射線檢測(cè)試驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一曝光曲線的制作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)1 .掌握常用曝光曲線的制作方法；2 .制作某一型號(hào)X射線機(jī)的曝光曲線。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材1 .X射線機(jī)一臺(tái)2 .階梯試塊一套3 .密度計(jì)一臺(tái)4 .鉛箔增感屏和膠片等若干5 .普通坐標(biāo)紙和對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙各一張三、實(shí)驗(yàn)原理選用任意一臺(tái)X射線機(jī)，采用相同的增感屏、膠片、顯影液、定影液及顯影、定影時(shí)間和顯影溫度的情況下，對(duì)同一材料的不同厚度工件的透照時(shí)，所用的曝光條件（焦距、管電壓、管電流和曝光時(shí)間），是不一樣的，如果我們固定其中的一些因素，使透照厚度僅隨其中某一種因素的變化而改變，那么我們就可以獲得一條相關(guān)曲線，這條曲線就是曝光曲線。曝光曲線是檢測(cè)的工具。一臺(tái)X射

2、線機(jī)在不同的工藝和環(huán)境條件下其曝光曲線是不同的。因此，已經(jīng)制成的曝光曲線只適用于與當(dāng)時(shí)特定條件相同的狀態(tài)，否則應(yīng)制作新的曝光曲線。常用曝光曲線有兩種：1 .管電壓一一厚度曝光曲線：在X射線機(jī)、膠片、增感屏、焦距、暗室處理?xiàng)l件保持不變的情況下，固定曝光量（mAmin）對(duì)階梯試塊進(jìn)行透照。為了使不同厚度部分的黑度值一樣，就必須隨著厚度的變化而改變曝光強(qiáng)度（管電壓KVP）,這就是我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中最常用的基本曲線。根據(jù)數(shù)學(xué)分析可以知道，管電壓與透照厚度之間不存在簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，因而得到的不是直線而是一條曲線，但從實(shí)驗(yàn)中可以看出這條曲線的曲率不大，在某些區(qū)域內(nèi)可以近似的看作直線，在實(shí)驗(yàn)中用階梯試塊實(shí)

3、現(xiàn)不同厚度d的透照，在同一焦距和曝光量條件下，用不同的管電壓進(jìn)行多張膠片曝光，經(jīng)暗室處理可得一組底片，通過(guò)這組底片可獲得多條黑度與厚度的曲線（每張底片即是一條黑度一一厚度的曲線），當(dāng)我們選取某一黑度值時(shí)，不同管電壓對(duì)應(yīng)的不同厚度即有一對(duì)應(yīng)點(diǎn)，將選取的各點(diǎn)標(biāo)注于普通坐標(biāo)紙上便可得一條曝光曲線，這一曝光曲線，就是管電壓一一厚度曝光曲線。2 .曝光量一一厚度曝光曲線同制作管電壓一一厚度曝光曲線一樣，在各種條件不變的情況下，固定管電壓（KVP）改變曝光量(mA-min),對(duì)階梯試塊進(jìn)行分次曝光。在管電壓不變的情況下，d與logI0t呈直線關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中用階梯試塊實(shí)現(xiàn)不同厚度d的透照，在同一管電壓下用不

4、同的曝光量進(jìn)行多張膠片曝光，經(jīng)暗室處理可得一組底片。通過(guò)這組底片可獲得多條黑度一一厚度的關(guān)系曲線(每張底片即是一條黑度一一厚度的曲線)。我們選取某一黑度值時(shí)不同的曝光量對(duì)應(yīng)不同的厚度即有一對(duì)應(yīng)點(diǎn)。將各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)注于對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上便可得一條曝光曲線，這一曝光曲線就是曝光量一一厚度曝光曲線。曝光量一一厚度曝光曲線在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上是一條直線，這是因?yàn)椋?1-1)(1-2)ndI=lot通過(guò)推論可得:loglot=dc四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1 .階梯試塊的準(zhǔn)備加工階梯試塊，其材質(zhì)與被檢工件相同或相似。形狀、尺寸如圖1-1所示。階梯厚度梯按極差為2mm的等差數(shù)列變化，從2mm20mm,另外再制備厚度為10mm和2

