出现，且黑度淡，轮廓欠清晰的多为表面气孔。密度成群（5个以上/cm2）叫密集气孔，大多在焊缝近表面，是由空气中氮气进入熔池造成。平行于焊缝轴线成链状分布（通常在1cm长线上有4个以上，其间距均≤最小的孔径）称为链状气孔，它常和未焊透同生。一群均匀分布在整个焊缝中的气孔，叫均布气，见图10示。② 条状气孔：按其形状可分为条状气孔、斜针状气孔（蛇孔、虫孔、螺孔等）Ⅰ.条状气孔：在底片上，多平行于焊缝轴线，黑度均匀较淡，轮廓清晰，起点多呈圆形（胎生圆），并沿焊接方向逐渐均匀变细，终端呈尖形。这种气孔多因焊剂或药皮烘烤不够，造成沿焊条运行方向发展，内含CO和CO2如图示11所示：大多出现在打底焊道熔敷金属中。Ⅱ.斜针状气孔:在底片上多呈现为各种条虫状的影像,一端保持着气孔的胎生园(或半圆形),一端呈尖细状,其宽窄变化是均匀逐渐变窄(细)，黑度淡而均匀,轮廓尚清晰,这种气孔多沿结晶方向长条状,其外貌取决于焊缝金属的凝固方式和气体的来源决定。一般多成人字形分布（CO），少数呈蝌蚪状（氢气孔）。如图12所示。③缩孔：按其成因可分为晶间缩孔和弧坑缩孔。Ⅰ.晶间缩孔：又称枝晶间缩孔，主要是因焊缝金属冷却过程中，残留气体在枝晶间形成的长条形缩孔，这种气孔垂直焊缝表面，在底片上多呈现为较大的黑度，轮廓清晰、外形不规正的圆形影像，并出现在焊缝的轴线上或附近区域，又称针孔。如图13所示。Ⅱ.弧坑缩孔：又称火口缩孔。主要是因焊缝的末端未填满，而在后面的焊接焊道又未消除而形成的缩孔。在底片上的焊缝凹坑（或弧坑）黑色浅淡的影像中，有一黑度明显大于周围黑度的块状影像。黑度均匀，轮廓欠清晰，外形不正规，有收缩的线纹。如图14所示。 ⑵夹渣：按其形状可分为点状（块状）和条状，按其成分可分为金属夹渣和非金属夹渣。①点状（块状）：Ⅰ.点（块）状非金属夹渣：在底片上呈现为外形无规则，轮廓清晰，有棱角、黑度淡而均匀的点（块）状影像。分布有密集（群集）、链状，也有单个分散出现。主要是焊剂或药皮成渣残留在焊道与母材（坡口）或焊道与焊道之间。如图15所示。Ⅱ.点状金属夹渣：如钨夹渣、铜夹渣。钨夹渣在底片上多呈现为淡白色的点块状亮点。轮廓清晰、大多群集成块，在5X放大镜观察有棱角。铜夹渣在底片上多呈灰白不规正的影像，轮廓清晰，无棱角，多为单个出现。夹珠，在底片上多为圆形的灰白色影像，在白色的影像周围有黑度略大于焊缝金属的黑度圆圈，如同句号“。”或“C”。主要是大的飞溅或断弧后焊条（丝）头剪断后埋藏在焊缝金属之中，周围一卷黑色影像为未熔合。②条状夹渣：按形成原因可分为焊剂药皮形成的熔渣，金属材料内的非金属元素偏析在焊接过程中形成的氧化物（SiO2、SO2、P2O3）等条状夹杂物。Ⅰ.条状夹渣：在底片上呈现出带有不规则的、两端呈棱角（或尖角），大多是沿焊缝方向延伸成条状的，宽窄不一的黑色影像，黑度不均匀，轮廓较清晰。这种夹渣常伴随焊道之间和焊道与母材之间的未熔合同生。如图16所示。Ⅱ.条状夹杂物：在底片上，其形态和条渣雷同，但黑度淡而均匀，轮廓欠清晰，无棱角，两端成尖细状。多残存在焊缝金属内部，分布多在焊缝中心部位（最后结晶区）和弧坑内，局部过热区残存更明显。如图17。⑶ 未焊透：主要是因母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头根部造成的缺陷。