Просвечивании рентгеновскими

Основными приемо-сдаточными методами контроля качества сварных соединений, предусмотренными Правилами Госгортех-надзора СССР и ОСТ 26-291—71, являются ультразвуковая дефектоскопия и просвечивание рентгеновскими или гамма-лучами. В соответствии с Правилами методы контроля выбирают, исходя из необходимости обеспечения наиболее полного выявления недопустимых дефектов с учетом особенностей физических и других свойств материала. Наряду с указанными выше основными методами допускается применение и других неразрушающих методов контроля: цветной дефектоскопии, магнито-порошкового метода, магнитографии и пр.

Кроме рассмотренных способов контроля сварных соединений, для более точного определения характера и мест расположения дефектов сварки, применяют просвечивание рентгеновскими и гамма-лучами, а также физические методы контроля — магнитный, люминесцентный, ультразвуковой и др., описание которых приведено в гл. XII.

Наиболее широкое применение в промышленности получили неразрушающие испытания методами радиографии (просвечивание рентгеновскими, гамма-лучами), ультразвуковой и магни-топорошковой дефектоскопии, контроль по магнитным и электромагнитным характеристикам, электроиндуктивный контроль с помощью вихревых токов и дефектоскопия проникающими жидкостями. В настоящее время неразрушающие испытания стали предметом специальной технической дисциплины — неразрушающей дефектоскопии. Для исследования космического пространства необходимо решать сложные задачи в области контроля материалов, конструкций и обеспечения их качества и надежности. В связи с этим значительно усовершенствуются ранее известные методы, применяются комплексные процессы неразрушающего контроля, включающие несколько разных методов для решения одной задачи, вместе с тем появились и принципиально новые методы неразрущающего контроля. Необходимость в новых методах была обусловлена внедрением новых материалов и производственных процессов и требованием по-

Для контроля изделий без разрушения в настоящее время применяются просвечивание рентгеновскими и гамма-лучами, ультразвуковая дефектоскопия, магнитные методы контроля, различные способы проверки на плотность и методы, выявляющие дефекты, выходящие на поверхность. Наилучшие результаты дает комплексное применение нескольких методов, например, ультразвукового контроля с последующим просвечиванием. Поэтому при разработке технологии следует стремиться применить методы контроля, исключающие необходимость разрушения изделия или образца.

Наиболее надежными методами, достаточно удобными в эксплуатации и получившими широкое применение, являются просвечивание рентгеновскими и гамма-лучами; ультразвуковые методы — теневой, импульсный и резонансный; магнитный метод; люминесцентный метод; индукционные методы; термо- и трибоэлектрический методы.

1. ПРОСВЕЧИВАНИЕ РЕНТГЕНОВСКИМИ И ГАММА-ЛУЧАМИ

Просвечивание рентгеновскими лучами [1] основано на различии в поглощении лучей в дефектном и здоровом сечении и позволяет обнаруживать поверхностные и глубинные трещины, раковины, рыхлоты, ликвационные скопления и другие дефекты литья, а также различные дефекты сварного шва. Изображение просвечиваемого изделия либо фотографируется на пленку (фотометод), либо рассматривается на светящемся экране (визуальный метод).

Предусмотрены следующие виды контроля отливок: визуальный с измерениями основных размеров; определение химического состава (поплавочно); определение механических свойств (включая твердость); гидравлическое испытание по ГОСТ 356—80; неразрушающий контроль сплошности металла отливок магнитопорошковая дефектоскопия радиусных переходов и просвечивание рентгеновскими лучами или гаммаграфия концов присоединительных патрубков).

/ — просвечивание гамма-лучами; а — принципиальная схема контроля; б — просвечивание стыка труб через две стенки; / — ампула с изотопом; 2 — гамма-лучи; 3 — рентгеновская пленка; 4 — усиливающий экран; 5 — сварной шов; //—просвечивание рентгеновскими лучами; а — принципиальная схема контроля; б — просвечивание одновременно четырех стыков труб поверхности нагрева; / — рентгеновская трубка; 2 — рентгеновские лучи; 3 — рентгеновская пленка; 4 — усиливающий экран; 5 — сварной шов.

Просвечивание рентгеновскими лучами в целях выявления внутренних дефектов (трещин, непроваров, пор и т. п.) в шве и околошовной зоне.

Для контроля качества сварных швов и ответственных отливок широко применяется просвечивание рентгеновскими лучами или гамма-лучами (радиопросвечивание). Просвечивание сварных швов или отливок рентгеновскими или гамма-лучами имеет своей целью определение сплошности металла, т. е. выявление наличия дефектов в виде непроваров, шлаковых включений, пор и трещин.

