钛合金铸件X射线无损检测

钛合金因其优异的耐腐蚀性、低密度、高比强度等优点，广泛应用于石化、航空航天、化学、电力、冶金、医药、海洋工程、体育休闲等领域。随着钛合金现代铸造技术的发展和水平的提高，钛合金铸件以其材料利用率高、结构复杂的技术优势，广泛应用于航空航天复杂飞机部件、发动机机架、液压缸等严格要求的结构、海洋工程、石化泵阀设备、体育休闲等领域。为了保证产品的安全使用，航空航天、石化和船舶工业对钛合金铸件的质量有很高的要求，对铸件中允许的缺陷等级有很高的限制。产品中的缺陷应采用无损检测方法进行定性、定量和定位检测。

钛合金铸件的缺陷可分为内部缺陷和表面缺陷。钛合金铸件的内部缺陷主要包括气孔、缩孔、缩松、裂纹、高密度夹渣、低密度夹渣等；表面缺陷主要包括热裂纹、冷裂纹和冷隔断。

当金属从液体向固体转变时，气体在钛中的溶解度发生突变，从而在凝固过程中形成；金属凝固时的凝固体收缩不能达到相应的液态金属补充是收缩和松动的最直接原因；铸件凝固收缩时内部应力超过材料强度极限是热裂、冷裂等缺陷的主要原因。

由于钛合金密度小，射线吸收系数低，射线应选择能量低、线质软（长波射线），反映在射线设备是使用大电流移动射线设备，薄工件最好使用软射线X射线检测设备。

钛合金辐射检测的透射工艺参数主要取决于透射部分的厚度。在选择管道电压、管道电流和曝光时间时，必须综合考虑透射部分的厚度、辐射源的大小和焦距。所选的辐射能量应与透射物体的材料和厚度相适应。保证底片黑度值时，尽量使用低电压，但能量不宜过低，否则在适当时间内难以获得足够的曝光。

目前国内外没有专门的钛合金铸件X射线检测标准，只规定了钛合金铸件制造规范中各种缺陷的允许程度，使用标准底片进行比较评级，但这些标准底片是钢铸件的标准底片，由于材料不同，铸造工艺不同，内部缺陷的类型和形状也有一定的差异。

航空航天领域的铸件标准有 GJB 2896-2007《钛及钛合金熔模精密铸件规范》和 HB 5448-90 《钛及钛合金熔模精密铸件》， 将铸件产品根据使用情况分为 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 类，铸件部位不同分别要求 A 、B 、 C 、 D 级，航空产品质量一般为 Ⅰ 类要求 B 级。 X射线的检测过程和规范按照 GJB 1187A-2001 《射线检验》进行，检测结果等级评定按照 ASTM E-192 的参考标准底片进行评定，标准底片分为 8 个等级，质量评定相对 ASTM-E446 标准片较严格。