按其焊接方法可分为单面焊根部未焊透、双面焊X型坡口中心根部未焊透和带衬垫的焊根未焊透。①单面焊根部未焊透：在底片上多呈现出为规则的、轮廓清晰、黑度均匀的直线状黑线条，有连续和断续之分。垂直透照时，多位于焊缝影像的中心位置，线条两侧在5X放大镜观察可见保留钝边加工痕迹。其宽度是依据焊根间隙大小而定。两端无尖角（在用容器未焊透两端若出现尖角，则表示未焊透已扩展成裂纹）。它常伴随根部内凹、错口影像，如图18所示。②双面焊坡口中心根部未焊透：在底片上多呈现为规则的、轮廓清晰、黑度均匀的直线性黑色线条，垂直透照时，位于焊缝影像的中心部位，在5X放大镜观察明显可见两侧保留原钝边加工痕迹。常伴有链孔和点状或条状夹渣，有断续和连续之分，其宽度也取决于焊根间隙的大小，一般多为较细的（有时如细黑线）黑色直线纹，如19示。③带垫板（衬环）的焊根未焊透：在底片上常出现在钝边的一侧或两侧，外形较规则，靠钝边侧保留原加工痕迹（直线状），靠焊缝中心侧不规则，呈曲齿（或曲弧）状，黑度均匀，轮廓清晰。当因根部间隙过小、钝边高度过大而引起的未焊透，或采用缩口边做衬垫以及用机械加工法在厚板边区加工成垫环的未焊透和双面焊未焊透影像雷同，如图20、21、22所示。⑷未熔合：按其位置可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合、单面焊根部未熔合。①坡口未熔合：按坡口型式可分为V型坡口和U型坡口未熔合：Ⅰ .V型（X）型坡口未熔合：常出现在底片焊缝影像两侧边缘区域，呈黑色条云状，靠母材侧呈直线状（保留坡口加工痕迹），靠焊缝中心侧多为弯曲状（有时为曲齿状）。垂直透照时，黑度较淡，靠焊缝中心侧轮廓欠清晰。沿坡口面方向透照时会获得黑度大、轮廓清晰、近似于线状细夹渣的影像。在5×放大镜观察仍可见靠母材侧具有坡口加工痕迹（直线状），靠焊缝中心侧仍是弯曲状。该缺陷多伴随夹渣同生，故称黑色未熔合，不含渣的气隙称为白色未熔合。垂直透照时，白色未熔合是很难检出的。如图23所示。Ⅱ.U型（型）坡口未熔合：垂直透照时，出现在底片焊缝影像两侧的边缘区域内，呈直线状的黑线条，如同未焊透影像，在5X放大镜观察仍可见靠母材侧具有坡口加工痕迹（直线状），而靠焊缝中心侧可见有曲齿状（或弧状），并在此侧常伴有点状气孔。黑度均匀，轮廓清晰，也常伴有夹渣同生，倾斜透照时，形态和V型的相同，如图24所示。②焊道之间的未熔合：按其位置可分为并排道间未熔合和上下道间（又称层间）未熔合。Ⅰ.并排焊道之间未熔合：垂直透照时，在底片上多呈现为黑色线（条）状，黑度不均匀、轮廓不清晰，两端无尖角、外形不规正，、与细条状夹渣雷同，大多沿焊缝方向伸长，5×放大镜观察时，轮廓边界不明显，如图25所示。Ⅱ.层间未熔合：垂直透照时，在底片上多呈现为黑色的不规正的块状影像。黑度淡而不均匀。一般多为中心黑度偏大，轮廓不清晰，与内凹和凹坑影像相似，如图26所示。③单面焊根部未熔合：垂直透照时，在底片焊缝根部焊趾线上出现的成直线性的黑色细线，长度一般多在5—15MM，黑度较大，细而均匀，轮廓清晰，5X放大镜观察可见靠母材侧保留钝边加工痕迹，靠焊缝中心侧呈曲齿状，大多与根部焊瘤同生，如图27所示。