射線透照工藝培訓課件

射線檢測

第四章射線透照工藝山東省特種設備檢驗研究院淄博分院劉鐵民2011年03月7/18/20231射線透照工藝4．1透照工藝條件的選擇4．2透照方式的選擇和一次透照長度的計算4．3曝光曲線的制作及應用4．4散射線的控制4．5焊縫透照常規(guī)工藝4．6射線透照技術和工藝研究7/18/202324．1透照工藝條件的選擇

射線透照工藝是指為達到一定要求而對射線透照過程規(guī)定的方法、程序、技術參數(shù)和技術措施等，也泛指詳細說明上述方法、程序、參數(shù)、措施的書面文件。工藝條件是指工藝過程中的有關參變量及其組合。透照工藝條件包括設備器材條件、透照幾何條件，工藝參數(shù)條件，工藝措施條件等。7/18/202334．1透照工藝條件的選擇

射線照相檢驗的基本透照參數(shù)是射線能量、焦距、曝光量。它們對射線照片的質量具有重要影響，簡單地說，采用較低能量的射線、較大的焦距、較大的曝光量可以得到更好質量的射線照片。7/18/202344．1透照工藝條件的選擇

4．1．1射線源和能量的選擇

1．射線源的選擇

射線能量，對于X射線是以X射線管所施加的高壓，即管電壓表示，一般稱它為透照電壓。對于射線是以射線源輻射的能量或這些主要能量的等效能量。7/18/202354．1透照工藝條件的選擇射線能量是重要的基本透照參數(shù)，它對射線照片的影像質量和射線照相靈敏度都具有重要影響。主要是隨著射線能量的提高，線衰減系數(shù)將減小，膠片固有不清晰度將增大，此外還將影響散射比。推薦的選取射線能量的原則是，在保證射線具有一定穿透能力條件下選用較低的能量。7/18/202364．1透照工藝條件的選擇按照射線的衰減規(guī)律，不同能量的射線具有不同的穿透物體的能力，即入射射線強度相同、但能量不同的射線，在穿透同樣厚度物體后透射射線強度不同。透射射線強度高的穿透能力強，能量高的射線具有較強的穿透能力。在透照厚度較大的物體時，應采用能量較高的射線，否則很難在適當?shù)臅r間內得到足夠的曝光量。7/18/202374．1透照工藝條件的選擇如果透照厚度較小的物體，采用較高能量的射線，盡管可以在更短的時間內得到足夠的曝光量，但將因線衰減系數(shù)的降低、不清晰度的增大等，而使影像質量降低。所以，選取的射線能量應與透照物體的材料和厚度相適應。在實際的射線照相檢驗工作中，確定射線能量時，對低能X射線必須遵守的一項具體規(guī)定是，透照電壓不能高于允許的最高透照電壓。

7/18/202384．1透照工藝條件的選擇7/18/202394．1透照工藝條件的選擇對于γ射線來說，穿透力取決于放射源種類，表4.1b給出了常用γ射線源適用的透照厚度范圍，由于放射性同位素發(fā)出的射線能量不可改變，而用高能量射線透照薄工件時會出現(xiàn)靈敏度下降的情況，因此表中的透照厚度不僅規(guī)定了上限，而且規(guī)定了下限。

7/18/2023104．1透照工藝條件的選擇JB/T4730.2—2005給出了常用X.γ射線源適用的透照厚度范圍7/18/2023114．1透照工藝條件的選擇選擇射線源時，還必須注意x射線和γ射線的照相靈敏度差異。由有關理論可知，對比度△D、不清晰度U和顆粒度σD是左右射線照相影像質量的三大基本參數(shù)。而對比度△D又正比于比襯度Cs，從圖4.1可見，實驗表明，在40mm以下的鋼厚度，用Irl92透照所得射線底片的對比度不如x射線底片。

