工业射线照相评片指南：从缺陷识别到质量评定

日期：2025-07-26 浏览：4

工业射线照相评片指南：从缺陷识别到质量评定

一张射线照相底片，承载着工件内部质量的全部信息。评片，作为射线照相检测的最终环节，其准确性直接决定了质量控制的成败。它不仅是一门技术，更是一门需要深厚经验积累的艺术。评片工作者如同侦探，必须在光影交错的影像中，剥离伪装，识别真相，对工件的“健康状况”做出最终裁决。

一、评片的基础：标准化的前提条件

在开始细致的影像分析之前，必须确保评定工作本身建立在坚实、可靠的基础之上。这包括两个方面：底片自身的质量和评片环境的合规性。

1. 底片质量的基本盘

任何评定都始于一张合格的射线照片。根据相关检测标准，一张满足评定要求的底片，其质量必须在以下几个关键维度上达标：

黑度范围： 影像的黑度需落在标准规定的有效范围内，以保证足够的衬度来显示缺陷。
射线照相灵敏度： 通常由像质计来衡量，它反映了检测系统能够发现的最小缺陷尺寸的能力。
标记系统： 完整清晰的标记是追溯工件信息、定位缺陷区域的唯一凭证。
表观质量： 底片应洁净，无划痕、污渍、水迹等影响观察的伪缺陷。

2. 解读影像的理想环境

人眼是最终的评判工具，其视觉特性决定了评片环境的严苛要求。为了最大限度地发挥人眼的辨识能力，评片条件必须得到优化。

评片室： 环境照明应保持在较低水平，避免杂散光在底片表面形成干扰性反射，影响对低衬度影像的观察。
观片灯： 这是评片师的“眼睛”。光源颜色应为日光色，且亮度必须可调，以匹配不同黑度的底片。观片灯的亮度要求直接关系到能否看透高黑度区域的细节，具体要求可参见表1。
暗适应： 评片者的眼睛必须充分适应黑暗环境。从室外强日光下进入评片室，至少需要 5～10 min 的暗适应时间；而从普通室内光线下转入，也需要不少于 30 s 的适应过程。这一看似简单的步骤，对识别微小缺陷至关重要。

表1 观片灯亮度规定

射线照片黑度	观片灯最小亮度/(cd/m²)	透过射线照片的亮度/(cd/m²)
≤2.5	≥10000	≥30①
>2.5	②	≥10①

注：
① 应尽可能达到 100 cd/m²。
② 观片灯亮度应能适应射线照片黑度，以满足透过射线照片的亮度要求。

二、缺陷识别：影像背后的冶金学解读

缺陷识别是评片工作的核心。评片师通常从影像的几何形状、黑度分布和空间位置这三个维度，对底片上的可疑迹象进行综合分析与判断。

1. 铸件常见内部缺陷识别

铸造过程的复杂性，使其内部容易产生多种缺陷。这些缺陷在射线照片上呈现出各自独特的影像特征。

孔洞类缺陷： 如气孔、针孔、缩孔、缩松等。
裂纹类缺陷： 如冷裂纹、热裂纹、冷隔等。
夹杂类缺陷： 如夹渣、砂眼等。
成分类缺陷： 如偏析。

表2 铸件主要内部缺陷与影像特点

缺陷类型	产生原因	常见形态	影像的主要特点
收缩孔洞	冷却和凝固过程中合金发生液态和固态收缩，补缩不足，产生孔洞。	缩孔	形状不规则，黑度大，轮廓清晰。
		纤维状缩孔	树枝状，黑度大。
		疏松	细网纹或模糊暗斑。
		海绵状缩松	云雾状，轮廓不清晰。
		层状疏松	镁合金中出现条纹状，轮廓不清晰。
气体孔洞	浇注过程中，挥发或化学反应产生的气体在铸件中形成气孔。	气孔	孤立或成群的圆形、椭圆形、梨形暗斑，轮廓光滑，黑度较大。
		针孔	均匀散布的点状暗斑。
开裂	凝固末期和冷却过程中，铸造应力引起开裂。	热裂纹	不规则的暗线，常为波折状，可分叉。
		冷裂纹	微弯、平滑直线状。
	金属液温度低、充型速度不当、浇注系统不合理等。	冷隔	宽度较均匀、平滑的线条状黑线或片状影像。
夹杂物	混入的异物或物理、化学反应的产物。	夹渣	在一定范围分布的小颗粒状或片状影像，轮廓比较清晰。
		砂眼	影像整体可不规则，黑度具有颗粒状特征。

