DIN 54111-2꞉1982 (DE) ᴾᴼᴼᴮᴸᴵᶜᴽ

DK 669.1 621.74-034.1 620.179.152 DEUTSCHE NORM Juni 1982 Zerstrungsfreie Prfung Prfung metallischer Werkstoffe mit DIN Rntgen- oder Gammastrahlen 54111 I Aufnahme von Durchstrahlunnsbildern von Gustcken aus Eisenweikstoffen I Teil 2 Non-destructive testing; testing of metallic materials by X- or gamma rays; radiographic techniques for castings of iron materials Essais non destructifs; essai des materiaux avec des rayonsX ou rayons gamma; techniques de radiographie pour pieces de fonte de materiaux de fer E Seite i 1 . 2 10 C Anwendungsbereich und Zweck Abschirmung gegen nicht bild- oi 2 Bezeichnung . 11 . 2 zeichnende Strahlung F 3 Prfklassen 11 Durchstrahlungsbilder . 12 2 z 4 Aufnahmeanordnungen 2 12 Bildgtenachweis . 12 . 5 12 5 Wahl der Strahlenquelle 13 Filmverarbeitung 7 14 Prfprotokoll . 12 ; 7 c 6 Filme und Aufnahmefolien 15 Auswertung von Durchstrahlungsbildern 13 z 7 Erhhung des Objektumfanges 9 16 Nicht prfbare Bereiche . 13 2 8 Geometrische Bedingungen . 10 17 Vereinbarungen . 15 8 9 Vorbereitung der Werkstckoberflche 11 18 bersicht ber Prfbedingungen . 15 5 2 i 5 i F 2 E m g E 2 B J 0 Y Fi 3 z 3 J 2 B 5 z Inhalt Fortsetzung Seite 2 bis 16 Normenausschu Materialprfung NMP im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, Berlin 30 06.62 DIN 54 777 /er/ 2 Jun 7YW Wersgr. 11 Vertr -Nr 0011 Seite 2 DIN 54 111 Teil 2 1 Anwendungsbereich und Zweck Diese Norm ist anwendbar fr die Durchstrahlungsprfung von Gustcken aus Eisenwerkstoffen, insbesondere von Stahl- und Graugu. Durch die Norm soll erreicht werden, da Durchstrahlungs- bilder eine dem Prfgegenstand angemessene und dem Stand der Prftechnjk entsprechende Bildqualitt aufwei- sen. Anforderungen an die Bildqualitt, die nur mit Hilfe von genormten Bildgteprfkrpern gestellt werden, geben keine Gewhr fr optimale Bildqualitt; es sind zustzlich Regeln und Erfahrungswerte der Prftechnik zu beachten, die in dieser Norm angegeben werden. 2 Bezeichnung Bezeichnung des Verfahrens zur Aufnahme von Durch- strahlungsbildern von Gustcken aus Eisenwerkstoffen fr die Durchstrahlungsprfung 2 in der Prfklasse B B Prfung DIN 54111 -2-B 3 Prfklassen 3.1 Einteilung Die fr die Prfempfindlichkeit magebenden Bedingun- gen werden den beiden folgenden Prfklassen zugeordnet Prfklasse A Allgemeine Prftechnik Prfklasse B Prftechnik hherer Prfempfindlichkeit Fr die Prfung eines Prfgegenstandes auf volumenhafte Fehler auch Warmrisse, sind die Bedingungen der Prf- klasse A ausreichend Insbesondere gengt diese Prf- technik, wenn derartige Fehler unter Verwendung der in Abschnitt 15.3 genannten Standard-Referenz-Filmsamm- lung beurteilt werden sollen. Die Prfklasse B soll nur bei Fllen angewendet werden, bei denen eine hohe Prfempfindlichkeit erforderlich ist. Ins- besondere soll sie in folgenden Fllen Anwendung finden wenn die Gtestufe 1 s nach DIN 17 245 gefordert ist und die Bedingungen der Prfklasse A bei den Auf- nahmeanordnungen 3 und 4 nicht eingehalten werden knnen und deshalb auf die Aufnahmeanordnung 2 aus- gewichen werden mu; bei der Durchstrahlung von Fertigungsschweiungen im Bereich von Anschweienden. Fr die bersichtsaufnahmen nach Aufnahmeanordnung 7 gelten besondere Bedingungen siehe Abschnitt 4.4. 