射线探伤

nullnull第四章　射线探伤　　射线探伤是利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。 　　检验焊缝及其热影响区内部缺陷的主要方之一。 优点：客观准确，重复性好，可靠性高，结果可长期保存。 缺点:可检测板厚较小，成本较高，污染环境。null按射线源种类分： X射线、γ射线、高能射线检测 按显示缺陷方法不同： 射线照相探伤、射线荧光屏观察法、射线实时图象法、射线计算机断层扫描技术。 　　第一节　射线检测的基本原理 一、射线的基本性质 1不可见，以光速直线传播 2不带电，不受电场和磁场的影响null3穿透可见光不能穿透的物质 4能使物质的原子电离，能使胶片感光，能使某些物质产生荧光。 5能伤害和杀死生物细胞 二、射线与物质的相互作用 1　主要有：光电效应、汤姆逊散射，康普顿效应和电子对效应。 作用的结果使射线因吸收和散射而失去一部分能量，强度相应减弱，这种现象称之为射线的衰减。 null2　衰减定律 射线透过厚度δ的物质后射线强度I δ与透照厚度之间应遵循如下的指数衰减规律： I δ＝ I 0e-μδ I δ：射线透过厚度δ的物质后的射线强度 I0：射线的初始强度 e: 自然对数的底 δ：透过物质的厚度 μ:线衰减系数，为上述各物理效应分别引起的衰减系数之和。null三、探伤的基本原理 　　射线探伤的实质是根据被检工件与其内部缺陷介质对射线能量的衰减程度不同，而引起射线透过工件后的强度差异，使缺陷能在射线底片上或电视屏幕上显示出来。　成象技术示意图nullx射线在工件及缺陷中的线衰减系数分别为μ和μ’。 根据衰减定律：透过完好部位x厚的射线强度 I x＝ I 0e-μx 透过缺陷部位的射线强度 I ’＝ I 0e-μx e –(μ’ –μ) Δx 可得： 1、 μ’ ＜μ时， I ’＞ I x 2、μ’ ＞μ时， I ’＜ I x 3、μ’ ≈μ或Δx→0时， 　I ’ ≈ I x null第二节　射线探伤设备一、X射线机 1分类 ⑴按射线束辐射方向分：定向辐射和周向辐射 ⑵按结构形式分：携带式、移动式、固定式 ⑶按极区数量分：单极式、双极区 ⑷按高压整流线路的结构形式分为：自整流、全波整流、倍压整流 ⑸按绝缘材料分：油绝缘、气体绝缘 ⑹按冷却方式分：强油循环冷却、水冷却、自冷却null2　构造 由X射线管、高压发生器、控制装置、冷却器、机械装置、和高压电缆等部件组成。 二、X射线管 产生X射线的部件，由阴极与阳极等组成的真空电子器件 1构造及原理 ⑴阴极构件null阴极聚焦罩灯丝阴极（钨） 灯丝（钨丝） 聚焦罩X射线管电流的大小是通过改变阴极灯丝加热电流来调整的。null⑵阳极构件 作用：阴挡电子运动、进行能量转换产生X射线 根据X射线的辐射方向，阳极可分为定向阳极和周向辐射两种形式。 ①定向辐射式阳极X阳极结构示意图定向辐射式阳极由阳极靶、阳极罩和阳极体组成nulla　阳极靶　靶材料耐高温，坚硬和易散热，常选金属钨 b 阳极罩　材料Cu 吸收二次电子及固定射线窗口的作用 c 铍窗口　通过X射线外，可吸收二次电子。 ②周向辐射式阳极 可以3600整个环焊缝作X射线照相 与定向辐射阳极的构造相似，其主要区别是阳极靶的形状和安装角度不同。 null30－50030－600a 平面靶a 锥形靶周向辐射阳极示意图a 平面靶 b 锥形靶 null⑶玻璃壳 起绝缘和密封作用 2　X射线管的焦点 X射线机的焦点实际上是X射线管的焦点 是指阳极靶上产生X射线的面积（或被电子束轰击的阳极靶面积）即射线源的大小。 它的大小直接影响探伤灵敏度和透照清晰度null焦点尺寸主要取决于灯丝形状和大小 灯丝绕成平面螺旋形可产生圆焦点，绕成螺旋管形可产生方形或矩形的线焦点。当有二组灯丝时，可产生两个大小不同的焦点，称双焦点。 ⑴实际焦点（几何焦点） 电子束打在阳极靶面上的面积线焦点示意图null直接影响阳极的散热效果。 ⑵有效焦点（光学焦点） 实际焦点在透照方向、即射线束中心方向（亦垂直于X射线管轴线方向）上的投影面积 通常X射线机在技术指标中给出的焦点尺寸是有效焦点的尺寸。 一般用面积来 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示焦点的大小 2×2　正方形 3 ×4　矩形 Φ5　圆形null管电压KV管电流mA灯丝加热电流3.8A灯丝加热电流3.4A3 X射线管的特征曲线在不同的灯丝加热电流下,管电流与管电压之间的关系称为X射线管的特征曲线.null4　X射线机的基本电路X射线机的基本电路有灯丝电路和高压电路X射线机的基本电路null5、X射线机的选择 ⑴根据被检工件的材料和厚度选择X射线机的额定管电压 检查非金属材料或轻金属材料时选用额定管电压较低的射线（软X射线）检查钢铁工件，选用额定管电压较高的X射线机。 工件厚时，较高电压。工件薄时，较低电压。 ⑵根据射线检验工作的性质选择X射线机的结构形式null⑶根据被检对象的形状和尺寸选择射线束的辐射方向 　定向和周向辐射 ⑷对于质量 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 高的被检对象，必须选用　小焦点，甚至微焦点X射线机 　　X射线机的主要技术参数与规范主要包括：管压峰值（kv）管电流平均值（mA), 焦点尺寸（mm), 最大穿透钢铁厚度。 null携带式YXT－3010管电流平均值10mA管电压峰值300kvX射线机金属陶瓷X射线管null二、γ射线机 按其结构分：携带式、移动式，爬行式 一般由γ射线源、源容器、源导管和驱动机构组成。 1、 γ射线源 人工放射性同位素作为γ射线源 γ源封装的活性区尺寸定义为γ源的焦点尺寸，亦可用γ源柱的直径和高度来表示。 null2　源容器（机体） 以我国核工业部研制的TS－1型Ir192 γ射线探伤机为例源在屏蔽位置源在移动中源在曝光位置送出收回机体源输源管探头曲柄控制缆null第三节　焊缝的照相法探伤　　根据被检工件及其内部缺陷介质对射线能量衰减程度的不同而引起透过后射线强度分布差异，被射线照相胶片MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714212175789_1下来经暗室处理后，再由其底片上较大的黑化程度对应较大的透射射线强度，根据射线照相底片上这种黑化程度变化的图象来发现被检工件中存在的缺陷。 主要标准为：GB3323－87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》null一、探伤系统基本组成射线源铅光栏滤板象质记　标记带铅遮板工件滤板暗盒　胶片　增感屏底部铅板null1、射线源 常用的射线源是X射线机、γ射线机 2　射线胶片 ⑴结构1保护层　2乳剂层　3结合层　4片基null①片基起支持全部涂层的作用。 ②乳剂层具有增感作用并使卤化银颗粒能均匀悬浮，固定其中。 ③结合层主要成分为树脂，其作用是使乳剂层牢固地粘附在片基上。 ④保护层保护乳剂层不受损伤 ⑵底片的黑度 　　是描述照相底片上某一点黑化程度的参量，其定义为强度为L0的可见光沿法向入射到照相底片上的某点，设透过底片的可见光强度为L，则该点的黑度为： nullD＝lg(L0/L) D—底片黑度 L0－－照射光强 L－－透过光强D＝1D＝2D＝3透过率L/L0=1/10L/L0=1/100L/L0=1/1000底片黑度透射光强与照射光强的关系底片上某点的黑度与它的含银量的多少有关，含银量越多，越难于透光，即黑度较大。null⑶胶片的类型 按银盐粒度由小到大的顺序　J1、J2、J3 3　增感屏 null⑴金属增感屏 是由金属箔粘合在纸基或胶片片基上制成的，其原子核被射线电离后放出的二次电子加速了胶片上银盐的还原。 ⑵荧光增感屏和金属荧光增感屏 是把能发出荧光的盐类涂敷在不同的基底上制成的增感器材料。