氣孔、夾渣、夾鎢，在射線底片上是什么鬼樣

       按照J(rèn)B/T4730-2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》第2部分射線（NB/T47013.1~13-2015標(biāo)準(zhǔn)）檢測(cè)篇介紹，焊接接頭中的缺陷按性質(zhì)區(qū)分為裂紋、未熔合、未焊透、條形缺陷和圓形缺陷五類。

       在《射線檢測(cè)評(píng)片》欄目中將介紹該五類性質(zhì)的缺陷成因、缺陷評(píng)片技巧、評(píng)級(jí)方法，分享在工作中遇見的射線檢測(cè)案例。本文介紹圓形缺陷（氣孔、密集氣孔、夾渣、夾鎢）評(píng)片技巧和缺陷定量評(píng)級(jí)。

       一、圓形缺陷的評(píng)片

       缺陷長(zhǎng)寬之比小于等于3（L/N<=3），且非裂紋、未焊透和未熔合危害性缺陷。對(duì)接接頭焊縫常見的圓形缺陷包括圓形氣孔、非金屬夾渣、夾鎢等性質(zhì)缺陷。

圓形缺陷示意圖

       1、氣孔

       （1）氣孔成因

       在《焊縫氣孔形成機(jī)理及超聲檢測(cè)波形特性》文中詳細(xì)介紹了焊縫氣孔形成的原因。氣孔分為單個(gè)氣孔和密集性氣孔。氣孔降低了焊縫的金屬致密性，降低焊接接頭的強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能。

       （2）氣孔射線成像特點(diǎn)

       氣孔內(nèi)部充滿氣體，射線穿過(guò)氣孔幾乎不會(huì)形成材質(zhì)衰減。在射線底片上氣孔呈暗色斑點(diǎn)，中心黑度較大。單個(gè)氣孔邊緣較淺平滑過(guò)渡，輪廓規(guī)則較清晰，密集氣孔成團(tuán)狀。氣孔大多是球形的，也可以有其它形狀，氣體的形狀與焊接條件密切有關(guān)。 

單個(gè)氣孔缺陷 

密集性氣孔

       2、非金屬夾渣

       （1）夾渣成因

       焊縫夾渣形成原因主要有以下幾點(diǎn)：

       在焊接每層焊道層間清渣不干凈；

       焊接電流過(guò)小、焊接速度過(guò)快；

       焊接操作過(guò)程不當(dāng)；

       母材坡口設(shè)計(jì)加工不當(dāng)；

       液態(tài)金屬冷卻速度過(guò)快等；

       第一條是焊縫產(chǎn)生夾渣的直接原因，第二到第五條原因是由于焊渣在液態(tài)金屬中浮渣不及時(shí)而殘留在焊縫中。

       焊縫中存在非金屬夾渣，當(dāng)焊縫承受應(yīng)力過(guò)程中在夾渣周圍會(huì)形成裂紋擴(kuò)展，裂紋發(fā)展到一定程度焊縫開裂。夾渣嚴(yán)重降低了焊接件強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能。

       （2）夾渣射線成像特點(diǎn)

       焊縫金屬包裹著非金屬夾雜物形成夾渣、射線穿過(guò)夾渣有一定的衰減，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于焊縫金屬對(duì)射線的衰減。射線底片上夾渣呈暗色斑點(diǎn)，黑度分布無(wú)規(guī)律，輪廓不圓滑不規(guī)則，小點(diǎn)狀?yuàn)A渣輪廓較不清晰。

非金屬夾渣

       3、夾鎢

       （1）夾鎢成因

       鎢極承載電流的能力較差，過(guò)大的電流會(huì)引起鎢極熔化和蒸發(fā)，其微粒有可能進(jìn)入熔池，形成夾鎢。

       （2）夾渣射線成像

       金屬鎢射線的衰減系數(shù)比鋼大，透過(guò)金屬鎢后的射線能量比鋼低，膠片吸收射線產(chǎn)生的光電子更少。在底片上成亮色，輪廓清晰。

夾鎢缺陷

       以下為實(shí)際工作中的射線底片

夾渣和圓形氣孔缺陷底片

夾渣氣孔夾鎢缺陷底片

圓形缺陷（鏈狀氣孔）底片

密集氣孔缺陷底片

雙影雙壁透照?qǐng)A形缺陷底片

蟲狀氣孔底片

       二、圓形缺陷的評(píng)級(jí)

