[发明专利]X射线对钛合金高密度夹杂物检测灵敏度的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种X射线对金属夹杂物检测灵敏度的测试方法，特别是涉及了一种X射线对钛合金高密度夹杂物检测灵敏度的测试方法。

背景技术

金属材料内部存在夹杂物是一种金属材料的内部缺陷。当钛合金内部存在高密度金属夹杂物时，夹杂物会引起应力集中，并且在锻造时产生微裂纹，成为交变载荷下的疲劳源，由此处开始引起钛合金开裂、破坏，并最终导致材料开裂报废。对于钛合金中高密度夹杂物的检测，目前，大多采用的是超声波探伤检测，但是这种检测方法只能发现钛合金存在高密度夹杂物而引起的杂波，从而起到对高密度夹杂物的定位作用，并不能真实的反应夹杂物的大小及形态。

X射线检测是对金属材料内部缺陷进行无损检测的一种常用方法，当射线穿过物体后，强度会发生衰减。它在各处的衰减的程度则因其所经过部位的厚度、结构或有无缺陷而异，结果便形成了一幅射线强度分布不同的“影像”，并可被置于物体后的成像底片(或荧光屏等其它记录介质)记录或显示出来，达到对材料的内部缺陷进行检测的目的。这种X射线检测方法虽然能真实的反应缺陷的大小及形态，但是当X射线照射金属材料时，其灵敏度会在金属材料内部产生衰减，而且对于不同材料其衰减情况不同，因此在采用该方法前，必须要先对X射线检测系统的灵敏度进行测试。

X射线对钛合金高密度夹杂物检测灵敏度，包括X射线对高密度夹杂物在模拟工件中位置关系的确定精度、X射线能够识别的最小高密度夹杂物尺寸以及X射线识别点状和线状高密度夹杂物的难易程度。

对于X射线检测系统的灵敏度检测，一般需要提供存在已知缺陷的金属材料，通过合适的检测工艺，获得检测结果，再对检测结果与已知的真实缺陷进行对比分析，才能客观地反映出射线检测系统的检测灵敏度。但是，常规方法中，材料内部有无缺陷，以及缺陷的大小、形态、位置等，在没有检测前是无法确定的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过在钛合金板块层中嵌入高密度夹杂物来制造已知缺陷，完成X射线对钛合金高密度夹杂物检测灵敏度测试的方法，以精确的获知X射线对钛合金高密度夹杂物的检测灵敏度。

为解决上述技术问题，本发明所述X射线对钛合金高密度夹杂物检测灵敏度的测试方法，其技术方案包括以下步骤：

(1)将钛合金材料制成相同厚度的钛合金板块；

(2)选择高密度金属材料制成形状、大小备不相同的金属颗粒；

(3)将高密度金属颗粒嵌入到钛合金板块的上表面，形成高密度夹杂物；

(4)再将嵌入高密度夹杂物的钛合金板块与没有嵌入高密度夹杂物的钛合金板块叠起来形成模拟工件，并将模拟工件放入X射线检测仪下，在模拟工件的下面放有一成像底片，设定合适的X射线检测参数对其进行X射线检测，当X射线照射到模拟工件并穿过高密度夹杂物时，会将高密度夹杂物反映在成像底片上；

(5)根据高密度夹杂物在成像底片上的成像情况可以判断X射线对钛合金高密度夹杂物检测灵敏度。

步骤(1)所述的钛合金板块共8块，每块钛合金板块的厚度为10mm。

步骤(2)所述的高密度金属材料为钽、钨、钼、铌。

步骤(2)所述的金属颗粒的尺寸如下表所示：

步骤(3)所述的高密度夹杂物与成像底片之间距离，通过有高密度夹杂物的钛合金板块与没有高密度夹杂物的钛合金板块的叠放位置来确定。

步骤(4)所述的模拟工件的厚度通过有高密度夹杂物的钛合金板块与没有高密度夹杂物的钛合金板块的总个数来确定。

步骤(5)所述X射线对钛合金高密度夹杂物检测灵敏度的确定方法：

其中，高密度夹杂物在模拟工件中的位置关系，包括垂直方向上的位置关系和水平方向上的位置关系，水平方向上的位置可以根据其在成像底片上的成像位置来确定，垂直方向上的位置关系如下：

d=f·r-1r]]>

式中：

d为高密度夹杂物到成像底片的距离，单位mm；

f为X射线检测仪的成像焦距，单位mm；