| 标准编号 | GB/T 44921-2024 (GB/T44921-2024) | | 中文名称 | 铸件 工业计算机射线照相检测 | | 英文名称 | Casting - Industrial computer radiographic testing | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J31 | | 国际标准分类 | 77.140.80 | | 字数估计 | 46,469 | | 发布日期 | 2024-11-28 | | 实施日期 | 2025-06-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 44921-2024: 铸件 工业计算机射线照相检测
ICS 77.140.80
CCSJ31
中华人民共和国国家标准
铸件 工业计算机射线照相检测
2024-11-28发布
2025-06-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号 3
5 订货信息 4
6 计算机射线照相技术分级 4
7 一般要求 4
8 检测技术 6
9 图像评定 21
10 检测记录和报告 22
附录A(规范性) 归一化信噪比的确定 23
附录B(规范性) 图像最低像质值 24
附录C(规范性) 最小灰度值的确定 28
附录D(规范性) 基本空间分辨率的确定 31
附录E(资料性) 环形铸件最少透照次数的确定 34
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国铸造标准化技术委员会(SAC/TC54)提出并归口。
本文件起草单位:中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司、安徽扬天金塑新能源装备有限公
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造有限公司。
本文件主要起草人:李兴捷、孙春贵、董文博、孙忠诚、陈凯敏、邵天、靳怀卫、王传、蒋春宏、徐旭、
陆敏、张彦飞、齐兵、徐刘龙、杨龙、官仁发、傅滨、张建雄、潘荣国、张志峰、曹峤、宋全知、田勐、王汉超、
晁翔、叶俊超、胡斌定、黄德海、张福旺、刘军、卢旗锋、袁观君、王红光、于涵、张震、朱正锋、李新越、孟鑫、
刘振东、逄帅、吕继贤、徐礼锋、张立君、孙志标、张培根、杨明军、胡宽明、彭永杰、高亚龙、李萍、王恩刚、
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铸件 工业计算机射线照相检测
1 范围
本文件规定了铸件采用存储磷光成像板(IP)的工业计算机X射线和γ射线照相检测技术分级、一
般要求、检测技术、图像评定、检测记录和报告。
本文件适用于铸钢、铸铁、铜及铜合金、镍及镍合金、镁及镁合金、铝及铝合金、钛及钛合金等材料铸
件的工业计算机射线照相检测,其他铸件参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 5677 铸件 射线照相检测
GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证
GB/T 12604.2 无损检测 术语 射线照相检测
GB 18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准
GB/T 21355-2022 无损检测 基于存储磷光成像板的工业计算机射线照相检测 系统分类
GB/T 21356 无损检测 计算机射线照相系统的长期稳定性与鉴定方法
GB/T 23901.1 无损检测 射线照相检测图像质量 第1部分:丝型像质计像质值的测定
GB/T 23901.2 无损检测 射线照相检测图像质量 第2部分:阶梯孔型像质计像质值的测定
GB/T 23901.5 无损检测 射线照相检测图像质量 第5部分:双丝型像质计图像不清晰度的
测定
GB/T 23910 无损检测 射线照相检测用金属增感屏
GB/T 25758(所有部分) 无损检测 工业X射线系统焦点特性
GB/T 39427 无损检测 工业Ir192伽玛射线源尺寸测定方法
GBZ 98 放射工作人员健康要求及监护规范
GBZ 117 工业探伤放射防护标准
3 术语和定义
GB/T 12604.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
由存储磷光成像板(IP)和相应的信息读出单元(扫描仪或读出器)及系统软件等组成的将IP上的
信息转换成数字图像的系统。
3.2
一种可吸收和存储被检测物体穿透射线信息并形成潜在图像的光致发光的磷光材料。
3.3
灰度值 greyvalue
GV
数字图像中像素的数值。
注:又称为“像素灰度值”。
3.4
SRdetectorb
将双丝像质计放置在IP板上曝光,采集的数字图像中测量的不清晰度值的1/2。
3.5
SRimageb
