DIN 54111-2꞉1982 (DE) ᴾᴼᴼᴮᴸᴵᶜᴽ

DK 669.1 : 621.74-034.1 : 620.179.152 DEUTSCHE NORM Juni 1982 Zerstörungsfreie Prüfung Prüfung metallischer Werkstoffe mit DIN Röntgen- oder Gammastrahlen 54111 I Aufnahme von Durchstrahlunnsbildern von Gußstücken 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 Prüfklassen 11 Durchstrahlungsbilder . 12 2 z 4 Aufnahmeanordnungen 2 12 Bildgütenachweis . 12 . 5 12 5 Wahl der Strahlenquelle 13 Filmverarbeitung 7 14 Prüfprotokoll . 12 ; 7 c 6 Filme und Aufnahmefolien 15 Auswertung von Durchstrahlungsbildern 13 z 7 Erhöhung des Objektumfanges 9 16 Nicht prüfbare Bereiche . 13 2 8 Geometrische Bedingungen . 10 17 Vereinbarungen . 15 8 9 Vorbereitung der Werkstückoberfläche 11 18 Übersicht über Prüfbedingungen . 15 5 2 i 5 i F 2 E m g E 2 B äJ 0 Y Fi 3 z 3 J 2 B 5 z Inhalt Fortsetzung Seite 2 bis 16 Normenausschuß Materialprüfung (NMP) im DIN Deutsches Institut für 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 für die Durchstrahlungsprüfung von Gußstücken aus Eisenwerkstoffen, insbesondere von Stahl- und Grauguß. Durch die Norm soll erreicht werden, daß Durchstrahlungs- bilder eine dem Prüfgegenstand angemessene und dem Stand der Prüftechnjk entsprechende Bildqualität aufwei- sen. Anforderungen an die Bildqualität, die nur mit Hilfe von genormten Bildgüteprüfkörpern gestellt werden, geben keine Gewähr für optimale Bildqualität; es sind zusätzlich Regeln und Erfahrungswerte der Prüftechnik zu beachten, die in dieser Norm angegeben werden. 2 Bezeichnung Bezeichnung des Verfahrens zur Aufnahme von Durch- strahlungsbildern von Gußstücken aus Eisenwerkstoffen für die Durchstrahlungsprüfung (2) in der Prüfklasse B (B): Prüfung DIN 54111 -2-B 3 Prüfklassen 3.1 Einteilung Die für die Prüfempfindlichkeit maßgebenden Bedingun- gen werden den beiden folgenden Prüfklassen zugeordnet: Prüfklasse A: Allgemeine Prüftechnik Prüfklasse B: Prüftechnik höherer Prüfempfindlichkeit Für die Prüfung eines Prüfgegenstandes auf volumenhafte Fehler (auch Warmrisse), sind die Bedingungen der Prüf- klasse A ausreichend Insbesondere genügt diese Prüf- technik, wenn derartige Fehler unter Verwendung der in Abschnitt 15.3 genannten Standard-Referenz-Filmsamm- lung beurteilt werden sollen. Die Prüfklasse B soll nur bei Fällen angewendet werden, bei denen eine hohe Prüfempfindlichkeit erforderlich ist. Ins- besondere soll sie in folgenden Fällen Anwendung finden: wenn die Gütestufe 1 (s) nach DIN 17 245 gefordert ist und die Bedingungen der Prüfklasse A bei den Auf- nahmeanordnungen 3 und 4 nicht eingehalten werden können und deshalb auf die Aufnahmeanordnung 2 aus- gewichen werden muß; bei der Durchstrahlung von Fertigungsschweißungen im Bereich von Anschweißenden. Für die Übersichtsaufnahmen nach Aufnahmeanordnung 7 gelten besondere Bedingungen (siehe Abschnitt 4.4). 