CZ包壳管TI G焊缝X射线检测工艺研究

陈兵兵，盛国福，高明月，姚俊，唐顺安

（中广核铀业发展有限公司，广东 阳江529500）

1 包壳管X射线检测特点

燃料棒的结构如图1所示，其主要由包壳管和端塞等部件通过焊接封堵后组成，其中，包壳管一般为直径9.5mm、壁厚0.57mm的锆合金薄壁管。与传统工业领域的小径薄壁管焊缝射线检测不同，包壳管焊缝射线检测具有以下特点：

1）包壳管虽然为小径薄壁管，但端塞的结构特点使得实际包壳管焊接结合区在下端塞处形成实心结构，而上端塞处则因φ3mm的充氦孔形成厚壁管结构。

2）包壳管与端塞的环缝有效结合面深度为0.5～0.6mm，焊缝宽度为2～2.5mm。燃料棒焊缝一般规定不能出现0.25mm的气孔，不得存在未熔合以及未焊透，检测灵敏度要求在2.5%以内，检测难度较大。

3）为保证底片的成像质量，包壳管焊缝均采用全补偿的方式，每转管120°进行1次透照，通过3张底片综合评价焊缝质量。

图1 燃料棒结构示意图

2 射线检测参数确定

2.1 常设参数

影响射线照相影像质量的因素众多，包括线质、胶片类型、显影条件、底片黑度、焦点尺寸、焦点至工件表面的距离、工件表面至胶片距离、曝光量等因素。为保证满足技术条件要求的底片黑度1.5≤D≤3.5，同时，阶梯孔型象质计φ0.32mm孔清晰成像，因此，对相关特性参数进行规定，具体如表1所示，该试验只讨论管电压和曝光量对底片成像质量的影响[1]。

2.2 透照试验

按照图2所示布置包壳管环缝透照试验，2片象质计分别布置在补偿块两端。透照试验采用丹东华日理学电气制造的HS-XYD-320射线检测装置，设备关键特性如下：（1）射线管型号：MXR-320HP/11，最大管电压320kV，最大功率1 800W；……