5、0mm的平板試塊各一塊，如加在階梯試塊下面，可擴(kuò)大制作曲線的厚度范圍。圖1-1階梯式塊示意圖2 .制作管電壓一一厚度曝光曲線(鋼鐵材料)管電壓一一材料厚度曝光曲線是常用的一種曲線，實(shí)驗(yàn)時(shí)要求：(1)按階梯試塊大小切好四張膠片(300X80mm),膠片用0.03毫米的鉛箔增感，放入暗袋中；(2)按表1-1所給定的條件逐張分別進(jìn)行曝光，曝光時(shí)應(yīng)固定焦距，曝光量及暗室處理?xiàng)l件，放置識(shí)別標(biāo)記等；(3)將曝光后的膠片進(jìn)行暗室處理；(4)暗室處理后的底片用黑度計(jì)測(cè)量每一厚度對(duì)應(yīng)的黑度值，并填入表1-1中；(5)根據(jù)表1-1的數(shù)據(jù)，在普通坐標(biāo)紙上作出不同管電壓時(shí)，材料厚度一一黑度的關(guān)系曲線，縱坐標(biāo)為黑度D,

6、橫坐標(biāo)為材料厚度d(mm);(6)選黑度D=1.5時(shí)，作橫坐標(biāo)的平行線，與每根Dd曲線相交，并讀取交點(diǎn)處的管電壓和厚度值并填入表1-2;(7)根據(jù)表1-2的數(shù)據(jù)，在普通坐標(biāo)紙上繪制管電壓一一材料厚度的曝光曲線，縱坐標(biāo)為KVP,橫坐標(biāo)為d(mm)。3.制作曝光量一一厚度曝光曲線(鋼鐵材料)(1)按鋼鐵階梯試塊的大小切好四張膠片，用0.03毫米鉛屏增感，放入暗袋中；(2)按表1-3所給定的條件逐張分別曝光，曝光時(shí)間應(yīng)固定焦距，管電壓及暗室處理?xiàng)l件，放置識(shí)別標(biāo)記等；(3)將曝光后的膠片進(jìn)行暗室處理；(4)暗室處理后的底片用黑度計(jì)測(cè)量每一厚度對(duì)應(yīng)的黑度值，并填入表1-3中；(5)根據(jù)表1-3的數(shù)據(jù)，在

7、普通坐標(biāo)紙上作出不同曝光量時(shí)，材料厚度一一黑度的關(guān)系曲線，縱坐標(biāo)為黑度D,橫坐標(biāo)為材料厚度d(mm);(6)選黑度D=1.5時(shí)，作橫坐標(biāo)的平行線，與每根D-d曲線相交，并讀取交點(diǎn)處的曝光量和厚度值并填入表1-4中；(7)根據(jù)表1-4的數(shù)據(jù)，在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制it(或Logit)與d的曝光曲線，縱坐標(biāo)為mAt(或Logit),橫坐標(biāo)為d(mm)。五、數(shù)據(jù)處理1.從表1-4得到一組離散數(shù)據(jù)，由于d與Log10t之間存在線性關(guān)系，這是因?yàn)椋?1-1)(1-2)I=10t-udlg10t=udc因此，這些點(diǎn)可以連成一條直線，但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于各種因素的影響而產(chǎn)生誤差，這些點(diǎn)都可能偏離直線，利用實(shí)驗(yàn)所

8、取得的數(shù)據(jù)求出直線方程，就是數(shù)據(jù)處理的主要任務(wù),求解直線方程的方法很多，在此我們采用一元回歸方程：y=bx+a(1-3)通過(guò)一元回歸方程,設(shè)有一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),和yi值填入，并計(jì)算出求出(1-3)式中系數(shù)a和bo回歸直線方程也就得到了。1-5,將為(1-4)(1-5)自變量為x,應(yīng)變量為y,在求回歸方程時(shí)，首先按表Xiyi,x，以及它們的和，然后按下式計(jì)算系數(shù)b和d。b_n"xiyixyin'x2<xi)2yx2-%Xivxyia=nm)2根據(jù)求得的b和a值即可得一條直線，這條直線稱為y對(duì)x的回歸直線，(1-3)式y(tǒng)對(duì)x的回歸方程，b為回歸系數(shù)，a為一常數(shù)。這個(gè)回歸方程所代