3.2 Nichteinhaltung einer Prüfbedingung in der Prüfklasse B Ist es nicht möglich, eine der Prüfbedingungen - Strahlenquelle oder - Abstand Strahlenquelle - Oberfläche des Prüfgegen- standes nach den im Abschnitt 5 oder Abschnitt 8.1 für die Prüf- klasse B angegebenen Festlegungen einzuhalten, kann durch Vereinbarung zwischen den Vertragspartnern der betroffene Prüfbereich dennoch als nach Prüfklasse B geprüft gelten, wenn diese Prüfbedingung mindestens gemäß Prüfklasse A gewählt wird und die dadurch bedingte geringere Prüfempfindlichkeit durch eine höhere Schwär- zung (mindestens S = 2,5) wieder verbessert wird. 4 Aufnahmeanordnungen 4.1 Allgemeines Die Aufnahmeanordnung besteht aus der geometrischen Anordnung von Strahlenquelle, Prüfgegenstand bzw. des- sen Prüfbereich und Film-Folien-Kombination. Die Wahl einer bestimmten Anordnung hängt von der Größe und Gestalt des Gußstückes, des Prüfbereiches, der Zugäng- lichkeit und der zu erwartenden Fehlerlage ab. Die Aufnahmeanordnungen sind in Tabelle 1 und für geo- metrisch einfache Prüfbereiche in den Bildern 1 bis 6, für die Übersichtsaufnahme in Bild 7 und für besonders guß- typische Prüfbereiche (siehe Abschnitt 4.5) in den Bildern 8 bis 12 angegeben. Anmerkung: Die Bildersind nicht maßstäblich und nursche- matisch gezeichnet. Die jeweils gegebenen geome- trischen Verhältnisse können die Prüfbarkeit her- absetzen oder unmöglich machen. 4.2 Einwandige Durchstrahlung ebener Prüfbereiche Für die Durchstrahlung von ebenen Prüfbereichen gilt die Aufnahmeanordnung 1 nach Bild 1. 4.3 Einwandige Durchstrahlung gekrümmter Prüfbereiche Für die einwandige Durchstrahlung von gekrümmten Prüf- bereichen gelten die Aufnahmeanordnungen 2 bis 4 nach den Bildern 2 bis 4. Die Aufnahmeanordnungen 3 und 4 sol- len -wenn möglich-der Aufnahmeanordnung 2 vorgezo- gen werden. 4.4 Doppelwanddurchstrahlung ebener und gekrümmter Prüfbereiche Für die Doppelwanddurchstrahlung von ebenen oder gekrümmten Prüfbereichen 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 Durchstrahlungsprü- fung nicht sinnvoll oder technisch nicht durchführbar ist. Die Doppelwanddurchstrahlung im Sinne von Übersichts- aufnahmen nach Aufnahmeanordnung 7 soll jedoch dann bevorzugt werden, wenn die geometrischen Verhältnisse die Prüfbarkeit herabsetzen oder unmöglich machen oder wenn dadurch eine bessere Fehlerauffindbarkeit entsteht. Die Durchstrahlungsbedingungen sollen so gewählt wer- den, daß alle Prüfbereiche mit der erforderlichen Schwär- 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 für die einwandige Durchstrahlung auf die Doppelwanddurchstrahlung über- tragen werden soll. In den Prüfbereichen, bei denen die Übersichtsaufnahme nicht eindeutig auswertbare Befunde liefert, ist die Übersichtsaufnahme durch gezielte Aufnah- men nach den Bildern 1 bis 6 und 8 bis 12 zu ergänzen. Nur diese Durchstrahlungsbilder dürfen zur Auswertung nach Abschnitt 15 herangezogen werden. DIN 54 111 Teil 2 Seite 3 Tabelle 1. Aufnahmeanordnung Aufnahme- Durchstrahlung Lage der Lage des Prüf- ) anordnung Strahlenquelle Films bereich Bild Nr 1 - - eben i ’ 2 außerhalb innerhalb einwandig c 3 exzentrisch gekrümmt I 3 innerhalb außerhalb 4 zentrisch l 4 doppelwandig, jedoch nur film- 5 nahe Wand auswertbar 5 abgebildet eben außerhalb ! doppelwandig, beide außerhalb 1 oder gekrümmt ~ 6 Wände auswertbar abgebildet; 6 Teilaufnahme doppelwandig, beide eben 7 Wände auswertbar abgebildet; außerhalb außerhalb oder 7 Übersichtsaufnahme gekrümmt 8 Gußtypische Anordnungen 8 bis 12 Q Q Strahlenquelle B Bildschicht (Film) f Abstand Strahlenquelle - Oberfläche des Prüfgegen- Stands b AbstandOberflächedesPrüfgegenstands-Bildschicht s Dicke des Prüfgegenstandes Bild 1. Aufnahmeanordnung 1 