基于数字射线检测的船舶焊缝无损检测应用


1.引言

基于数字射线检测的船舶焊缝无损检测应用

随着船舶建造要求的提高,船舶建造质量控制要求随之提高。现阶段,为控制船舶建造焊接质量,常常采用射线检测作为焊接质量检测的一种手段,但检测效率一直是遏制常规射线检测的痛点。射线检测对检测设备操作和底片处理操作等均具有一定的技术要求,且操作失误经常导致底片失效。数字射线 (Digital Radiography,DR) 检测作为一种在医学和科学研究中常用的检测手段,具有高效和操作简单的特点,且已大规模普及。随着船舶建造快速化,需要一种不仅可与超声波检测同样快速反馈检测结果,而且可直观反应焊缝质量的检测手段。以船舶建造检测中的板对接和管对接焊缝为研究对象,通过对比常规射线检测和 DR 检测在图像质量、检测效率和像质计等方面的情况,分析 DR检测在船舶焊缝检测中的应用可行性,并通过分析检测成本情况,分析 DR 检测的实用性。

2、理论基础

射线检测是一种常用的无损检测方法,其主要作用是在不破坏焊缝的前提下,采用射线对被检焊缝的材料质量和工艺质量等进行检测。射线检测不仅可用于金属材料检测,而且可用于复合材料检测。射线检测是在船舶建造过程中应用较为广泛的一种无损检测方式。

2.1 常规射线检测

射线检测使用放射源发射射线。在射线穿过被检材料的过程中,射线与物质的相互作用使部分射线被吸收,部分射线发生散射现象,造成射线强度降低。不同的物质对射线的吸收和散射影响不同,对射线强度降低造成的影响不同。在被检材料存在材质、缺陷和厚度变化时,可通过检测射线强度判定被检材料情况。船舶建造中的常规射线检测是利用射线对胶片可产生感光作用的原理,采用胶片记录射线强度,并通过暗室处理技术使胶片产生肉眼可直接查看的图像。常规射线检测原理如图 1 所示,其中: x 为被检测材料厚度; △x 为缺陷厚度。

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