9、表的直線，是平面XOY上一切直線中與已知觀測(cè)值最靠近的一條直線。曝光量一一厚度曝光曲線的Logit與d之間已從數(shù)學(xué)表達(dá)式（1-2）知道具有線性關(guān)系,因此可用一元回歸法求此直線方程。2.在實(shí)際工作中，由散點(diǎn)圖得到的不一定是直線，經(jīng)常遇到曲線。因此選擇適當(dāng)類型的曲線去擬合各散點(diǎn)，如果各離散實(shí)驗(yàn)點(diǎn)趨近于在一直線的附近時(shí)，則可用上面的方法進(jìn)行擬合。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 .簡(jiǎn)述兩種曝光曲線的作用；2 .列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)好曝光曲線，并作簡(jiǎn)要分析；3 .用一元回歸方程擬合曝光量一一厚度曲線，求出方程，畫(huà)出直線并與連點(diǎn)法所得直線進(jìn)行比較；4 .分析討論管電壓一一厚度曲線能否用一元回歸法擬合，為什么？5 .實(shí)驗(yàn)體

10、會(huì)（認(rèn)識(shí)、疑問(wèn)、新的見(jiàn)解等）；6 .將所有實(shí)驗(yàn)表格附于報(bào)告內(nèi)。表1-1機(jī)型透照規(guī)范焦距：mm,曝光量：mA-t管電壓（KVP）底片黑度測(cè)量值dDdDdDdD表1-2(D=1.5時(shí))厚度d(mm)管電壓（KVP）表1-3機(jī)型透照規(guī)范焦距：mm,管電壓：KVP曝光量（mA-t）底片黑度測(cè)量值dDdDdD3.dD表1-4厚度d(mm)mA-tLogit注：1.機(jī)型和透照規(guī)范實(shí)驗(yàn)前由老師提供；2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將本頁(yè)剪下附于實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)。表1-5實(shí)驗(yàn)點(diǎn)xyxy2X1X1y1X1y12X12X2y2X2y22X2xXnynXnYn2XnsnZXi口n工yi口n工XiyiIn£Xi2日實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（依據(jù)表

11、1-4）實(shí)驗(yàn)點(diǎn)Xi(di)yi(Logit)Xi-2Xi1234X注：本頁(yè)附于實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)。實(shí)驗(yàn)二焊縫的射線探傷檢測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆绽肵射線機(jī)對(duì)金屬結(jié)構(gòu)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的方法。二、實(shí)驗(yàn)器材：1 .X射線機(jī)一臺(tái)2 .焊縫試板一件3 .R16系列像質(zhì)計(jì)一套4 .膠片、鉛箔增感屏、暗袋和鉛字若干5 .密度計(jì)一臺(tái)6 .觀片燈一個(gè)7 .JB4730-94壓力容器無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)一本、實(shí)驗(yàn)原理:1.X射線和尸射線具有穿透物質(zhì)的特性，在穿透物質(zhì)過(guò)程中，會(huì)被物質(zhì)所吸收，使透過(guò)的射線強(qiáng)度減弱，我們稱其為衰減作用，這種物質(zhì)對(duì)射線的衰減作用具有一定的衰減規(guī)律，其衰減規(guī)律可用下列公式表示：I=Ioe-d(2-1)式中：