für ebene Prüfbereiche und einwandige Durchstrahlung Bild 2. Aufnahmeanordnung 2 für gekrümmte Prüfbe- reiche und einwandige Durchstrahlung Strahlenquelle auf der konvexen, Bildschicht auf der konkaven Seite des Prüfbereiches Seite 4 DIN 54 111 Teil 2 Bild 3. Aufnahmeanordnung 3 für gekrümmte Prüfbe- reiche und einwandige Durchstrahlung Exzentrische Lage der Strahlenquelle auf der kon- kaven, Bildschicht auf der konvexen Seite des Prüfbereiches Bild 5. Aufnahmeanordnung 5für ebene oder gekrümmte Prüfbereiche und doppelwandige Durchstrahlung Strahlenquelle und Bildschicht außerhalb des Prüfbereiches, nur die filmnahe Wand wird aus- wertbar abgebildet Bild 6. Aufnahmeanordnung 6für ebene oder gekrümmte Prüfbereiche und doppelwandige Durchstrahlung; Teilaufnahme Strahlenquelle und Bildschicht außerhalb des Prüfbereiches, beide Wände werden auswertbar abgebildet Bild 4. Aufnahmeanordnung 4 für gekrümmte Prüfbe- reiche und einwandige Durchstrahlung Zentrische Lage der Strahlenquelle auf der konka- ven, Bildschicht auf der konvexen Seite des Prüf- bereiches DIN 54 111 Teil 2 Seite 5 Draufsicht in 7 Richtung des Strahlenbündels Bildschicht Bild 7. Aufnahmeanordnung 7fürebene oder gekrümmte Prüfbereiche und doppelwandige Durchstrahlung; Übersichtsaufnahme Strahlenquelle und Bildschicht außerhalb des Prüfbereichs, beide Wände werden auswertbar abgebildet a) b) Bild 8. Beispiel für Winkel, Kante, Flansch a) b) Bild 9. Beispiel für Steg, Rippe Bild 10. Beispiel für KreuzrippelKreuzsteg und umlaufen- der Bund innenlaußen Seite 6 DIN 54 111 Teil 2 Draufsicht in Richtung des Strahlenbündels b) c (I Bild 11. Beispiel für Keil, Zwickel Bild 12. Beispiel für a) Steg, Rippe b) und c) AbstützunglSitz 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 Prüfgegenstandes- Bild 13. Maximal zulässige Grenzenergie EG von Röntgenstrahlern in Abhängigkeit von der durchstrahlten Dicke s des Prüfgegenstandes DIN 54 111 Teil 2 Seite 7 4.5 Wahl der Aufnahmeanordnung bei besonderen gußtypischen Geometrien Die Ausnutzung der freien Gestaltungsmöglichkeit bedingt an gegossenen Bauteilen gußtypische Geometrien, die in Teilbereichen besondere Aufnahmeanordnungen erfor- dern Die Bilder 8 bis 12 zeigen Beispiele für 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 Prüfgegenstandes, der geforderten Prüfklasse und der gewählten Aufnahmeanordnung. Bei nicht senkrechter Durchstrahlung ist anstelle von s die Wanddicke in Richtung des Zentralstrahls des Strahlen- bündels einzusetzen. Bei Doppelwanddurchstrahlung ist fürs sinngemäß die Summe der durchstrahlten Dicken des Prüfgegenstandes einzusetzen. Werden unterschiedliche Wanddicken auf einer Aufnahme abgebildet, so soll anstelle von sder Mittelwert der Wanddicken des noch aus- wertbaren Prüfbereiches eingesetzt werden. Zur Wahl der Strahlenquelle bei gefügebedingten Anzeigen siehe Abschnitt 15.4. 5.2 Röntgenstrahlung bis 500 keV Grenzenergie Die für die jeweilige durchstrahlte Dicke des Prüfgegen- standes noch zulässigen größten Grenzenergien EC; der Röntgenstrahlen (Arbeitsbereich) bis 500 keV sind für die Prüfklassen A und B in Bild 13 angegeben. 