⑸裂纹：按其形态可分为纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹和放射裂纹（星形裂纹）。① 纵向裂纹：裂纹平行于焊缝的轴线，出现在焊缝影像中心部位、焊趾线上（熔合线上）和热影响区的母材部位，在底片裂纹的影像多为略带曲齿或略有波纹的黑色线纹。黑度均匀，轮廓清晰，用5X放大镜观察轮廓边界仍清晰可见。两端尖细，无分枝现象，中段较宽，黑度较大，一般多为热裂纹。在底片焊缝影像的根部或热影响区出现直线性，且有从同一裂缝上引起的一组分散（分叉）的裂纹，影像清晰，边界无弥散现象，这种影像多为冷裂纹图像。如图28所示。②横向裂纹：裂纹垂直于焊缝轴线，一般是沿柱状晶界发生，并与母材的晶界相联，或是因母材的晶界上的低熔共晶杂质，在加热过程中产生的液化裂纹，并沿焊缝柱状结晶晶界扩展。在底片上焊缝影像的热影响区和根部常见垂直于焊缝的微细黑色线纹，它两端尖细、略有弯曲，有分枝，轮廓清晰，黑度大而均匀，一般均不太长，很少穿过焊缝，如图29所示。③弧坑裂纹：又称火口裂纹，一般多在焊缝最后的收弧坑内产生的低熔共晶体造成的，在底片的弧坑影像中出现“一”字纹和“星形纹”，影像黑度较淡，轮廓清晰。如图30所示。④放射裂纹：又称星形裂纹，由一共同点辐射出去，大多出现在底片焊缝影像的中心部位，很少出现在热影响区及母材部位。主要是因低熔共晶造成，其辐射出去的都是短小的，黑度较小，且均匀，轮廓清晰的影像，其形貌如同“星形”闪光，故又称星形裂纹，如图31所示。⑹形状缺陷：属于焊缝金属表面缺陷或接头几何尺的缺陷。如咬边等。①咬边：沿焊趾的母材部位被电弧熔化时所成的沟槽或凹陷，称咬边，它有连续和断续之分。在底片的焊缝边缘（焊趾处），靠母材侧呈现出粗短的黑色条状影像。黑度不均匀，轮廓不明显，形状不规则，两端无尖角。咬边可为焊趾咬边和根部（包部带垫板的焊根内咬边）咬边，如图32所示。 ②凹坑（内凹）：焊后焊缝表面或背面（根部）所形成低于母材的局部低洼部分，称为凹坑（根部称内凹），在底片上的焊缝影像中多呈现为不规则的圆形黑化区域，黑度是由边缘向中心逐渐增大，轮廓不清晰，如图33所示。③收缩沟（含缩根）：焊缝金属收缩过程中，沿背面焊道的两侧或中间形成的根部收缩沟槽或缩根。在底片焊缝根部焊道影像两侧或焊道中间出现的，黑度不均匀，轮廓欠清晰，外形呈米粒状的黑色影像，如图34所示。④烧穿：焊接过程中，熔化金属由焊缝背面流出后所形成的空洞，称烧穿。它可分为完全烧穿（背面可见洞穴）和不完全烧穿（背面仅能见凸起的鼓疱），在底片的焊缝焊接时流影像中，其形貌多为不规正的圆形，黑度大而不均匀，轮廓清晰的影像，烧穿大多伴随塌漏同生。如图35、36所示。⑤焊瘤：即熔敷金属在到焊缝在焊缝接头对口，由于厚度不同或内径不等（椭圆度）造成的错口而引起的，大多出现在管子的对接环缝中。在底片上的主要特征是在焊根的一侧出现直线性较强的（明显可见钝边加工痕迹）黑线。轮廓清晰，黑度不均匀，从焊根的焊趾线向焊缝中心是逐渐减小，直至边界消失。靠焊根形成的黑线，是之外的母材表面而未与母材熔合在一起所形成的球状金属物。在底片上多出现在焊趾线（并覆盖焊趾）外侧光滑完整的白色半圆形的影像，焊瘤与母材之间为层状未熔合，瘤中常伴有密集气孔。如图37所示。