汤 慧，张小刚，俞东宝

(中核北方核燃料元件有限公司，包头 014035)

环形核燃料元件作为一种新型元件，可大幅度提高燃料元件的传热效率，降低燃料芯块温度，显著提升核电系统的安全性和经济性。环形核燃料元件焊缝包括端塞柱面环焊缝和端塞端部环焊缝，其结构如图1所示。要求对其进行100%数字X射线成像检测。

图1 环形核燃料元件结构示意

数字X射线成像检测技术是一种可以直接获得数字化图像的检测技术，其成像质量主要由灵敏度、清晰度和灰度来描述。该技术检测效率高，可实时获得质量信息，可通过旋转使射线束垂直于缺陷(减少畸变影响，提高缺陷的检测精度)，更能适应现代工业快速在线检测的需求。

1 检测原理

射线在穿透物质的过程中会与物质发生相互作用而强度减弱，强度衰减遵循指数衰减规律，衰减程度取决于物质的线衰减系数和射线在物质中的穿透厚度。当物体中存在缺陷，且缺陷的衰减系数和物体材料的衰减系数不同时，缺陷与物体完好部位对射线的吸收程度不同，到达平板探测器的射线强度就不同，经过图像处理，就会得到黑度不同的影像，通过图像即可对焊接质量进行评价。数字X射线检测原理如图2所示。

图2 数字X射线检测原理示意

试验设备为Comet HS-XY-320型高频双焦点X射线机(焦点直径分别为1.0，0.4 mm)、PE 0822型成像板和专用图像处理软件、锆合金丝型像质计等，试验对象为φ 18 mm的锆合金环形核燃料元件,其内外包壳壁厚小于1 mm。……