(完整版)X射線無損檢測

1、（完整版）（完整版）x射線無損檢測1、X射線的發(fā)現(xiàn):1895年，倫琴在做實驗時偶然發(fā)現(xiàn)了一種尚未為人所知的射線。他發(fā)現(xiàn)這種射線的穿透能力很強(qiáng)，可以穿透千頁書、23厘米厚的木板，甚至可以穿透肌肉照出手骨輪廓。這留下了一張經(jīng)典的照片，底片上清晰的呈現(xiàn)出他夫人的手骨像，手指上的戒指也清清楚楚。2、X射線的產(chǎn)生：當(dāng)高速運(yùn)動著的電子被物質(zhì)截制時，電子的運(yùn)動速度急劇減小，根據(jù)電磁場理論，運(yùn)動電荷的狀態(tài)變化時，必須伴隨有電磁效應(yīng)，電子原有一部分或全部動能就會轉(zhuǎn)換成另一種能量，以電磁波的形式輻射，此即韌致輻射。在射線探傷法中，X射線是在一定的條件下，由陰級射出的高速電子撞擊陽極金屬靶發(fā)生韌致輻射效應(yīng)而產(chǎn)生的。

2、常規(guī)的X射線發(fā)生裝置如下圖所示(完整版)(完整版)X射線無損檢測1高壓變壓器2鎢絲變壓器3X射線管4陽極5-陰極6-電子7-X射線3、X射線的性質(zhì)X射線與可見光在本質(zhì)上完全相同，但X射線的光子能量遠(yuǎn)大于可見光，所以在性質(zhì)上它們又存在明顯的不同。X射線的主要性質(zhì)可以歸納為下列幾個方面：(1)在真空中以光速直線傳播,不受電場或磁場的影響；(2)在媒質(zhì)界面可以發(fā)生反射、折射，但其反射、折射與可見光有很大差別.對于常見的媒質(zhì)，X射線不能產(chǎn)生可見光那樣的鏡面反射，因為媒質(zhì)界面對它來說太粗糙了，X射線從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)時也將發(fā)生折射，但折射率幾乎就等于1；(3)X射線也可以發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，但由于

3、X射線的波長遠(yuǎn)小于可見光的波長，所以干涉、衍射現(xiàn)象只有對極微小的孔、狹縫等才能觀察到；(4)與可見光不同，X射線人的眼睛是不可見的，并且它能穿透可見光不能穿透的物體(即對可見光是不透明的物體)。短波長的X射線稱為硬X射線，其光子的能量大，穿透物體的能力強(qiáng)；較長波長的X射線稱為軟X射線，其穿透物體的能力較弱；當(dāng)X射線作用于物體時，將與物體發(fā)生復(fù)雜的物理作用和化學(xué)作用。它可使物質(zhì)原子發(fā)生電離、使某些物質(zhì)發(fā)出熒光、也可能產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)等；(6)具有輻射生物效應(yīng)，能夠殺傷生物細(xì)胞，損害生物組織，危及生物器官的正常功能4、X射線的應(yīng)用X射線可以用于醫(yī)療診斷、晶體分析、工業(yè)探傷等多種領(lǐng)域.X射線在焊接檢測

4、上的應(yīng)用也由來已久，自從倫琴1895年發(fā)現(xiàn)X射線以來，1900年X射線膠片問世；1922年始建工業(yè)X射線實驗室；1930年美國ASME認(rèn)可鍋爐焊縫射線照相檢測；1940年工業(yè)專業(yè)X射線膠片問世；1980年工業(yè)射線電視與工業(yè)CT問世。如今X射線探傷已被廣泛應(yīng)用于大型機(jī)械、鍋爐、造船、鑄造、化學(xué)、高壓容器、國防工業(yè)等部門如今,X射線實時成像技術(shù),使射線檢測不斷拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，另外，還引進(jìn)計算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)使圖像質(zhì)量得到（完整版）X射線無損檢測改善，X射線檢測技術(shù)正不斷向前發(fā)展.5-X射線探傷的原理：X射線檢測是利用X射線具有較強(qiáng)的穿透能力，穿透被測物的射線帶有反映被測物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息，通過射線