⑥错口：常发生边蚀效应所至，如图38所示： 6.3.3底片上各种非缺陷影像的识别⑴伪缺陷的识别①底片表面的机械损伤和表面附着污物：如划痕、擦伤、指纹、折痕、压痕、水迹等，特征是底片表面有明显可见的损伤和污物。②化学作用引起的，如漏光、受曲静电、药物沾染，银粒子流动，霉点等，特征是底片上伪显示分布与缺陷有明显的不同。⑵底片上焊缝区域黑色圆形影像的分析①可能性分类：Ⅰ.气孔和点状夹渣Ⅱ.弧坑（凹坑、内凹）Ⅲ.显影液飞溅斑Ⅳ.压痕Ⅴ.水迹Ⅵ.银粒子流动Ⅶ.霉点②主要特征和区分方法：Ⅰ.气孔、点渣略Ⅱ.弧坑（凹坑、内凹）略Ⅲ.显液飞溅斑：主要特征是圆形圆点外侧有一个黑度偏淡的圈圈。Ⅳ.压痕：黑度大、形态不规则，底片表面黑影处局部变形明显可见。Ⅴ.水迹：外貌如同水滴“”，轮廓模糊，边界黑度淡而可见，向中心逐渐减小(有时并会增大)，表面明显可见污物（水垢）堆集。Ⅵ.银粒子流动：呈弥散状的细小而均匀的黑点，分布面广，并出现在多张底片上。 Ⅶ.霉点：分散范围广，影像细小，黑度均匀，底片表面有霉烂开花现象。③.底片上焊缝区域黑线的分析Ⅰ.可能性分析:a.裂纹b.未熔合c.未焊透d.错口e.线状气孔f.咬边g．擦伤、划痕h.金属增屏折裂Ⅱ.主要特征和区分方法:a.裂纹、未熔合、未焊透、线状气孔、错边、咬边等略。b.擦伤划痕：多为细而光滑的黑线，底片表面开口痕迹明显可见。c.增感屏折裂：在底片上多为宽窄变化较大的黑色线纹，大多出现在底片的端部和边缘，重现性大，可能在数张底片上出现同一形态的影像。④.底片上出现白色的影像分析Ⅰ.可能性分类a.夹钨、夹铜和夹珠b.焊瘤和塌漏c.金属飞溅d.垫板与母材之间的熔渣e.潜影受挤压衰退f.定影液飞溅或显影液中气泡所致斑g.金属增感屏断裂和缺损h金属增感屏凹凸不平。Ⅱ.主要特征和区分方法；a.夹钨、夹铜、夹珠、金属飞溅、焊瘤和塌漏等略。b.垫板与母材之间的熔渣：在根部焊趾线与垫板影像中出现的白色云块状或条云的影像。c.潜影受挤压衰退：在底片常见的指甲弧状的白色影像或铁锚状白色影像，表面有明显可见的挤压痕迹（如指甲印）。d.定影液飞溅或显影液中气泡斑：显影前定影液飞溅在底片表面或显影液中气泡吸浮在底片表面，均会形成白色圆形影像，定影液飞溅所致白色斑周围黑度更为偏淡，如同白色“句号”，而显影液气泡所致的白色斑周围黑度略偏高。e.金属增感屏断裂和缺损：在底片上出现增感不足的白色线纹和块状影像，大多出现在底片端头和边缘，重现性大。 f.金属增感屏凹凸不平：底片上黑度明显不均，如同天空中云层的黑白相嵌状态。⑤.工件几何尺寸及表面机械损伤在底片上影像识别。Ⅰ.分类：a.试件结构及几何尺寸变化的影像，如母材厚度变化、焊缝衬环，内部构件（外部不可见）等投影造成的影像。b.焊缝成形影像：如余高、根部形状、表面焊条运条波纹，立焊的鱼鳞状三角沟槽及横焊焊道之间的沟槽等生成的影像。c.焊缝表面表形状缺陷的影像：如咬边、内凹（凹坑）、弧坑、收缩沟槽、焊瘤、未填满、搭接不良等造成的影像。d.表面机械损伤影像：如机械划痕、压痕、电弧烧伤、砂轮打磨沟槽、榔头锤击痕迹，表面腐蚀坑和麻点等生成的影像。Ⅱ.识别方法：a.了解焊件的接头型式及坡口几何尺寸和结构特征。b.了解焊缝外观检查结果，注重焊缝表面质量状况。c.观察焊条摆动波纹及焊趾等特征在底片上成像的位置。