null4　象质计 　　是一种用于 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 底片影象质量优劣的工具。有槽型、孔型及金属线型等几种。 　　规定焊缝射线照相使用GB5618－85《线型象质计》的R’10系列线型象质计 ⑴R’10系列线型象质计GB5618-851016FE包壳null⑵线型象质计的使用射线源一侧，被检区一端的焊缝上（1/4处），细线位于远离被检区中心的外侧。为什么?null5　暗盒 作用　保护胶片不受光和机械损伤 材料应对射线的吸收不明显。如不透明橡胶或塑料，黑纸或薄铝片等。 6标记带 其上的铅质标记有：定位标记、识别标记、B标记等。null二、探伤条件的选择 1　选择原则 ⑴象质等级 GB3323-87对钢熔化焊缝对接接头的射线照相方法的底片影象质量分为三级 A级－质量一般，适用于承受负荷较小的产品及部件 AB级－质量较高，适用于锅炉和压力容器产品及部件 B级－质量最高，适用于航天和核设备等极为重要的产品及部件。 null⑵黑度(D) ⑶灵敏度 评价射线照相质量的最重要指标 以在工件中能发现的最小缺陷尺寸或其在工件厚度上所占百分比来表示。ABCD灰雾度（D0） 是指未经曝光的胶片经显影处理后获得的微小黑度。null2　射线源的选择 ⑴射线能量 指射线源的KV、MeV值或γ源的种类。 ⑵射线强度 ⑶焦点尺寸 ⑷辐射角3、几何参数的选择3、几何参数的选择⑴焦点尺寸 ⑵透照距离 焦点至胶片的距离F ⑶缺陷至胶片的距离⑴几何不清晰度（Ug）⑴几何不清晰度（Ug）利用三角关系可得： Ug=δd/(F-δ) L1　胶片至工件上表面的距离 L2　射线源至工件上表面的距离null可得：d/L1越小，则Ug越小 因此 ①首先考虑小焦点的射线源，并适当增加射线源至工件上表面的距离(L1) ② d/L1一定时，Ug随工件厚度增加而增加 注意：埋藏缺陷的位置越靠近胶片，其影象就越清晰。 这也是象质计摆放在靠近射线源一侧的原因，目的就是为了保证在整个透照厚度范围内都能达到象质计所显示的透照灵敏度。⑵几何不清晰度的控制⑵几何不清晰度的控制①区别不同的底片级别或对不同的透照厚度范围分别规定允许的Ug值 ②将Ug值看成是变量，随透照厚度的增加而增加，随底片级别改变而改变。4　曝光条件的选择4　曝光条件的选择用曝光曲线对曝光规范进行选择 ⑴X射线探伤 规范：管电流(mA)、管电压(kV)、焦距(mm)、 曝光时间(min) 　　　曝光量＝管电流×曝光时间 从提高灵敏度的角度考虑应从中选取较低的管电压和较大的曝光量作为曝光规范。⑵γ射线探伤⑵γ射线探伤曝光量＝（射源）放射性活度×时间5、散射线的控制 ⑴限制辐射场 ⑵选择适当的射线能量6透照方式的选择6透照方式的选择决定射线源、工件和胶片之间的相互位置关系。 GB3323－87规定，透照方式分为下列五种⑴纵缝透照法 适用于I型、单V型和双V型作一次垂直于焊缝的透视。 null⑵环缝外透法null⑶环缝内透法 ①射线源为定向辐射时，采用偏心透照法②射线源为周向辐射时采用环缝中心内透法null⑷双壁单影法 适合外径大于89mm的管道焊缝。Ⅰ　　　　　　　　　　　Ⅱnull⑸双壁双影法 适于外径＜89mm的管道焊缝null透照方式确定后应注意： ①射线入射方向的选择 ②透照厚度差的控制δδ’具体到实际，可对一条焊缝划分等分数。对角接接头，T型接头加补偿块7　胶片的暗室处理 包括显影、停显、定影、冲洗和底片干燥五个工序7　胶片的暗室处理 包括显影、停显、定影、冲洗和底片干燥五个工序三、焊缝射线底片的评定 1　底片质量的评定 应符合GB3323－87的有关规定 2　焊缝质量的评级 根据缺陷的性质、缺陷的尺寸及数量将焊缝质量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，质量依次降低。null3　常见焊缝缺陷影象的特征1） 裂纹  　　裂纹主要是在熔焊冷却时因热应力和相变应力而产生的， 也有在校正和疲劳过程中产生的，是危险性最大的一种缺陷。 