镁合金铸件的无损检测：X射线照相法的应用与实践

镁合金因其轻质高强的特性在航空航天、汽车和电子产品领域备受青睐，但其铸造过程也极易引入各类内部缺陷，直接威胁到结构件的服役安全与可靠性。这些缺陷种类繁多，从常见的疏松、缩孔、气孔，到致命的裂纹（包括热裂与冷裂），再到影响均匀性的冷隔、欠铸、夹杂及偏析，不一而足。

对这些缺陷的精准识别，是镁合金铸件质量控制的核心环节。

在夹杂物方面，除了常规的氧化皮和熔剂残留，镁合金还可能面临独特的挑战。例如，砂型铸造工艺中，若砂型处理不当，砂粒可能卷入熔体，尤其是在含锆（Zr）的镁合金中，这些砂粒会与高活性的熔体发生反应，形成坚硬的砂夹杂。此外，含锆镁合金在凝固过程中也容易出现共晶偏析。对于某些特定的合金体系，如Mg-Zn-Zr系和Mg-Al系，甚至会在液相线以上的高温区析出并凝聚高密度质点，由于重力作用沉降于铸件厚大断面的下部，形成比重偏析。这些隐蔽的内部瑕疵，正是X射线照相技术大显身手的领域。

X射线照相检测的技术要点

对于镁合金铸件，尤其是结构复杂、对可靠性要求高的部件，X射线照相是一种穿透力强、成像直观的无损检测（NDT）手段。然而，要获得一张清晰、可判读的底片，操作中需注意几个关键细节。

一个典型的挑战来自于厚大断面（例如，厚度超过30mm）铸件中微小疏松缺陷的检测。要有效识别这类缺陷，对射线的“质”有特殊要求。实践表明，采用配备铍窗口的软X射线机，能够显著提升检测的灵敏度，从而捕捉到更细微的密度变化。

另一个在实际操作中不容忽视的问题是背散射。从工件背面或周围环境散射回来的射线会使底片产生灰雾，降低图像的对比度和清晰度，可能导致微小缺陷的漏检。为有效吸收这些杂散的背散射线，必须在胶片或胶片暗盒的后方放置一层铅板。理论上，3mm厚的铅层是合适的，但在现场操作中，为了确保万无一失，工程技术人员往往倾向于使用更厚的铅层。

那么，如何判断背散射防护是否充分有效？这里有一个简单而可靠的现场检验方法：在正式拍摄前，可以在胶片或胶片盒的背面（即铅板与胶片盒之间）贴上一个铅制的字母“B”，然后按正常工艺参数进行曝光。冲洗后，如果在最终的射线照片上能够看到字母“B”的影像，这便是一个明确的信号——背散射防护不足，需要立即调整或加厚铅屏蔽层。获取高质量的检测影像，不仅依赖于设备本身，更取决于检测方案的严谨性和操作人员的专业经验。如果您在实际工作中也面临类似的镁合金铸件质量控制挑战，我们非常乐意与您一同探讨解决方案。

精工博研测试技术（河南）有限公司（原郑州三磨所国家磨料磨具质量检验检测中心），央企，国字头检测机构，专业的权威第三方检测机构，专业检测镁合金铸件无损检测，可靠准确。欢迎沟通交流，电话19939716636