следующих операций: сообщение пластине электростатич. заряда, экспонирование, проявление скрытого электростатич. изображения. Для сообщения электростатич. заряда ксерографич. пластину, находящуюся в кассете (чувствительным слоем обращена в сторону крышки кассеты), помещают в поле коронного разряда (10—15 ке). Продолжительность зарядки 1—10 сек. Заряд сохраняется в закрытой кассете в течение 1—5 час. При экспонировании на пластину, находящуюся в закрытой кассете, накладывают детали, подлежащие просвечиванию. Экспозиции при просвечивании гамма-лучами Со60 примерно равны, а при просвечивании рентгеновскими лучами в 2—6 раз меньше экспозиций, необходимых при использовании рентгеновской пленки. При облучении деталей поверхностный заряд отдельных участков чувствительного «лоя изменяет свою величину в зависимости от интенсивности прошедшего излучения, к-рое в свою очередь зависит от толщины деталей и наличия в них дефектов. В результате просвечивания на поверхности чувствительного слоя образуется т. н. скрытое электростатич. изображение. Проявление скрытого электростатич. изображения производится без доступа света путем опыления чувствительного слоя пластины, находящейся в кассете, тончай-

Рентгеновский метод дефектоскопии. Предел чувствительности при просвечивании рентгеновскими лучами не является постоянным и определяется как свойствами просвечиваемого материала, так и аппаратурой, применяемой для просвечивания, чувствительность оценивается толщиной дефекта d (его размерами в направлении лучей), выраженной в процентах от общей толщины металла в просвечиваемом месте (рис. 78). Мелкие дефекты (волосовины, мелкие закалочные и шлифовочные трещины) рентгеновским методом не выявляются. Рентгеновский метод дефектоскопии применяется широко для контроля литых изделий и сварных соединений. Наиболее удобными для просвечивания являются простые формы, в которых не происходит перекрывания отдельных деталей и контуров в направлении

При просвечивании рентгеновскими лучами с энергией до 300— 400 кэв получаются достаточно контрастные снимки с разрешением около 15—50 линий на 1 мм. Экспозиции при этом примерно

Гамма-лучи имеют меньшую длину волны, чем рентгеновские, поэтому их проникающая способность выше. Если при просвечивании рентгеновскими лучами можно обнаружить дефекты в литых деталях или сварных швах при толщинах до 100 мм, то с помощью гамма-лучей можно просвечивать сталь толщиной до 300 мм.

Если при просвечивании рентгеновскими лучами, изменяя напряжение катода, можно менять длину волны, то длина волны гамма-лучей, излучаемых данным веществом, постоянна и определяется природой самого вещества.

При толщине стенки до 35 мм чувствительность к влиянию минимального дефекта при просвечивании гамма-лучами меньше, чем при просвечивании рентгеновскими лучами, но по мере уве-. личения толщины стенки чувствительность выравнивается, и при толщине более 50 мм чувствительность просвечивания гамма-лучами выше. Для проверки чувствительности снимка к выявлению дефектов применяют такой же дефектометр, как и при рентгеновском просвечивании.

104. Дефектные участки стыковых сварных швов, выявленные при просвечивании рентгеновскими или гамма-лучами, должны быть переварены и вновь просвечены.

При экранирующих или теневых методах (глава 12), известных по рентгеновской диагностике, несплошность материала обнаруживается по ее действию как экранирующего препятствия для распространения звука от излучателя к приемнику. Такие методы называют также прозвучива-нием. При этом первичной измеряемой величиной является амплитуда звукового давления, регистрируемая приемником. При? теневом методе можно работать и с непрерывными звуковыми волнами, и с импульсами. Он возник исторически как первый метод ультразвукового контроля (непрерывными волнами) по аналогии с рентгеновским просвечиванием (просвечивание—проэву-чивание). Поэтому применяется и историческое название —• метод контроля интенсивности, так как при просвечивании рентгеновскими или гамма-лучами почернение используемой пленки пропорционально интенсивности излучения. При ультразвуковом теневом методе первичной измеряемой величиной является амплитуда звукового давления, пропорциональная квадратному корню из интенсивности, если применяют, как почти во всех, случаях, пьезоэлектрические приемники.

Радиографический метод контроля с использованием рентгеновского или гамма-излучения основан на просвечивании (проникновении сквозь изделие) коротковолновых электромагнитных колебаний и фиксации изображения на рентгеновской пленке (рис. 6.3 и 6.4). При просвечивании рентгеновскими лучами метод контроля называют рентгеновским; если источником является гамма-излучение, метод контроля называют гамма-просвечиваением.

Для ускоренного ориентировочного определения экспозиции при просвечивании рентгеновскими гамма-лучами служат специальные номограммы, приведенные на рис. 4.4; 4.5; 4.6. Чтобы определить фактическую экспозицию, выполняют несколько пробных снимков, которые проявляют в одинаковых условиях. При этом плотность будет зависеть только от экспозиции. В настоящее время промышленностью выпускаются унифицированные гамма-экспонометры (например, типа ГЭУ-1), позволяющие автоматически определять экспозицию при просвечивании. При использовании пленок, отличающихся от РТ-1, применяют коэффициенты перехода (табл. 4.13).