裂纹影像较难辨认。因为断裂宽度、裂纹取向、断裂深度不同， 使其影像有的较清晰，有的模糊不清。常见的有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑裂纹， 分布在焊缝上或热影响区。null2） 未焊透 　　未焊透是熔焊金属与基体材料没有熔合为一体且有一定间隙的一种缺陷。在胶片上的影像特征是连续或断续的黑线， 黑线的位置与两基体材料相对接的位置间隙一致。null3） 气孔  　　气孔是在熔焊时部分空气停留在金属内部而形成的缺陷。 气孔在底片上的影像一般呈圆形或椭圆形，也有不规则形状的，以单个、多个密集或链状的形式分布在焊缝上。在底片上的影像轮廓清晰，边缘圆滑，如气孔较大，还可看到其黑度中心部分较边缘要深一些null4） 夹渣  　　夹渣是在熔焊时所产生的金属氧化物或非金属夹杂物， 因来不及浮出表面，停留在焊缝内部而形成的缺陷。在底片上其影像是不规则的，呈圆形、块状或链状等，边缘没有气孔圆滑清晰， 有时带棱角，null5） 烧穿  　　在焊缝的局部，因热量过大而被熔穿，形成流垂或凹坑。 在底片上的影像呈光亮的圆形(流垂)或呈边缘较清晰的黑块(凹坑)， null12null34null56null78null910nullnullnull4. 表面缺陷和伪缺陷 　　1） 表面缺陷  　　对于缺陷，主要应检查工件内部缺陷，但是各种表面缺陷在胶片上的影像和内部缺陷的影像并没有什么区别，表面缺陷有些是允许的。因此，在胶片上发现有缺陷影像后， 应与工件表面仔细查对， 最后得出结论。 null2） 伪缺陷  　　伪缺陷产生的原因很多，形状也多种多样，检测人员一般凭经验能识别大部分伪缺陷。也就是说，对缺陷影像可根据缺陷影像的特征和产生的部位予以分析。此外，还可以从胶片两侧利用反光或放大镜观察表面是否划伤来判断。如仍怀疑有缺陷，则必须重照复验。5　缺陷位置确定根据缺陷在底片上的影像，只能判定缺陷在工件中的平面位置，也就是说，只能把缺陷位置以两个坐标表示出来。为了确定第三个坐标，即决定缺陷所在位置的深度，必须进行两次不同方向的照射5　缺陷位置确定null埋藏深度的确定－－立体摄影法 ⑴双重曝光法A1A2ahlLsh=[s(L-l)-al]/(a+s)⑵放置标记的双重曝光法⑵放置标记的双重曝光法①在工件上表面放置标记 ②在工件上下表面分别放置标记 第四节　射线探伤中的安全防护第四节　射线探伤中的安全防护一、电离辐射的生物效应 二、保健物理和卫生保健的监督 三、安全防护 1距离防护 2时间防护 3屏蔽防护 null　　1. 距离防护法 　　距离防护在进行野外或流动性射线检测时是非常经济有效的方法。这是因为射线的剂量率与距离的平方成反比，增加距离可显著地降低射线的剂量率。若离放射源的距离为R1处的剂量率为P1，在另一径向距离为R2处的剂量率为P2，则它们的关系为： 显然，增大R2可有效地降低剂量率P2，在无防护或护防层不够时，这是一种特别有用的防护方法。 null　　2. 时间防护法 　 时间防护是指让工作人员尽可能的减少接触射线的时间，以保证检测人员在任一天都不超过国家规定的最大允许剂量当量(17mrem)。 　人体接受的总剂量：D = Pt，其中，P为在人体上接受到的射线剂量率，t为接触射线的时间。 　 由此可见，缩短与射线接触时间t亦可达到防护目的。如每周每人控制在最大容许剂量0.1rem以内时，则应有D≤0.1rem；控制每周内的透照次数N≤0.1，亦可以达到防护的目的。 null3. 屏蔽防护法 屏蔽防护法是利用各种屏蔽物体吸收射线，以减少射线对人体的伤害，这是射线防护的主要方法。一般根据X射线、γ射线与屏蔽物的相互作用来选择防护材料，屏蔽X射线和γ射线以密度大的物质为好，如贫化铀、铅、铁、重混凝土、铅玻璃等都可以用作防护材料。但从经济、方便出发，也可采用普通材料，如混凝土、岩石、砖、土、水等。对于中子的屏蔽除能防护γ射线之外， 还以特别选取含氢元素多的物质为宜。