3.2 Nichteinhaltung einer Prfbedingung in der Prfklasse B Ist es nicht mglich, eine der Prfbedingungen - Strahlenquelle oder - Abstand Strahlenquelle - Oberflche des Prfgegen- standes nach den im Abschnitt 5 oder Abschnitt 8.1 fr die Prf- klasse B angegebenen Festlegungen einzuhalten, kann durch Vereinbarung zwischen den Vertragspartnern der betroffene Prfbereich dennoch als nach Prfklasse B geprft gelten, wenn diese Prfbedingung mindestens gem Prfklasse A gewhlt wird und die dadurch bedingte geringere Prfempfindlichkeit durch eine hhere Schwr- zung mindestens S 2,5 wieder verbessert wird. 4 Aufnahmeanordnungen 4.1 Allgemeines Die Aufnahmeanordnung besteht aus der geometrischen Anordnung von Strahlenquelle, Prfgegenstand bzw. des- sen Prfbereich und Film-Folien-Kombination. Die Wahl einer bestimmten Anordnung hngt von der Gre und Gestalt des Gustckes, des Prfbereiches, der Zugng- lichkeit und der zu erwartenden Fehlerlage ab. Die Aufnahmeanordnungen sind in Tabelle 1 und fr geo- metrisch einfache Prfbereiche in den Bildern 1 bis 6, fr die bersichtsaufnahme in Bild 7 und fr besonders gu- typische Prfbereiche siehe Abschnitt 4.5 in den Bildern 8 bis 12 angegeben. Anmerkung Die Bildersind nicht mastblich und nursche- matisch gezeichnet. Die jeweils gegebenen geome- trischen Verhltnisse knnen die Prfbarkeit her- absetzen oder unmglich machen. 4.2 Einwandige Durchstrahlung ebener Prfbereiche Fr die Durchstrahlung von ebenen Prfbereichen gilt die Aufnahmeanordnung 1 nach Bild 1. 4.3 Einwandige Durchstrahlung gekrmmter Prfbereiche Fr die einwandige Durchstrahlung von gekrmmten Prf- bereichen gelten die Aufnahmeanordnungen 2 bis 4 nach den Bildern 2 bis 4. Die Aufnahmeanordnungen 3 und 4 sol- len -wenn mglich-der Aufnahmeanordnung 2 vorgezo- gen werden. 4.4 Doppelwanddurchstrahlung ebener und gekrmmter Prfbereiche Fr die Doppelwanddurchstrahlung von ebenen oder gekrmmten Prfbereichen gelten die Aufnahmeanord- nungen 5,6 und 7 nach den Bildern 5,6 und 7. Doppelwanddurchstrahlungen sollen nur dann angewen- det werden; wenn eine einwandige Durchstrahlungspr- fung nicht sinnvoll oder technisch nicht durchfhrbar ist. Die Doppelwanddurchstrahlung im Sinne von bersichts- aufnahmen nach Aufnahmeanordnung 7 soll jedoch dann bevorzugt werden, wenn die geometrischen Verhltnisse die Prfbarkeit herabsetzen oder unmglich machen oder wenn dadurch eine bessere Fehlerauffindbarkeit entsteht. Die Durchstrahlungsbedingungen sollen so gewhlt wer- den, da alle Prfbereiche mit der erforderlichen Schwr- zung abgebildet werden. Hierzu sind im allgemeinen meh- rere Aufnahmen