5.3 Yb169, lrlg2, Co60 und Röntgenstrahler ab 1 MeV Grenzenergie Für die Gammastrahler Co60, Ir192 und Yb169 und für Röntgenstrahler mit einer Grenzenergie EG 2 1 MeV sind die zulässigen Dickenbereiche des Prüfgegenstandes in Tabelle 2 angegeben. Anmerkung: Es ist zu beachten, daß die Bildqualität von mit Ir 192 hergestellten Aufnahmen geringer ist, als wenn die Aufnahmen je nach Wanddicke mit Rönt- genstrahlen der vorgeschriebenen Grenzenergien (siehe Bild 13) oder mit Yb169 oder Co60 (siehe Tabelle 2) erstellt worden wären. 6 Filme und Aufnahmefolien 6.1 Filmklassen Die für die Prüfung von Gußstücken in Frage kommenden Filme werden in der Reihenfolge zunehmender Körnigkeit 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 Prüfklassen und nach dem Dickenbereich des Prüfgegenstandes, die Auswahl der Aufnahmefolien nach der Grenzenergie der Röntgenstrahlung oder nach der Art des Gammastrahlers. 1) Eine Norm über die Klassifizierung von Röntgenfilmen ist vorgesehen. Bis zu ihrerveröffentlichung gilt die Tabelle 4 aus der Veröffentlichung von Schnitger, D. und Mundry, E.: Über die Klassifizierung von Röntgenfilmen, Amts- und Mitteilungsblatt der BAM, 1 (1970) Nr 4, Seite 10 bis 17. Tabelle 2. Dickenbereich des Prüfgegenstandes für Gammastrahler und für Röntgenstrahler ab 1 MeV Grenzenergie Durchstrahlter Dickenbereich s Strahlenquelle ) des Prüfgegenstandes in mm Prüfklasse A Prüfklasse B I Yb 169 ISS 60 l2MeV s 2 80 s 100 l) Bei Verwendung der Aufnahmeanordnung 4 (siehe Bild 4) beträgt die zulässige untere Grenze 10mm 2) Da in diesem Energiebereich für die Angabe ge. sicherter Zahlenwerte ausreichende Erfahrunger fehlen, sind die aufgeführten Werte nur Richtwerte. 6.3 Kontakt von Film- und Aufnahmefolien Der Film und die Aufnahmefolien sollen während der Auf- nahme stets über ihre gesamte Fläche eng aneinanderlie- gen. Bei der Durchstrahlung von ebenen Prüfbereichen kann dies entweder durch Evakuierung der Kassette oder durch Anpreßdruck (z.B. Metallkassette) sichergestellt werden; dies gilt nicht, wenn spezielle Filmformate zwecks Anpassung an gekrümmte Oberflächen zugeschnitten wer- den müssen (siehe auch Abschnitt 6.4). 6.4 Film- und Folienformate und Kassetten Übliche Formate für Filme, Folien und Kassetten sind in DIN 54 112 angegeben. In besonderen Fällen ist es zweck- mäßig, die Formate von Filmen, Folien und Kassetten den besonderen Gegebenheiten des Prüfgegenstandes anzu- passen. 6.5 Filmschwärzung Die Belichtungsbedingungen sollen so gewählt werden, daß die Schwärzung der Durchstrahlungsbilder im gesam- ten auswertbaren Bereich oberhalb der in Tabelle 4 ange- gebenen Grenzen liegt. Die Tabelle 4 enthalt auch den zulässigen Höchstwert der Schleierschwärzung. Die Schleierschwärzung wird an einem unbelichteten Muster der zu verwendenden Filme ermittelt. Sie ist die Schwär- zungsdifferenzzwischen einem nach Abschnitt 13verarbei- teten Film und einem nur fixierten und getrockneten Film; die Lichtschwächung durch den Filmträger geht also in die Schleierschwärzung nicht ein. Sofern kein nur fixierter und getrockneter Film zur Verfügung steht (Automatenentwick- lung), kann die Schleierschwärzung auch mit Filmträger gemessen werden. Der zulässige Wert erhöht 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) Röntgenstrahlung bzw. des Prüf- Prüf- Gammastrahler Prüfgegenstands klasse klasse Prüfklasse Prüfklasse 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