12、I通過(guò)物體后的射線強(qiáng)度；Io通過(guò)物體前的射線強(qiáng)度；科物質(zhì)的衰減系數(shù)；d物體的厚度。不同的物質(zhì)對(duì)射線的吸收和衰減系數(shù)是不一樣的，測(cè)量其變化就可以探測(cè)物體內(nèi)部有無(wú)缺陷，如圖2-1所示：設(shè)：11為射線透過(guò)無(wú)缺陷部位強(qiáng)度，則：gdI1=I0e(2-2)設(shè)：I2為射線透過(guò)有缺陷部位強(qiáng)度，則：g(dx)I2=I0e(2-3)如果缺陷部位含有雜質(zhì)或夾有其它物質(zhì)，則：(d_x)Wx_I"'(gW'xq)圖2-1射線透照示意圖透過(guò)有缺陷部位和無(wú)缺陷部位后的射線強(qiáng)度比為：(dx)x同盟十(3)xjd(Q)xI2/Ii=10e/10e=I0e/I0e=e(2-5)由2-5式可知，被透照物質(zhì)

13、吸收系數(shù)與缺陷部位吸收系數(shù)差越大，則透過(guò)有缺陷部位與無(wú)缺陷部位的射線強(qiáng)度差越大，從而反映在底片上的黑度差越大。這樣就可以通過(guò)X或¥射線透照，來(lái)判斷缺陷的種類，數(shù)量和大小。2.X或丫射線對(duì)某些物質(zhì)可以產(chǎn)生光化學(xué)作用，利用光化學(xué)作用，可以采用熒光顯示攝像或感光膠片攝像，將上述過(guò)程進(jìn)行顯示和記錄，即我們通常所說(shuō)的X或¥射線適時(shí)成像和X或¥射線照像技術(shù)。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1 .根據(jù)焊縫試塊厚度及形狀，制定工藝卡，選擇適當(dāng)?shù)墓に囈?guī)范。2 .將膠片置于試塊下面，在試塊上放好中心標(biāo)記、搭接標(biāo)記、試件編號(hào)、檢驗(yàn)日期、檢驗(yàn)者代號(hào)等標(biāo)記，垂直于焊縫，距焊縫邊緣5mm以上。在膠片三分之一處

14、外側(cè)放置與工件厚度相應(yīng)的像質(zhì)計(jì)，像質(zhì)計(jì)的金屬絲與焊縫垂直相交跨越放置，細(xì)絲朝外。如圖2-2。圖2-2識(shí)別標(biāo)記擺放示意圖3 .按照選擇的工藝規(guī)范進(jìn)行曝光。4 .暗室處理及水洗和干燥。5 .按照J(rèn)B4730-94壓力容器無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)片并填寫(xiě)探傷報(bào)告，如表2-1。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求:按照J(rèn)B4730-94壓力容器無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)所拍底片進(jìn)行級(jí)別評(píng)定。填寫(xiě)探傷報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：試件名稱、焊縫及底片編號(hào)、使用儀器、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、透照規(guī)范、暗室處理?xiàng)l件、底片質(zhì)量、缺陷性質(zhì)及數(shù)量、級(jí)別和結(jié)論等。將上述內(nèi)容填入表2-1。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：1 .缺陷性質(zhì)及產(chǎn)生原因。2 .如何提高射線探傷靈敏度。表2-1X射線

15、探傷報(bào)告試件名稱試件編號(hào)探傷日期年月曰儀器型號(hào)工2規(guī)范KVPmAmin焦距mm顯影時(shí)間分顯影溫度C驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)JB4730-94壓力容器無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)材料厚度mm結(jié)論：底片編P黑度靈敏度缺陷性質(zhì)、數(shù)量及位置級(jí)別7.操作者:審核者:主管:實(shí)驗(yàn)三缺陷影像綜合分析與等級(jí)評(píng)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)1 .學(xué)會(huì)識(shí)別常見(jiàn)缺陷的影像特征；2 .掌握缺陷定性評(píng)片技術(shù)；3 .基本掌握常見(jiàn)缺陷的定量評(píng)級(jí)技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)器材與資料1 .觀片燈一臺(tái)2 .焊縫射線照相典型缺陷圖譜一冊(cè)3 .實(shí)際焊縫檢測(cè)底片若干4 .定級(jí)缺陷模擬底片若干5 .直尺、計(jì)算器各一件三、評(píng)片基本依據(jù)及要點(diǎn)1 .JB4730-94壓力容器無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)底片評(píng)