2. 熔焊接头常见缺陷识别

焊接作为关键的连接工艺，其接头质量直接关系到结构安全。熔焊过程中产生的缺陷主要分为五类。

熔合不良类： 如未焊透、未熔合。
裂纹类： 如热裂纹、冷裂纹。
孔洞类： 如气孔、缩孔。
夹杂物类： 如夹渣、夹钨。
成形不良类： 如咬边、烧穿。

表3 熔焊接头主要缺陷与影像特点

缺陷类型	产生原因	常见形态	影像的主要特点
熔合不良	焊接规范不当或操作不正确。	未焊透	位于焊缝中心的暗直线。
		未熔合	模糊的宽线条影像，黑度较小。
开裂	焊接应力、拘束应力等引起。	纵向裂纹	沿焊缝纵向的暗线。
		横向裂纹	垂直焊缝的暗线。
		弧坑裂纹	弧坑处的星状辐射暗线。
气体孔洞	熔池结晶时气体未能逸出。	孤立气孔	孤立圆形暗斑。
		密集气孔	密集点状暗斑。
		链状气孔	线状分布的点状暗斑。
		虫孔	人字形规则排列的虫状暗斑。
夹杂物	残留的非熔焊金属物质。	点状夹渣	形状不规则的点状暗斑。
		密集夹渣	密集分布的点状暗斑。
		条状夹渣	沿焊缝分布的条形暗斑。
		夹钨	黑度远低于焊缝黑度（常透明）的点状或密集点状影像。
成形不良	焊接规范不当或操作不良。	咬边	沿焊缝侧边分布的条形暗斑。
		烧穿	低黑度圆环、中心高黑度的暗斑影像。

3. 干扰项之一：伪缺陷的识别

在底片上，并非所有异常影像都代表着工件的真实缺陷。由于暗室操作、透照过程或胶片本身的问题，会产生一些干扰性影像，我们称之为“伪缺陷”。准确识别并排除它们，是避免误判的关键。

表4 射线照片上常见的主要伪缺陷影像

常见伪缺陷	影像特点	产生原因
条纹	不规则的、黑度高于背景的条纹。	显影温度高或过快；翻动、搅拌不充分。
斑点	圆形或椭圆形低黑度（近似透明）点状影像。	显影前溅染定影液或停显液。
	圆形或椭圆形高黑度点状影像。	显影前溅染显影液或水滴。
	圆形或椭圆形低黑度密集点状影像。	增感屏粘附密集颗粒状物质。
黑线	高黑度线状（类似裂纹），线条刚直。	单线一般是胶片划伤，成组一般是擦伤。
水迹	稍高于背景黑度，类似片状夹渣。	干燥不均匀或温度过高、过快。
挤压斑纹	月牙形高黑度影像。	曝光后局部受挤压或弯折。
	月牙形低黑度影像。	曝光前局部受挤压或弯折。
污斑	粘附在底片表面的白渣。	使用疲劳或分解的定影液。
	底片呈现黄色或棕黄色。	使用疲劳的显影液/定影液；未用停显液。
二色性灰雾	反射光下呈黄绿色，透射光下呈粉红色。	未经停显或停显不足；显影时间过长。
脱膜	—	胶片质量问题；显影温度过高；自动洗片机辊轴变形。

4. 干扰项之二：非缺陷影像的鉴别

除了伪缺陷，还有两类特殊的非缺陷影像——静电斑纹和衍射斑纹，它们源于物理现象，同样容易与真实缺陷混淆。

静电斑纹： 在干燥天气下，胶片摩擦或静电放电造成的局部感光。其影像黑度高于背景，形态多为点状、冠状或树枝状。
衍射斑纹： 当X射线穿过具有粗大晶粒组织的金属时，晶体结构对射线产生衍射效应，在底片上形成斑纹。这类影像常见于轻合金（如铝合金）、不锈钢及高温合金的铸件和焊件，尤其在工件较薄时更为明显。

表5 静电斑纹和衍射斑纹影像特点

类型	产生原因	常见形态	射线照片上影像的主要特点
静电斑纹	胶片与物体摩擦产生的静电感光。	点状斑纹	分散或间断的暗点。
		冠状斑纹	带有暗线的点状暗斑。
		枝状斑纹	从一点发出的树枝状暗线。
衍射斑纹	规则排列的粗晶对射线的衍射。	线状斑纹	模糊暗线，一侧常伴有低黑度影像。
		点状斑纹	模糊斑点，斑点一侧常伴有低黑度影像。
		羽毛状斑纹	模糊的羽毛状（人字状）或芦苇状影像，影像一侧常伴有低黑度影像。

如何确认一个可疑影像究竟是衍射斑纹还是真实缺陷？一个行之有效的鉴别方法是改变透照条件后重新拍摄。可以尝试改变胶片与工件的距离、改变透照方向或调整透照电压。由于衍射的发生条件极为苛刻（需满足布拉格方程），任何透照参数的改变都会破坏衍射条件，导致衍射斑纹的形态发生显著变化甚至消失。而真实缺陷的影像，其形态通常不会因透照条件的改变而发生明显变化。

从区分铸件与焊缝的多种缺陷，到鉴别几十种伪缺陷和特殊影像，评片工作对评片师的知识储备和实践经验提出了极高的要求。这正是专业检测实验室的核心价值所在。

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