5、強(qiáng)度的變化來檢測與評判材料或工件內(nèi)部各種宏觀或微觀缺陷的性質(zhì)、大小及其分布情況.顯然，這里涉及X射線在穿透物質(zhì)時產(chǎn)生一系列極為復(fù)雜的物理過程。用射線檢測時，若被檢工件內(nèi)存在缺陷，缺陷與工件材料不同，其對射線的衰減程度不同，且透過厚度不同，透過后的射線強(qiáng)度則不同。如圖2o1所示。若射線強(qiáng)度為J。，透過工件和缺陷后的射線強(qiáng)度分別為J#和J、.X射線在穿越物質(zhì)后其基本物理過程的總效果是射線強(qiáng)度的減弱，這種強(qiáng)度的減弱可能部分來自射線的偏轉(zhuǎn)，即散射，部分是被物質(zhì)吸收而轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。實驗結(jié)果表明，導(dǎo)致射線在穿透物質(zhì)后的強(qiáng)度衰減，將決定于射線本身的強(qiáng)度和穿透物質(zhì)的厚度及材料的吸收特性。用1封名旦.檢

6、測原6、常見的X射線探傷設(shè)備X射線機(jī)按其結(jié)構(gòu)形式可分為攜帶式、移動式和固定式。攜帶式射線機(jī)多采用組合式X射線發(fā)生器，因其體積小、重量輕，而適用于施工現(xiàn)場和野外作業(yè)的探傷工作；移動式X射線機(jī)能在車間或?qū)嶒炇覂?nèi)移動，適用于中、厚板焊件的探傷；固定式X射線機(jī)則固定在確定的工作韓靜中，靠移動焊件來完成探傷工作.同時,X射線機(jī)按射線束的輻射方向可分為定向輻射和周向輻射兩種.其中周向X射線機(jī)特別適用于管道、鍋爐和壓力容器的環(huán)形焊縫探傷，由于一次曝光可以檢查整個焊縫，顯著提高了效率。便攜式、移動式X射線機(jī)的典型產(chǎn)品如下圖所示移動式X射線機(jī)便攜式移動式X射線機(jī)7、X射線探傷的方法(1)射線照相法射線照相法是根

7、據(jù)被檢工件與其內(nèi)部缺陷介質(zhì)對射線能量衰減程度的不同，使得射線透過(完整版)X射線無損檢測工件后的強(qiáng)度不同，使缺陷能在射線底片上顯示出來的方法。如圖32所示，從X射線機(jī)發(fā)射出來的X射線透過工件時，由于缺陷內(nèi)部介質(zhì)對射線的吸收能力和周圍完好部位不一樣，因而透過缺陷部位的射線強(qiáng)度不同于周圍完好部位.把膠片放在工件適當(dāng)位置，在感光膠片上，有缺陷部位和無缺陷部位將接受不同的射線曝光。再經(jīng)過暗室處理后，得到底片.然后把底片放在觀片燈上就可以明顯觀察到缺陷處和無缺陷處具有不同的黑度。評片人員據(jù)此就可以判斷缺陷的情況。2c門底片射線照相法探傷條件的選擇原則：象質(zhì)等級的確定：象質(zhì)等級就是射線照相質(zhì)量等級，是對射

8、線探傷技術(shù)本身的質(zhì)量要求。我國將其劃分為三個級別：A級成象質(zhì)量一般，適用于承受負(fù)載較小的產(chǎn)品和部件。AB級一-成象質(zhì)量較高，適用于鍋爐和壓力容器產(chǎn)品及部件.B級-成象質(zhì)量最高，適用于航天和核設(shè)備等極為重要的產(chǎn)品和部件不同的象質(zhì)等級對射線底片的黑度、靈敏度均有不同的規(guī)定。為達(dá)到其要求,需從探傷器材、方法、條件和程序等方面預(yù)先進(jìn)行正確選擇和全面合理布置，對給定工件進(jìn)行射線照相法探傷時，應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)要求選擇適當(dāng)?shù)南筚|(zhì)等級。探傷位置的確定及其標(biāo)記在探傷工件中，應(yīng)按產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)的具體要求對產(chǎn)品的工作焊縫進(jìn)行全檢即100%檢查或抽檢。抽檢面有5%、10%、20%、40%等幾種，采用何種抽檢面應(yīng)依據(jù)