d.注意影像的特征和轮廓线的状态与焊件表面实物对照。6.3.4底片各种影像的评判分析方法⑴底片上焊缝轮廓成像的分析①焊接方法：手工电弧焊、手工钨极氩弧焊、自动埋弧焊、自动钨极氩弧焊等。Ⅰ.手工电弧焊：影像中明显可见焊条摆动时的运条波纹。表面成形不光滑。Ⅱ.手工钨极氩弧焊：又称非熔化极氩弧焊，是采用光丝焊，焊丝摆动速度低于手工电弧焊，表面成形光滑，运条波纹明显少于电弧焊。Ⅲ.自动埋弧焊（含自动钨氩弧焊）：影像成形规正、表面光滑，无手工电弧焊的运条波纹，但下坡焊有熔敷金属的铁水流线纹。如下图所示。 ②焊接位置：板分为平焊、立焊、横焊和仰焊。管环缝可分为水平转动焊，水平固定焊和垂直固定焊。水平固定焊又称为全位置焊。Ⅰ.平焊：手工平焊影像明显可见的均匀细称的焊条运行波纹，成形较规正，其波纹图形如同水的波纹一样，如右图示：Ⅱ.立焊：手工立焊影像明显可见鱼鳞状三角波纹，有时呈三角沟槽，成形成较规正。Ⅲ.横焊：手工横焊影像明显可见焊道与焊道之间的沟槽，横焊时，焊条不上下摆动，故无运条的波纹。Ⅳ.仰焊：手工仰焊，由于焊条摆动方式与平、立、横均不相同，其影像无平、立、横的运条波纹，如同许多个圆饼形纹组成的焊缝影像，黑度不均匀，若其背面为平焊缝，则还可见不太明显的平焊波纹。如图示：Ⅴ.水平转动焊工：其影像明显可见平焊水波纹特征。Ⅵ.水平固定焊：又称全位置焊，其影像既具有平焊特征，又有立焊和仰焊影像特征。表面成形不太规正。Ⅶ.垂直固定焊：该焊缝全部为横焊，故其影像具有横焊影像特征。③焊接型式：分为双面焊、单面焊、加垫板的单面焊。④确定评定区范围：评定区其长度为两搭接标记（或有效区段标记）之间的距离，宽度是焊缝本身加上焊缝两侧5mm的区域。因结构或焊接方法等原因需要增大焊缝两侧评定的宽度，评定范围的宽度由合同各方商定。⑤确定焊接方向和焊缝成像的投影状态：依据焊缝波纹判断焊接走向和结晶方向，查出起弧和收弧位置。依据焊趾线的位置确定焊缝成像的投影状态，即垂直透照和倾斜透照。依据焊趾线间距来分清焊缝的表面和背面（或根部）的位置。⑵缺陷影像的定性分析①观察影像的特征：如形态、几何尺寸、轮廓、黑度等确定性质。Ⅰ .观察影像的位置：依据影像的位置，依据坡口型式及尺寸，并按照投影状态（垂直透照、倾斜透照），作图分析推测缺陷在焊缝中所处的位置（如根部、坡口上，还是表面等），依此确定性质。Ⅱ.研究影像的走向（延伸方向）：根据焊接工艺因素和冶金因素，可知缺陷的走向（延伸方向）是有一定规律的，如未熔合、未焊透是顺沿焊缝成形方向（即纵向）延伸的，热裂纹、虫状气孔总是沿焊缝结晶方向延伸，针孔总是在焊缝中间并垂直轴线（即处在柱状结晶晶界缩孔），咬边总是在焊趾线上，并中断焊趾线等。Ⅲ.影像形态细节特征分析：如裂纹的尖端和锯齿特征，未焊透线两面侧的直边具有钝边加工痕迹特征，坡口未熔合靠母材侧具有直线状（钝边加工痕迹）特征等，并常采用下列方法进行细节分析：a.调节观片灯亮度b.遮档细节部位邻近区域透过的光线c.使用放大镜d.移动底片，不断改变观察距离和角度等。②缺陷实际尺寸的确定：Ⅰ.缺陷平面尺寸（长和宽）的测定：设：X为缺陷长度，Y为缺陷宽度。解：因为X/M=（H-h）/H或Y/N=（H-h）/H所以X=M×（H-h）/H或Y=N×（H-h）/H式中：M——缺陷在底片上投影长度N——缺陷在底片上投影宽度Ⅱ.