erforderlich z. B. mehrere Aufnahmen aus verschiedenen Richtungen oder unter Anwendung von Mehrfilmtechniken oder mit unterschiedlichen Belich- tungszeiten. Bei den Aufnahmeanordnungen 6 und 7 soll zwischen den Vertragspartnern vereinbart werden, wie die in Abschnitt 15.3 angegebene Fehlerklassifizierung fr die einwandige Durchstrahlung auf die Doppelwanddurchstrahlung ber- tragen werden soll. In den Prfbereichen, bei denen die bersichtsaufnahme nicht eindeutig auswertbare Befunde liefert, ist die bersichtsaufnahme durch gezielte Aufnah- men nach den Bildern 1 bis 6 und 8 bis 12 zu ergnzen. Nur diese Durchstrahlungsbilder drfen zur Auswertung nach Abschnitt 15 herangezogen werden. DIN 54 111 Teil 2 Seite 3 Tabelle 1. Aufnahmeanordnung Aufnahme- Durchstrahlung Lage der Lage des Prf- anordnung Strahlenquelle Films bereich Bild Nr 1 - - eben i 2 auerhalb innerhalb einwandig c 3 exzentrisch gekrmmt I 3 innerhalb auerhalb 4 zentrisch l 4 doppelwandig, jedoch nur film- 5 nahe Wand auswertbar 5 abgebildet eben auerhalb doppelwandig, beide auerhalb 1 oder gekrmmt 6 Wnde auswertbar abgebildet; 6 Teilaufnahme doppelwandig, beide eben 7 Wnde auswertbar abgebildet; auerhalb auerhalb oder 7 bersichtsaufnahme gekrmmt 8 Gutypische Anordnungen 8 bis 12 Q Q Strahlenquelle B Bildschicht Film f Abstand Strahlenquelle - Oberflche des Prfgegen- Stands b AbstandOberflchedesPrfgegenstands-Bildschicht s Dicke des Prfgegenstandes Bild 1. Aufnahmeanordnung 1 fr ebene Prfbereiche und einwandige Durchstrahlung Bild 2. Aufnahmeanordnung 2 fr gekrmmte Prfbe- reiche und einwandige Durchstrahlung Strahlenquelle auf der konvn, Bildschicht auf der konkaven Seite des Prfbereiches Seite 4 DIN 54 111 Teil 2 Bild 3. Aufnahmeanordnung 3 fr gekrmmte Prfbe- reiche und einwandige Durchstrahlung Exzentrische Lage der Strahlenquelle auf der kon- kaven, Bildschicht auf der konvn Seite des Prfbereiches Bild 5. Aufnahmeanordnung 5fr ebene oder gekrmmte Prfbereiche und doppelwandige Durchstrahlung Strahlenquelle und Bildschicht auerhalb des Prfbereiches, nur die filmnahe Wand wird aus- wertbar abgebildet Bild 6. Aufnahmeanordnung 6fr ebene oder gekrmmte Prfbereiche und doppelwandige Durchstrahlung; Teilaufnahme Strahlenquelle und Bildschicht auerhalb des Prfbereiches, beide Wnde werden auswertbar abgebildet Bild 4. Aufnahmeanordnung 4 fr gekrmmte Prfbe- reiche und einwandige Durchstrahlung Zentrische Lage der Strahlenquelle auf der konka- ven, Bildschicht auf der konvn Seite des Prf- bereiches DIN 54 111 Teil 2 Seite 5 Draufsicht in 7 Richtung des Strahlenbndels Bildschicht Bild 7. Aufnahmeanordnung 7frebene oder gekrmmte Prfbereiche und doppelwandige Durchstrahlung; bersichtsaufnahme Strahlenquelle und Bildschicht auerhalb des Prfbereichs, beide Wnde werden auswertbar abgebildet a b Bild 8. Beispiel fr Winkel, Kante, Flansch a b Bild 9. Beispiel fr Steg, Rippe Bild 10. Beispiel fr KreuzrippelKreuzsteg und