9、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品技術(shù)條件而定.對允許抽檢的產(chǎn)品，抽檢位置一般選在：可能或常出現(xiàn)缺陷的位置;危險斷面或受力最大的焊縫部位;應(yīng)力集中部位；外觀檢查感到可疑的部位。.探傷位置的確定根據(jù)壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程，可對探傷位置確定如下：(1)筒體與封頭連接部位，因此15、3145二條環(huán)焊縫應(yīng)100%探傷，共拍片30張.(2)筒節(jié)縱環(huán)逢交叉部位，因此中間環(huán)焊縫1617、2324二區(qū)段必須探傷。另外,根據(jù)規(guī)定，除1617、2324二個區(qū)段外，尚需再自行增加一個探傷區(qū)段。(3)筒體縱縫X-321上的01、67二區(qū)段占焊縫長度的28%；X-322的01、78二區(qū)段已占焊縫長度25%，均大于20%的要求.標(biāo)記對于選定的

10、焊縫探傷位置必須進(jìn)行標(biāo)記，使每張射線底片與工件被檢部位能始終對照，易（完整版）（完整版）x射線無損檢測（完整版）（完整版）x射線無損檢測于找出返修位置。標(biāo)記內(nèi)容主要有：1）定位標(biāo)記包括中心標(biāo)記、搭接標(biāo)記。2）識別標(biāo)記包括工件編號、焊縫編號、部位編號、返修標(biāo)記等。3）B標(biāo)記該標(biāo)記應(yīng)貼附在暗盒背面，用以檢查背面散射線防護(hù)效果.若在較黑背景上出現(xiàn)“B”的較淡影象，應(yīng)予重照。另夕卜，工件也可以采用永久性標(biāo)記（如鋼印）或詳細(xì)的透照部位草圖標(biāo)記。標(biāo)記的安放位置如圖36所示.圖3-6各種標(biāo)記相互位置（標(biāo)記系）A定位及分編號（搭接標(biāo)記）B-制造廠代號C一產(chǎn)品令號（合同號）D一工件編號E焊接類別（縱、環(huán)縫）F一

11、返修次數(shù)G一檢驗日期H中心定位標(biāo)記I-象質(zhì)計JB標(biāo)記K-操作者代號射線能量的選擇：射線能量的選擇實際上是對射線源的kV、MeV值或Y源的種類的選擇。射線能量愈大，其穿透能力愈強(qiáng)，可透照的工件厚度愈大。但同時也帶來了由于衰減系數(shù)的降低而導(dǎo)致成象質(zhì)量下降。所以在保證穿透的前提下，應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和成象質(zhì)量要求，盡量選擇較低的射線能量膠片與增感屏的選?。?膠片的選取射線膠片不同于普通照相膠卷之處是在片基的兩面均涂有乳劑，以增加射線敏感的鹵化銀含量，通常依鹵化銀顆粒粗細(xì)和感光速度快慢，將射線膠片予以分類。探傷時可按檢驗的質(zhì)量和象質(zhì)等級要求來選用，檢驗質(zhì)量和象質(zhì)等級要求高的應(yīng)選用顆粒小、感光速度慢的膠片。反之則可選用顆粒較小、感光速度較快的膠片。.增感屏的選取射線照相中使用的金屬增感屏，是由金屬箔（常用鉛、鋼或銅等）粘合在紙基或膠片片基上制成.其作用主要是通過增感屏被射線投射時產(chǎn)生的二次電子和二次射線，增強(qiáng)對膠片的感光作用，從而增加膠片的感光速度。同時，金屬增感屏對波長較長的散射線有吸收作用.這樣，由于金屬增感屏的存在，提高了膠片的感光速度和底片的成象質(zhì)量.金屬增感屏有前、后屏之分。前屏