用平板沟槽式透度计黑度来确定缺陷自身高度尺寸。Ⅲ.用焊缝黑度与母材黑度差来计算缺陷身身高度尺寸（X）：已知：DD1=Dx-DT=-0.434μγσχ/(1+n)(1)DD2=Dt-DT=-0.434μγσy/(1+n)(2)解：DD1/DD2=（-0.434μγσχ/(1+n)）/（-0.434μγσy/(1+n)）=x/yx=y×DD1/DD2=y×(Dx-DT)/(Dt-DT) 式中y=y1+y2-----焊缝两面余高之和DD1为焊缝中有缺陷部位与无缺陷部位的黑度差。DD2为母材无缺陷部位与焊缝无缺陷部位的黑度差。Dx焊缝缺陷部位的黑度。DT缺陷同母线的焊缝黑度。Dt为母材无缺陷部位黑度。Ⅳ.用同母线或同部位的气孔黑度来计算其它缺陷的自身高度尺寸。Ⅴ.缺陷的自身高度测定误差因素分析a.焊缝余高是曲面，平板槽式透度计厚度不等于焊缝余高；b.缺陷的几何形状（如未焊透宽度）与沟槽不同；c.因辐射场各部位强度分布不同；d.散射线对各部位的影响所引起的底片上黑度不一样。e.黑度计本身精度误差；f.观片灯屏上各点的照度不相同；g.工件厚度愈大，判断误差越大。6.4底片的缺陷影像定性、定量规定和级别评定6.4.1底片上缺陷影像的定性、定量规定：⑴定性规定：根据GB3323、JB4730规定，底片上评定区域内仅对气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹五种缺陷影像进行定性、定量、定位和定级，并对气孔、夹渣又按其长、宽尺寸比（L/W）分为圆形缺陷（L/W≤3）和条状缺陷（L/W>3）。并依据缺陷的危害安全程度对缺陷性质进行分级限定。⑵定量规定：①标准（GB3323、JB4730）仅对缺陷影像的单个长度、直径及其总量进行分级限定，未对缺陷自身高度（沿板厚方向）即黑度大小进行限定。②《在用压力容器检验规程》不仅对条状缺陷的长度限量，而且也对缺陷自身高度尺寸进行等级限定。6.4.2底片上缺陷影像的级别规定⑴锅炉压力容器焊接接头射线照相缺陷影像的分级： GB3323、JB4730标准均依据缺陷对安全性能危害程度将其缺陷性质和数量分为四个等级，即：①.I级焊接接头中不允许存在裂纹（E），未熔合（C）、未焊透（D）、条状夹渣（Bb）和条状气孔（Ab）。②.Ⅱ级和Ⅲ级焊接接头中不允许存在裂纹（E）、未熔合（C）和未焊透（D）。③.焊接接头中缺陷超过Ⅲ级者评为Ⅳ级片。④.当各类缺陷评定的质量级别不同时，以质量最差的级别作为焊接接头的质量级别。⑵锅炉压力容器焊接接头射线照相缺陷影像的评级方法：①圆形缺陷的等级评定（即Ba、Aa、L/W≤3）：Ⅰ.圆形缺陷规定用圆形评定区进行质量分级评定；Ⅱ.评定区范围按焊缝母材壁厚分为三个评定区，即：T≤25mm评定区为10×10mm，25100mm评定区为10×30mm,T-母材厚度(最薄者)；Ⅲ.评定区应选在缺陷最严重的部位；Ⅳ.评定区内缺陷的计量方法a.框线内必须完整包含最严重区域内的主要缺陷，与框线相割计入全部量，与框线外切的不计。b.由于材质或结构等原因，进行返修可能会产生不利后果的焊接接头，经合同各方同意，各级别的圆形缺陷点数可放宽1～2点。c.