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1、裂纹检出角在电站小径管焊缝射线探伤中的应用杨劲夫(铁岭发电厂,辽宁铁岭112000)摘要:通过分析射线照射角与椭圆开口宽度等各参数之间的关系,以标准中规定的最大横向裂纹检出角为基准,制定小径管焊缝检验中的纵向裂纹检出角,合理科学地制作检验工艺表,从而提高危险缺陷的检出率。关健词:椭圆开口宽度;纵向裂纹检出角;焊缝宽度;射源与焊缝的平移距离中图分类号:TG115.28文献标识码:文章编号:167124423(2006)04251203A1引言在射线探伤标准中规定了最大横向裂纹检出相对接纵缝的最大横向裂纹检出角为8.07°,对接环焊
2、缝的最大横向裂纹检出角为Η=19.3°。小径管焊缝射线探伤属于AB级照相。因小径管焊缝射线探伤需要倾斜照射,射线束会与焊缝中纵向线、面形缺陷形成夹角,因此存在纵向裂纹检出角,我们将小径管焊缝的纵向裂纹检出角划分为三个级别,分别引用以上三个数据,即:将标准中AB级照相的最高要求的纵缝横向裂纹检出角Η=14°定为I级,符号表示为ΗI≤14°;将标准中B级照相环缝的横向裂纹检出角Η=19.3°定为¦级,符号表示为Η¦≤1913°;将标准中AB级照相最低要求的环缝横向裂纹检出角Η=24.6°定为ￋ级,符号表示为Ηￋ≤24.6°。角,以控
3、制焊缝中横向裂纹的漏检。小径管焊缝的射线探伤是采用双壁双影椭圆成像技术,需要倾斜照射,因此对于焊缝中的纵向裂纹也存在着裂纹检出角的问题。倾斜照射角度的增大,不仅会降低焊缝中纵向裂纹的检出率,还会降低未焊透和未熔合这两种线、面形缺陷的检出率。射线照射角主要与椭圆开口间距g、管径D和射源平移距离S0等参数有关,通过分析它们之间的关系,制定纵向裂纹检出角级别,合理科学制作检验工艺表,从而提高裂纹、未焊透和未熔合等危险缺陷的检出率。33.1椭圆成像技术各参数的分析椭圆成像技术各参数关系由小径管对接焊缝椭圆成像的几何关系(见图裂纹检出角的
4、确定在我国的射线探伤标准中规定:A级、AB级照相对接纵缝的最大横向裂纹检出角为Η=13.9°,对接21)可得以下两公式:环焊缝的最大横向裂纹检出角为Η=24.6°;B级照件,公式中(LƒD)取10。JBƒT4730-2005标准中Di—圆筒内直径对非圆筒形工件:Deff=2At—零件总的横截面积(At-Ah)ƒΠ]1ƒ201中规定:(LƒD)最小为2,当按ASMEE1444-(LƒD)≥15时取(LƒD)为15。式中Ah—零件中空腔横截面积此两个Deff公式摘自ASMESE-6.4线圈法计算公式的LƒD取值参考文献:709。12
5、JBƒT4730.4-2005承压设备无损检测.强天鹏.JBƒT4730.4-指南.2005.092005承压设备无损检测.学习JBƒT4730-1994标准中,线圈法的计算公式不适于(LƒD)≤3的工件,对于(LƒD)≥10的工无损探伤第30卷52g+b=L2tanΗ(1)的最大值14°、19.3°、24.6°,b取8mm、10mm、15mm,分别将以上数据带入公式(3),可计算出不同级别不同焊缝宽度的最小管径的下限值Dmin,,见表1:式中g—椭圆开口宽度b—焊缝宽度L2—工件上表面至胶片距离Η—射线照射角度(纵向裂纹检出角
6、)表1不同纵向裂纹角级别和不同焊缝宽度下的DminΗI=14Η¦=19.3Ηￋ=24.6bS0=L1tanΗ式中L1—射源至工件表面距离S0—射源与焊缝的平移距离(2)81015445272313751252839g、b、Η与S0间的关系当管子的规格确定(即D和b值确定),纵裂纹检出角Η的级别确定,可利用公式(2)和公式(3)计算出g和S0的数值范围。以Ø63×4为例,透照焦距为600mm,DLƒT3.3821-2002中规定g=3mm～10mm,分别将g=3、g=10、b=8、D=63代入公式(3)得:当g=3,Ηmin=ar
7、ctan[(g+b)ƒD=9.9°当g=10,Ηmax=arctan[(g+b)ƒD=15.9°(1)若纵向裂纹检出角Η取I级时,则9.9°≤Η≤14°,将Η=14°代入公式(3)可算出g值的开口范围图1椭圆成像示意图图1中Η为最大纵向裂纹检出角,Η′为照射角,由于L1µL2,故Η′≈Η。g=DtanΗ-b=63tan14°-8=8mm目前电站锅炉小径管焊接多为全氩弧焊接,表面成形好,加上焊接工艺限制焊缝余高,焊缝余高均在1mm以下,多数焊缝的余高只是微微凸起,因此,焊缝的余高可勿略不计。图1中L2可视为与管分别将Η=9.9和Η
8、=14代入公式(2),可算出S0范围值S0min=L1tanΗ=(600-63)tan9.9°=94mm=LtanΗ=600-63()tan14°=134mmS0max1径相等,即:L2=D。射源水平移动的距离S0的范围为94mm～134mm,g的开口范围为3m