将双丝像质计放置在工件上的射线源侧曝光,采集的数字图像中测量的不清晰度值的1/2。
3.6
信噪比 signal-to-noiseratio
SNR
数字图像指定区域内,线性灰度值的平均值与标准差的比值。
3.7
归一化信噪比 normalizedsignal-to-noiseratio
SNRN
图像信噪比的测量值被空间分辨率归一化处理后的值。
注:通过测量数字图像的信噪比SNR 和空间分辨率SRb来计算(SRb可以是SRdetectorb 或SRimageb),SNRN=SNR×
(88.6/SRb)。
3.8
公称厚度 nominalthickness
母材的公称壁厚(不包括偏差)。
3.9
透照厚度 penetratedthickness
射线透照方向上的材料公称厚度。
3.10
源尺寸 sourcesize
放射源尺寸或射线管焦点尺寸。
3.11
工件至IP距离 object-to-IPdistance
沿射线束中心线测出的射线源侧被检工件表面至IP表面的距离。
3.12
射线源至IP距离 source-to-IPdistance
沿射线束中心线测出的射线源至IP表面的距离。
注:见公式(1)。
F =f+b (1)
式中:
f---射线源至工件的距离(3.13);
b ---工件至IP的距离(3.11)。
3.13
射线源至工件距离 source-to-objectdistance
沿射线束中心线测出的射线源至射线源侧被检工件表面的距离。
3.14
射线源至IP距离(3.12)与射线源至工件距离(3.13)的比值。
4 符号
表1所列符号适用于本文件。
表1 符号和说明
符号 说明
b 工件至IP距离
CR 计算机射线照相系统
d 射线源尺寸或射线管焦点尺寸
f 射线源至工件距离
GV 灰度值
GVmin 最小灰度值
IP 存储磷光成像板
K 透照厚度比
F 射线源至IP距离
SNR 信噪比
SNRN 归一化信噪比
SRb 基本空间分辨率,根据使用环境可以是系统基本空间分辨率或数字图像空间分辨率
SRdetectorb 系统基本空间分辨率
SRimageb 数字图像空间分辨率
t 公称厚度
Ug 几何不清晰度
Ui 固有不清晰度,将双丝型像质计直接放置于IP表面,在获得的数字图像上测量
UT
总图像不清晰度,包括几何不清晰度和固有不清晰度,将双丝型像质计放置在工件表面,在获
得的数字图像上测量
表1 符号和说明 (续)
符号 说明
Uim 图像不清晰度,将双丝型像质计直接放置在源侧工件表面,在获得的数字图像上测量
v 几何放大倍数
w 透照厚度
5 订货信息
5.1 结构复杂铸件中的无法检测区域,合同双方在检测前协商确定,并在透照工艺文件中注明。
5.2 在双方合同中明确下列涉及检测的内容:
a) 检测时机;
b) 表面状况;
c) 检测范围和区域;
d) 检测标准、技术等级;
e) 透照布置图;
f) 铸件上检测区域的标识;
g) 图像的标记;
h) 图像质量要求;
i) 验收标准;
j) 任何特殊要求,如检测缺陷的最小尺寸等。
5.3 初始检测验收后进行复检,若发生以下情况,则不按复检的结果判定。
a) 复检方法或工艺与合同规定不同;
b) 经过机加透照厚度减少50%或以上。
6 计算机射线照相技术分级
6.1 射线照相技术分为两个等级:
---A级:基本技术;
---B级:优化技术。
6.2 射线照相技术等级选择应符合相关标准、设计图样、技术条件的规定。在无特殊要求时,一般应选
用A级技术。A级技术不能满足检测要求时,应选用B级技术。
6.3 本文件的A级、B级技术与GB/T 5677胶片射线照相检测的A级、B级技术具有等效性。应采用
GB/T 23901.1、GB/T 23901.2、GB/T 23901.5规定的像质计验证。
6.4 当由于技术或结构原因,不能满足B级规定的透照条件时(例如射线源类型、射线源至工件距离
等),经合同双方商定,可选用A级规定的透照条件,采取有效补偿措施 (如增加曝光量或选用更高信噪
比的CR系统),若补偿后检测图像质量达到了B级技术的规定,可认为铸件按B级技术检测。
7 一般要求
7.1 检测人员
7.1.1 检测人员的资质应符合 GB/T 9445或其他相关标准要求,通过数字射线检测技术培训考核,并
从事与其等级要求相符的工作。
7.1.2 检测人员的健康应符合GBZ 98的规定,上岗前应进行辐射安全知识的培训考核。
7.2 CR系统
7.2.1 CR系统应按GB/T 21355或GB/T 21356进行系统性能测试,满足规定要求。
7.2.2 系统性能校验周期不超过12个月,存在如下情况应进行校验:
a) 系统有改变时;
b) 系统和图像质量有明显异常时;
c) 系统停止使用超过3个月后,重新使用时。
7.3 增感屏
增感屏应符合GB/T 23910的要求,应平整、无划伤、无污物。
7.4 像质计
7.4.1 采用的像质计包括丝型、阶梯孔型、双丝型像质计,其型号和规格应分别符合GB/T 23901.1、
GB/T 23901.2、GB/T 23901.5的规定。