16、定的規(guī)定(1)焊縫質(zhì)量分級(jí)：射線檢測(cè)的焊縫質(zhì)量分為IV級(jí)。I級(jí)焊縫內(nèi)缺陷最少，質(zhì)量最高。n、出級(jí)焊縫內(nèi)缺陷增多，質(zhì)量依次降低。缺陷數(shù)量超過(guò)出級(jí)者作為W級(jí)。(2)缺陷數(shù)量的規(guī)定：I級(jí)焊縫內(nèi)允許有圓形缺陷(長(zhǎng)：寬W3：1的氣孔和夾渣)不允許有裂紋、未熔合、未焊透、條形缺陷(長(zhǎng)：寬3：1的氣孔和夾渣)。n、出級(jí)縫內(nèi)允許有圓形缺陷、條形缺陷和不加墊板的單面焊未焊透，不允許有任何裂紋、未熔合、雙面焊或加墊板單面焊的未焊透。(3)按照J(rèn)B4730-94壓力容器無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，射線評(píng)片分為“計(jì)點(diǎn)法”、“計(jì)長(zhǎng)法”和“綜合評(píng)定法”?！坝?jì)長(zhǎng)法”中還分為“單個(gè)缺陷長(zhǎng)度”、“多個(gè)缺陷連續(xù)長(zhǎng)度”的計(jì)算。“綜合評(píng)定法”就是

17、將“計(jì)點(diǎn)法”評(píng)級(jí)與“計(jì)長(zhǎng)法”評(píng)級(jí)之和減一級(jí)為最終評(píng)級(jí)。2 .常見(jiàn)焊縫接缺陷分類及特征(見(jiàn)圖3-1所示)3 .評(píng)片工作的基本要求焊縫缺陷的產(chǎn)生與材料的可焊性、焊接材料、焊接設(shè)備、焊接工藝、焊接方法和焊工技術(shù)等因素有關(guān)。在評(píng)定底片時(shí)應(yīng)根據(jù)缺陷性質(zhì)、缺陷影像，分析缺陷產(chǎn)生的原因。照像底片是用來(lái)檢測(cè)焊縫缺陷的，因此對(duì)底片本身也有一定的質(zhì)量要求，底片上不得有藥跡、水跡、指紋、劃傷、劃痕、壓力感光、靜電感光、霉斑、污跡等偽缺陷。所以評(píng)片人員應(yīng)持認(rèn)真的工作態(tài)度，科學(xué)分析的方法。進(jìn)行評(píng)片工作，其基本要求如下：(1)評(píng)片人員應(yīng)對(duì)工件母材的可焊性，焊接材料性能、焊接工藝、坡口情況、焊接方法、探傷工藝、暗室處理等各方面都有所了解，對(duì)焊縫可能產(chǎn)生的缺陷有所估計(jì)。(2)評(píng)片工作應(yīng)在可調(diào)的強(qiáng)光觀片燈上進(jìn)行。觀片燈附近不應(yīng)有其他眩目的光源，以免影響視覺(jué)。評(píng)片室工作條件必須符合規(guī)定要求。(3)評(píng)片之前，應(yīng)檢查底片本身質(zhì)量情況，是否符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。如果底片沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)予復(fù)照。如果因?yàn)楹缚p表面不規(guī)則影像而造成底片上缺陷影像的辯認(rèn)，應(yīng)對(duì)焊縫表面進(jìn)行修整，重新復(fù)照后再予評(píng)定。(4)評(píng)片人員應(yīng)具備對(duì)底片的各種影像進(jìn)行綜合分析的能力。要能夠鑒別真假缺陷,分清是表面缺陷還是內(nèi)部缺陷。(5)評(píng)片時(shí)應(yīng)使用放大鏡、評(píng)片尺、便于對(duì)底片的各種影像進(jìn)行正確定性及定量。(6)必須熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)，正確評(píng)定焊縫質(zhì)量的等級(jí)。