umlaufen- der Bund innenlauen Seite 6 DIN 54 111 Teil 2 Draufsicht in Richtung des Strahlenbndels b c I Bild 11. Beispiel fr Keil, Zwickel Bild 12. Beispiel fr a Steg, Rippe b und c AbsttzunglSitz 500 keV 200 t 100 Lu“ aI .E 60 70 EJ 50 2 40 J 30 20 10 1 2 3 4 5 6 38910 20 30 40 50 mm80 Durchstrahlte Dickes des Prfgegenstandes- Bild 13. Maximal zulssige Grenzenergie EG von Rntgenstrahlern in Abhngigkeit von der durchstrahlten Dicke s des Prfgegenstandes DIN 54 111 Teil 2 Seite 7 4.5 Wahl der Aufnahmeanordnung bei besonderen gutypischen Geometrien Die Ausnutzung der freien Gestaltungsmglichkeit bedingt an gegossenen Bauteilen gutypische Geometrien, die in Teilbereichen besondere Aufnahmeanordnungen erfor- dern Die Bilder 8 bis 12 zeigen Beispiele fr den Querschnitt sol- cher Volumenbereiche in schematischer Darstellung. 5 Wahl der Strahlenquelle 5.1 Allgemeines Die Wahl der Strahlenquelle richtet sich nach der durch- strahlten Dicke s des Prfgegenstandes, der geforderten Prfklasse und der gewhlten Aufnahmeanordnung. Bei nicht senkrechter Durchstrahlung ist anstelle von s die Wanddicke in Richtung des Zentralstrahls des Strahlen- bndels einzusetzen. Bei Doppelwanddurchstrahlung ist frs sinngem die Summe der durchstrahlten Dicken des Prfgegenstandes einzusetzen. Werden unterschiedliche Wanddicken auf einer Aufnahme abgebildet, so soll anstelle von sder Mittelwert der Wanddicken des noch aus- wertbaren Prfbereiches eingesetzt werden. Zur Wahl der Strahlenquelle bei gefgebedingten Anzeigen siehe Abschnitt 15.4. 5.2 Rntgenstrahlung bis 500 keV Grenzenergie Die fr die jeweilige durchstrahlte Dicke des Prfgegen- standes noch zulssigen grten Grenzenergien EC; der Rntgenstrahlen Arbeitsbereich bis 500 keV sind fr die Prfklassen A und B in Bild 13 angegeben. 5.3 Yb169, lrlg2, Co60 und Rntgenstrahler ab 1 MeV Grenzenergie Fr die Gammastrahler Co60, Ir192 und Yb169 und fr Rntgenstrahler mit einer Grenzenergie EG 2 1 MeV sind die zulssigen Dickenbereiche des Prfgegenstandes in Tabelle 2 angegeben. Anmerkung Es ist zu beachten, da die Bildqualitt von mit Ir 192 hergestellten Aufnahmen geringer ist, als wenn die Aufnahmen je nach Wanddicke mit Rnt- genstrahlen der vorgeschriebenen Grenzenergien siehe Bild 13 oder mit Yb169 oder Co60 siehe Tabelle 2 erstellt worden wren. 6 Filme und Aufnahmefolien 6.1 Filmklassen Die fr die Prfung von Gustcken in Frage kommenden Filme werden in der Reihenfolge zunehmender Krnigkeit in die 3 Filmklassen G 1, G 2 und G 3 eingeteilt 1. 6.2 Auswahl der Filme und Aufnahmefolien Die Auswahl der Filme richtet sich entsprechend Tabelle 3 nach den Prfklassen und nach dem Dickenbereich des Prfgegenstandes, die Auswahl der Aufnahmefolien nach der Grenzenergie der Rntgenstrahlung oder nach der Art des Gammastrahlers. 