       圓形缺陷的評(píng)級(jí)參考JB/T4730-2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》第2部分射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)講解，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的評(píng)級(jí)方法：

       “5.1.5.1  圓形缺陷用圓形缺陷評(píng)定區(qū)進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)評(píng)定，圓形缺陷評(píng)定區(qū)為一個(gè)與焊縫平行的矩形，其尺寸見表8。圓形缺陷評(píng)定區(qū)應(yīng)選在缺陷最嚴(yán)重的區(qū)域。

       5.1.5.2  在圓形缺陷評(píng)定區(qū)內(nèi)或與圓形缺陷評(píng)定區(qū)邊界線相割的缺陷均應(yīng)劃入評(píng)定區(qū)內(nèi)。將評(píng)定區(qū)內(nèi)的缺陷按表9的規(guī)定換算為點(diǎn)數(shù)，按表10的規(guī)定評(píng)判焊接接頭的質(zhì)量級(jí)別。“

表8 缺陷評(píng)定框

表9 缺陷點(diǎn)數(shù)換算表

表10 缺陷評(píng)級(jí)表

       舉例說(shuō)明：

       例子：若母材公稱厚度（母材測(cè)量厚度）為19mm，首先判斷底片上的缺陷非裂紋、未焊透和未熔合危害性缺陷。再根據(jù)表8采用10×10的正方形評(píng)定框，框住最嚴(yán)重的部位，測(cè)量缺陷的長(zhǎng)度。若在該評(píng)定框內(nèi)分別有編號(hào)為A、B、C、D四個(gè)缺陷，測(cè)量長(zhǎng)度分別為3mm、4mm、2mm、5mm。

       根據(jù)表9換算成點(diǎn)數(shù)分別為3個(gè)、6個(gè)、2個(gè)、10個(gè)，總共點(diǎn)數(shù)相加為3+6+2+10=21個(gè)點(diǎn)。母材厚度為18mm，共換算為21個(gè)點(diǎn)大于III的最大點(diǎn)數(shù)18，根據(jù)表10評(píng)為IV級(jí)。若驗(yàn)收等級(jí)為III級(jí)，則該焊接件焊縫質(zhì)量不合格。

       備注：

       1、>1-2表示，大于1且小于等于2（該范圍包含2不包含1）。

       2、由于材質(zhì)或結(jié)構(gòu)等原因,進(jìn)行返修可能會(huì)產(chǎn)生不利后果的焊接接頭，經(jīng)合同各方同意，各級(jí)別的圓形缺陷點(diǎn)數(shù)可放寬1點(diǎn)～2點(diǎn)。（比如在測(cè)量圓形缺陷點(diǎn)在換算成點(diǎn)數(shù)，若點(diǎn)數(shù)為18,母材厚度為19mm，嚴(yán)格按照J(rèn)B/T4730.2-2005標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)級(jí)表評(píng)為IV級(jí)。若放寬1點(diǎn)，則為17點(diǎn)評(píng)為III。）

       3、對(duì)致密性要求高的焊接接頭，制造方底片評(píng)定人員應(yīng)考慮將圓形缺陷的黑度作為評(píng)級(jí)的依據(jù)，將黑度大的圓形缺陷定義為深孔缺陷,當(dāng)焊接接頭存在深孔缺陷時(shí)，焊接接頭質(zhì)量評(píng)為Ⅳ級(jí)。

       4、如下表中所示，母材厚度在規(guī)定范圍內(nèi)不計(jì)點(diǎn)數(shù)的缺陷尺寸。若母材公稱厚度為23mm，當(dāng)缺陷長(zhǎng)徑小于0.5mm，則該缺陷不計(jì)入點(diǎn)數(shù)換算。 

缺陷不計(jì)點(diǎn)數(shù)的缺陷尺寸