金属增感屏在同感光度双胶片技术中的应用

马海全，李　蓓，何有都，米　刚，王洪勋，史亦韦

(北京航空材料研究院 北京市航空材料检测与评价重点实验室， 北京 100095)



金属增感屏在同感光度双胶片技术中的应用

马海全，李蓓，何有都，米刚，王洪勋，史亦韦

(北京航空材料研究院 北京市航空材料检测与评价重点实验室， 北京 100095)

摘要：以钛合金阶梯试块为对象，以底片像质计灵敏度和黑度为评估指标，对相同感光度的双胶片和增感屏的不同组合方式进行研究。结果表明:按航标HB/Z60 《X射线照相检验》中的规定，对最大厚度小于42 mm的零部件,若被检测零件的最大厚度与最小厚度的比值小于5.5，胶片放置可采用MX125的组合方式；若被检测零件的最大厚度与最小厚度的比值小于3.0，胶片放置可采用和AA400的组合方式。

关键词：金属增感屏；双胶片技术；X射线检测；组合方式；评估指标

在航空零部件的X射线检测中，经常会遇到一些截面厚度变化较大的工件，双胶片技术是解决该问题常用的方法之一。双胶片技术是在同一暗盒中放置两张感光度不同或相同的胶片同时透照的技术[1]。在X射线穿过胶片时，胶片吸收入射射线的能量很少，一般仅为1%左右，为了吸收更多的射线能量，缩短曝光时间，常使用增感屏与胶片一起进行射线照相，利用增感屏吸收一部分射线能量，增加胶片的感光量，达到缩短曝光时间的目的[2]。

目前，航空单位中存在两种胶片和增感屏组合方式：① 一张胶片在增感屏中间，另一张胶片在增感屏外面。② 两张胶片同时放在增感屏中间。

笔者以钛合金阶梯试块为研究对象，以透照底片的黑度和像质计灵敏度[3]为评估指标，通过对同感光度的双胶片与金属增感屏的不同组合方式，对阶梯试块进行透照；分析了不同的组合方式和透照截面最大厚度与最小厚度比的关系。试验可以满足大厚度且截面变化较大工件的射线检测条件，不仅提高了工作效率，优化了检测工艺，而且为射线检测工艺的编制奠定了基础。

1试验材料和设备

1.1试验试块

阶梯试块：厚度范围为2～14 mm(相邻两阶梯厚度差为2 mm)和18～42 mm(相邻两阶梯厚度差为4 mm)的一组钛合金(ZTC4)试块，如图1所示。胶片：Carestream 公司Kodak industrex MX125型和Kodak industrex AA400型，AA400型胶片感光度要高于MX125型；增感屏：铅质增感屏；像质计：钛合金丝型材料，符合航标HB7684-2000 《射线照相检验用线型像质计》要求；套药：Carestream 公司 Kodak Developer Replenisher(显影液及其补充液)和Kodak Fixer and Replenisher(定影液及其补充液)，用于胶片的冲洗；胶片处理方式：自动洗片机。

图1　阶梯试块外观

1.2试验设备

工业X射线探伤机：GE公司ISOVOLT 450型，最大可穿透110 mm的Fe(焦距为700 mm)；光学密度计：RS-361T，用于测量底片质量的基本指标——黑度；观片灯：KT-800，用于观察底片质量的基本指标——像质计灵敏度。

2试验过程与结果

2.1试验过程

将感光度相同的双胶片与铅增感屏进行交叉组合，组合方式见表1,其中“|”表示增感屏，××表示胶片类型。|××、××|组合方式表示两张胶片均在增感屏中间;|××|××组合方式表示一张胶片在增感屏中间，另一张胶片在增感屏外面，且增感屏胶片在射线源侧;××|××|表示一张胶片在增感屏外面，另一张胶片在增感屏中间，且无增感屏胶片在射线源侧，具体6种组合方式见表1。

表1　胶片与金属增感屏的组合方式

航标HB/Z60 《X射线照相检验》中规定，当管电压高于100 kV时，应使用铅增感屏。试验以底片的黑度和像质计灵敏度作为底片质量的评估指标，研究不同的组合方式和透照截面最大厚度与最小厚度比的关系。

透照参数：管电压均高于100 kV；焦距均选用1.5 m；曝光量均选用30 mA·min。具体透照电压见表2。

表2　不同组合方式的试验透照电压

2.2试验结果

按航标HB/Z60 《X射线照相检验》中对底片黑度的要求，底片黑度应控制在1.5～4.0范围内。当采用感光度相同的双胶片技术对大厚度截面重叠观察时,底片黑度也应符合1.5～4.0范围和相应像质计灵敏度要求。

将表1中的不同胶片组合，使用表2中的透照参数进行X射线透照，利用COMPACT Ⅱ型自动洗片机冲洗后进行观察，对符合底片黑度和像质计灵敏度要求的阶梯厚度进行统计，结果如下所述。

2.2.1同感光度、不同组合方式双胶片对比结果

分别对同感光度、不同组合方式的双胶片经曝光后的底片进行观察，并对可观察厚度进行统计，得出最大厚度与最小厚度的比值，经Origin软件进行拟合，结果见图2。

图2　同感光度、不同组合方式双胶片对比结果

2.2.2同感光度、同组合方式双胶片对比结果

按上述同样的方法，分别对同组合方式、同感光度的双胶片经曝光后的底片进行观察，并对可观察厚度进行统计，得出最大厚度与最小厚度的比值，经Origin软件进行拟合，结果见图3。

图3　同组合方式、同感光度双胶片对比结果

3分析与讨论

4试验验证

表3　铝合金阶梯试块试验结果

5结论

参考文献：

[1]阎建芳，张俭，许遵严.双胶片射线照相技术试验研究[J].无损检测，1999,21(12):553-556.

[2]郑世才,赵起良.射线检测[M].北京：机械工业出版社， 2004:105-106.

[3]李安营，黄万辉，王培新,等.底片黑度对射线照相灵敏度的影响[J].无损探伤， 2003，27(2):39-40.

Application of Metal Intensifying Screen to the Double-film Technology with Equal Exposure Sensitivity

MA Hai-quan, LI Bei, HE You-du, MI Gang, WANG Hong-xun, SHI Yi-wei

(Beijing Key Laboratory for Aeronautical Materials Testing and Evaluation,Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China)

Abstract：In the present work, with the film sensitivity and film density as evaluation parameters, the combination patterns of double-film technology with metal intensifying screen were studied with titanium alloy step blocks. The results show that in accordance with the regulation of HB/Z60《Radiographic Inspection》, for the parts of thickness being less than 42mm :if the maximum and minimum thickness ration of detected part is less than 5.5,the combination pattern of MX125 can be used, if the ration is less than 3.0, the combination pattern of and AA400 can be used.

Key words:Metal intensifying screen; Double-film technology; Radiographic inspection； Combination pattern； Evaluation index

中图分类号：TG115.28

文献标志码：A

文章编号：1000-6656(2016)01-0017-03

DOI:10.11973/wsjc201601005

作者简介：马海全(1986-)，男，硕士，工程师，主要从事无损检测技术研究工作。

收稿日期：2015-06-04