7.4.2 丝型像质计或阶梯孔型像质计用于图像的灵敏度测定,像质计材料的吸收系数应接近或等同于
被检材料的吸收系数。
7.4.3 双丝型像质计用于测量IP和图像的空间分辨率。
7.5 射线防护
射线照相的辐射防护应遵守GB 18871、GBZ 117及相关安全防护的规定。
7.6 工艺文件
7.6.1 除非协议或合同中有特殊规定,否则应按工艺文件进行检测,合同双方应商定工艺文件的具体
要求。工艺文件包括工艺规程和操作指导书。
7.6.2 工艺规程中至少应包含如下内容:
a) 适用范围;
b) 依据的标准、法规及其他技术文件;
c) 检测人员资格要求;
d) 检测设备(型号、主要技术参数等)、CR系统(IP型号、扫描仪型号、主要技术参数等);
e) 像质计类型及使用;
f) 增感屏的选择;
g) 检测标准、验收标准、验收级别;
h) 技术等级;
i) 射线能量的选择;
j) 透照方式;
k) 透照工艺参数;
l) 散射线的控制;
m) 图像处理参数;
n) 图像质量要求:不清晰度、灵敏度、归一化信噪比或灰度值等;
o) 图像显示与评定;
p) 检测记录和报告;
q) 系统测试。
7.6.3 首次使用的操作指导书应进行工艺验证,以验证图像质量是否能够达到标准规定的要求。操作
指导书中应至少包含如下内容:
a) 铸件名称、编号、材质、热处理状态、检测部位、表面状态、检测时机;
b) 射线机(型号、射线源尺寸)、CR系统(IP型号、扫描仪型号、主要技术参数等);
c) 检测标准、验收标准、验收级别;
d) 技术等级;
e) 像质计类型和型号;
f) 增感屏的厚度和类型;
g) 透照方式及布置;
h) 透照工艺参数:射线能量、曝光量、透照几何参数等;
i) 屏蔽方式;
j) 图像处理参数;
k) 图像质量要求:不清晰度、灵敏度、归一化信噪比或灰度值、标记等;
l) 图像显示与评定。
8 检测技术
8.1 铸件表面处理和检测时机
8.1.1 铸件表面应去除任何可能遮盖或混淆铸件内部缺陷的状态,清除铸件上影响图像中缺陷影像辨
认的多余物。
8.1.2 检测时机应在订货合同中规定或在订货信息中明确。若无特殊规定时,宜选择热处理前、热处
理后、交货状态下进行。
8.2 透照方式
8.2.1 一般规定
8.2.1.1 根据铸件的结构特点和技术条件的要求选择适宜的透照方式,应优先选用单壁透照方式,在单
壁透照不能实施的情况下,才可以采用双壁透照方式。
8.2.1.2 若条件允许,曲面铸件应优选图3、图4内透照方式,以获得更佳的透照方向。
8.2.1.3 按图5透照方式,在满足灵敏度和不清晰度要求的前提下,放射源靠近被检表面。
8.2.1.4 外径小于100mm环形铸件,可按图6使用双壁双影透照方法,每隔120°或60°曝光一次。若
几何形状造成其他方式难以应用或者为了获得更好的灵敏度,可按图7使用双壁双影透照方法,但应确
保图像质量满足要求。
8.2.1.5 按图6、图7透照方式,缺陷应按单壁的厚度分级,壁厚不同时,参照较小的壁厚。
8.2.1.6 除非获得其他许可,复杂几何形状按图8~图12透照方式。
8.2.2 平面铸件单壁透照
射线源位于被检铸件前侧,IP位于另一侧,见图1。
标引符号说明:
1---放射源; 2---被检工件; 3---IP板;
f---射线源至工件的距离;t---公称厚度; b---工件至IP的距离; w---透照厚度。
图1 平面铸件单壁透照布置
8.2.3 曲面铸件单壁外透照
射线源位于被检铸件凸面侧,IP位于凹面侧,见图2。
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
图2 曲面铸件单壁外透照布置
8.2.4 曲面铸件单壁内透照
射线源位于被检铸件凹面侧,IP位于凸面侧,见图3。
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
图3 曲面铸件单壁内透照布置
8.2.5 曲面铸件周向中心透照
射线源位于被检铸件圆心,IP位于外圆周,见图4。
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
图4 曲面铸件周向中心透照布置
8.2.6 平面或曲面铸件双壁单影透照
射线源与IP位于被检铸件的两侧,见图5。
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
图5 平面或曲面铸件双壁单影透照布置
8.2.7 平面或曲面铸件双壁双影透照
射线源与IP位于被检铸件的两侧,分段或整体曝光分别见图6、图7。
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
图6 平面及曲面铸件双壁双影透照布置(分段曝光)
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
图7 平面及曲面铸件双壁双影透照布置(整体曝光)
8.2.8 复杂几何形状铸件单壁透照
复杂几何形状铸件的单壁透照见图8~图12。
a) b)