1 Eine Norm ber die Klassifizierung von Rntgenfilmen ist vorgesehen. Bis zu ihrerverffentlichung gilt die Tabelle 4 aus der Verffentlichung von Schnitger, D. und Mundry, E. ber die Klassifizierung von Rntgenfilmen, Amts- und Mitteilungsblatt der BAM, 1 1970 Nr 4, Seite 10 bis 17. Tabelle 2. Dickenbereich des Prfgegenstandes fr Gammastrahler und fr Rntgenstrahler ab 1 MeV Grenzenergie Durchstrahlter Dickenbereich s Strahlenquelle des Prfgegenstandes in mm Prfklasse A Prfklasse B I Yb 169 ISS 60 l2MeV s 2 80 s 100 l Bei Verwendung der Aufnahmeanordnung 4 siehe Bild 4 betrgt die zulssige untere Grenze 10mm 2 Da in diesem Energiebereich fr die Angabe ge. sicherter Zahlenwerte ausreichende Erfahrunger fehlen, sind die aufgefhrten Werte nur Richtwerte. 6.3 Kontakt von Film- und Aufnahmefolien Der Film und die Aufnahmefolien sollen whrend der Auf- nahme stets ber ihre gesamte Flche eng aneinanderlie- gen. Bei der Durchstrahlung von ebenen Prfbereichen kann dies entweder durch Evakuierung der Kassette oder durch Anpredruck z.B. Metallkassette sichergestellt werden; dies gilt nicht, wenn spezielle Filmate zwecks Anpassung an gekrmmte Oberflchen zugeschnitten wer- den mssen siehe auch Abschnitt 6.4. 6.4 Film- und Folienate und Kassetten bliche ate fr Filme, Folien und Kassetten sind in DIN 54 112 angegeben. In besonderen Fllen ist es zweck- mig, die ate von Filmen, Folien und Kassetten den besonderen Gegebenheiten des Prfgegenstandes anzu- passen. 6.5 Filmschwrzung Die Belichtungsbedingungen sollen so gewhlt werden, da die Schwrzung der Durchstrahlungsbilder im gesam- ten auswertbaren Bereich oberhalb der in Tabelle 4 ange- gebenen Grenzen liegt. Die Tabelle 4 enthalt auch den zulssigen Hchstwert der Schleierschwrzung. Die Schleierschwrzung wird an einem unbelichteten Muster der zu verwendenden Filme ermittelt. Sie ist die Schwr- zungsdifferenzzwischen einem nach Abschnitt 13verarbei- teten Film und einem nur fixierten und getrockneten Film; die Lichtschwchung durch den Filmtrger geht also in die Schleierschwrzung nicht ein. Sofern kein nur fixierter und getrockneter Film zur Verfgung steht Automatenentwick- lung, kann die Schleierschwrzung auch mit Filmtrger gemessen werden. Der zulssige Wert erhht sich dann um 0,l. Seite 8 DIN 54 111 Teil 2 Tabelle 3. Filmklassen und Aufnahmefolien Grenzenergie EG der Dickenbereich Filmklasse 1 Aufnahmefolien 2 3 Rntgenstrahlung bzw. des Prf- Prf- Gammastrahler Prfgegenstands klasse klasse Prfklasse Prfklasse s A B A B EG 50mm G3 VF Blei VF Blei Ir 192 G3 G2 0,02 bis 0,2 mm 0,l bis 0.2 mm HF Blei HF Blei 0,02 bis 0,2 mm 0,l bis 0,2 mm VF Stahl oder Kupfer VF Stahl oder Kupfer s 5 100mm G2 0,4 bis 0,7 mm 0,4 bis 0,7 mm HF Blei HF Stahl oder Kupfer Co 60 G3 0.1 bis 0,5 mm 0,4 bis 0.7 mm oder s 100mm G3 Stahl oder Kupfer 0,4 bis 0,7 mm VF Stahl oder Kupfer VF Stahl oder Kupfer s 5 100mm G2 0,4 bis 0,7 mm 0,4 bis 0,7 mm HF Blei lMeV 100mm G3 Stahl oder Kupfer 0,4 bis 0,7 mm s 2 100mm G2 G2 VF Stahl oder Tantal 2 1 mm 4MeV300mm G3 s 5 100mm G2 G2 VF Tantal 2 1 mm 100mm 12MeV G3 VF Tantal 2