框线内的点状缺陷应按换算系数进行修正，大小以长径计算。d.对致密性要求高的焊接接头，经合同各方商定，可将圆形缺陷的黑度作为评级的依据。黑度大的圆形缺陷定义为深孔缺陷，当焊接接头存在深孔缺陷时，接头质量评为Ⅳ级。e.Ⅰ级接头和母材厚度≤5mm的Ⅱ级接头，不计点数在评定区内不得于10点，超过时接头质量应降低一级。Ⅴ.评定区内若有条状缺（Bb、Ab），则需要综合评级，方法是：点状级别+条状级别-1=综合评定级别，且不应大于4级。②条状缺陷（BB、AB、L/W>3）的等级评定。Ⅰ.单个条状缺陷（BB、AB）的等级评定：a.单个条状夹渣（条孔）长度的测定： GB3323规定：无断离的长度为单个条渣（条孔）的计量长度。JB4730规定：在一直线上，相邻条渣（条孔）间距≤较小条渣长度时，应作为单个连续条渣，其间距也应计入条渣长度。b.单个条状缺陷占板厚的比值规定（L—为单个条状缺陷长度）：12mm100mm时，宽为8mm。a.先对组夹渣中最大的单个条状缺陷进行定级b．对组夹渣总量（L总）进行定级-Ⅱ级：评定范围12T内，缺陷间距≤6Lmax，则L总≤T，但最小可为4mm-Ⅲ级：评定范围6T内，缺陷间距≤3Lmax，则L总≤T，但最小可为6mm-评定范围（焊缝长）不足6T或12T长时，应按长度比例折算：即如下:12T（6T）：焊缝长=T：LX；或LX=焊缝长/12（6）。式中LX—为折算后允许组夹渣总量，且LX不小于单个条状缺陷长度的允量。Ⅲ.对100%透照检验焊缝，当底片端部有条状缺陷时，还应与相邻底片接长观察其单个条状缺陷的长度和组夹渣总量评级。⑶.压力管道对接环焊缝底片上缺陷影像的等级评定①缺陷类型和分级依据Ⅰ.压力管道焊接接头缺陷按性质区分为裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷、根部内凹、根部咬边等七类；Ⅱ.分级依据是按缺陷性质、数量和密集程度分为4个等级。②JB4730规定： Ⅰ.I级不得有裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷。Ⅱ.Ⅱ级和Ⅲ级不得有裂纹、未熔合、双面焊以及加垫板单面焊中的未焊透。Ⅲ.焊接接头中缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。Ⅳ.圆形缺陷的分级规定：按锅炉压力容器对接接头圆形缺陷分级规定方法分级，但对小径管对接焊缝缺陷评定区取10×10mm。Ⅴ.条形缺陷的分级规定a.加垫板的对接接头条形缺陷（包括未焊透）按锅炉压力容器对接接头条形缺陷分级规定方法分级。b.不加垫板单面焊的未焊透缺陷：管外径De＞100mm时，按表21的规定进行分级评定；管外径De≤100mm，时按表22的规定进行分级评定。未焊透深度（沿壁厚方向的自身高度）应采用附录H规定的未焊透专用对比试块进行测定，专用试块应置于管源测表面、靠近被测未焊透缺陷附近部位。--单个未焊透缺陷占板厚的比值规定（L—为单个未焊透缺陷长度）：12mm1T/3,但L<4mm(Lmin)故评为Ⅱ级。 b.组夹渣总量:间距4mm<6L(18mm),L总=3+2>T,L总>Lmin故不能评为Ⅱ级.间距4mm<3L(9mm)，L总=5mm>T,但L总