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
注:b)只有在a)不能实现时才能使用。
图8 边缘和法兰铸件透照布置
a) b)
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
注:b)只有在a)不能实现时才能使用。
图9 肋形铸件透照布置
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
图10 十字形铸件透照布置
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
图11 楔形铸件透照布置
标引符号说明:
---放射源; ---IP板; ---被检工件。
图12 肋形和支撑结构铸件透照布置
8.3 射线能量的选择
8.3.1 管电压1000kV以下的X射线机
8.3.1.1 在保证穿透铸件的前提下,采取较低的管电压,推荐的材料透照厚度与最高管电压选择见
图13。
8.3.1.2 采用A级技术检测或使用细粒度成像板时,透照管电压可使用图13限值或更高值;采用B级
技术检测或使用粗粒度成像板时,透照管电压宜将图13限值降低20%左右。
标引序号说明:
1---铜、镍及其合金; 2---钢或铁; 3---钛及钛合金;
4---铝及铝合金; w---透照厚度,mm; U---X射线电压,kV。
图13 推荐的不同透照厚度允许的X射线最高透照管电压
8.3.1.3 检测截面厚度变化较大铸件时,可以将规定的管电压适当提高,若一次曝光成像不同厚度,宜
使用这些厚度的平均值。
8.3.2 γ射线源和1MeV以上X射线设备
8.3.2.1 γ射线源和1MeV以上X射线设备所允许的透照厚度范围见表2。
8.3.2.2 采用Ir192时,最小透照厚度可降至10mm;采用Se75时,最小透照厚度可降至5mm。
8.3.2.3 对较薄的钢铸件,Se75、Ir192、Co60等γ射线数字图像的缺陷检出灵敏度不如X射线,但由于
γ射线源有操作方便、易于接近被检部位等优点,当使用X射线机有困难时,可在表2给出的透照厚度
范围内使用γ射线源。
8.3.2.4 在某些特定的应用场合,只要能够获得高的图像质量,也允许将透照厚度范围放宽。
8.3.2.5 使用IP进行γ射线照相检测时,射线源输送到位的往返时间不应超过总曝光时间的10%。
表2 γ射线源和1MeV以上X射线设备透照厚度范围(钢、铁、铜及镍基合金等)
射线源
透照厚度w/mm
A级 B级
Tm170 ≤5 ≤5
Yb169a 1~15 2~12
Se75b 10~40 14~40
Ir192 20~100 20~90
表2 γ射线源和1MeV以上X射线设备透照厚度范围(钢、铁、铜及镍基合金等)(续)
射线源
透照厚度w/mm
A级 B级
Co60 40~200 60~150
1MeV~4MeVX射线 30~200 50~180
>4MeV~12MeVX射线 ≥50 ≥80
>12MeVX射线 ≥80 ≥100
a 对于铝、钛,允许的透照厚度范围A级为10mm≤w≤70mm,B级为25mm≤w≤55mm。
b 对于铝、钛,允许的透照厚度范围A级为35mm≤w≤120mm。
8.4 CR系统和增感屏
8.4.1 最小归一化信噪比
8.4.1.1 对于CR检测,应达到表3和表4所示的最小SNRN值。附录A描述了SNRN的测定过程,并
为习惯使用非归一化测量SNR 值而不是归一化信噪比SNRN值的用户提供了一个转换表。
8.4.1.2 根据使用的IP、扫描仪以及参数设置,按附录A确定表3和表4规定的最小SNRN,可以采用
等效最小灰度值代替最小SNRN值。
8.4.1.3 SNRN值应在被检铸件厚度和图像灰度值均匀区域测定,测定部位应靠近丝型像质计或阶梯
孔型像质计。由于材料的粗糙度产生的噪声影响图像归一化信噪比SNRN,表3和表4中的值仅为推
荐值。如果图像质量满足附录B中表B.1~表B.5要求,则这些值可比表3和表4的值下降20%。
8.4.1.4 附录C给出了用等效最小灰度值替代所需归一化信噪比SNRN的确定方法。
表3 钢、铁、铜、镍合金CR检测的最小SNRN和前金属增感屏
射线能量 透照厚度w/mm
最小SNRN
A级 B级
推荐的前金属增感屏类型和厚度
mm
X射线≤50kV
X射线c >50kV~150kV
X射线c >150kV~250kV
100 150 -
70 120 0~0.1(Pb)
70 100 0~0.1(Pb)
X射线c >250kV~350kV
≤50 70 100 0~0.25(Pb)
>50 70 70 0.1~0.3(Pb)
X射线c >350kV~1000kV
≤50 70 100 0.1~0.3(Pb)
>50 70 70 0.1~0.3(Pb)
Yb169c
≤5 70 120 0~0.1(Pb)
>5 70 100 0~0.1(Pb)
Ir192c,Se75c
≤50 70 100 0......
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