7/18/2023124．1透照工藝條件的選擇以25mm鋼厚度為例，前者的對比度大約比后者要低40％。對比度自然影響到像質計靈敏度，因此40mm以下鋼厚度用Irl92γ射線透照所得像質計靈敏度不如X射線所得像質計靈敏度。但對40mm以上鋼厚度，則兩者的像質計靈敏度值大致相同。7/18/2023134．1透照工藝條件的選擇另一方面，Ir192的固有不清晰度Ui值（O.17）比400KVX射線還大，它分別是100KV、150KV、200KV、250KV、300KV、350KVX射線Ui值的3.4倍、2.4倍、1.8倍、1.7倍、1.4倍、1.3倍。此外，還有顆粒性問題：由于Ir192有效能量較高，由此引起的膠片顆粒性—即膠片噪聲也會明顯增大，從而干擾薄板射線照相中小缺陷的影象顯示。

7/18/2023144．1透照工藝條件的選擇因此，如果就小缺陷檢出靈敏度來比較γ射線與X射線，則兩者的差距更明顯。除了穿透力和靈敏度外，兩類設備的其它不同特點也是需要考慮的因素。7/18/2023154．1透照工藝條件的選擇

(1)X射線機的特點①體積較大，以便攜式、移動式、固定式依次增大；②基本費用和維修費用均較大；③能檢查40mm以上鋼厚度的大型X射線機成本很高，其發(fā)展傾向為移動式而非便攜式；7/18/2023164．1透照工藝條件的選擇

④x射線能量可改變，因此對各種厚度的試件均可使用最適宜的能量；⑤x射線機可用開關切斷，故較易實施射線防護；⑥曝光時間一般為幾分鐘：⑦所有x射線機均需電源，有些還需有水源。7/18/2023174．1透照工藝條件的選擇(2)γ射線源的特點①射源曝光頭尺寸小，可用于x射線機管頭無法接近的現(xiàn)場；②不需電源或水源；③運行費用低：④曝光時間長，通常需幾十分鐘，甚至幾小時：⑤對薄鋼試件(如5mm以下)，只有選擇合適的放射性同位素(如Ybl69，Tml70)才能獲得較高的探傷靈敏度。7/18/2023184．1透照工藝條件的選擇

綜合上述各個因素，可列舉出一些選擇射線源的原則：①對輕質合金和低密度材料，國內使用Yb169，Tm170γ射線源很少，最常用的射線源實際上是x射線。②同樣，要透照厚度小于5mm的鋼（鐵素體鋼或高合金鋼），除非允許較低的探傷靈敏度，也要選用X射線。③如要對大批量的工件實施射線照相，還是用X射線為好，因為曝光時間較短。7/18/2023194．1透照工藝條件的選擇

④對厚度大于150mm的鋼，即使用最大的γ射源，曝光時間也是很長的，如工作批量大，宜用兆伏級高能x射線。⑤對厚度為50mm～150mm的鋼，如果使剛正確的方法，用X射線和γ射線可得到幾乎相同的像質計靈敏度，但裂紋檢出率還是有差異的。7/18/2023204．1透照工藝條件的選擇⑥對厚度為5mm～50mm的鋼，用x射線總可獲得較高的靈敏度，γ射線源的選用則應根據(jù)具體厚度和所要求的探傷靈敏度，選擇Irl92或Se75，并應考慮配合適當?shù)哪z片類別。⑦對某些條件困難的現(xiàn)場透照工作，體積龐大的x射線機使用不方便可能成為主要問題。7/18/2023214．1透照工藝條件的選擇⑧只要與容器直徑有關的焦距能滿足幾何不清晰度要求，環(huán)形焊縫的透照應盡量選用圓錐靶周向x射線機作內透中心法垂直全周向曝光，以提高工效和影像質量。對直徑較小的鍋爐聯(lián)箱管或其他管道焊縫，也可選用小焦點（0.5mm）的棒陽極x射線管或小焦點（0.5-1mm）r射線源作360O周向曝光。⑨選用平面靶周向x射線機對環(huán)焊縫作內透中心法傾斜全周向曝光時，必須考慮射線傾斜角度對焊縫中縱向面狀缺陷的檢出影響。7/18/2023224．1透照工藝條件的選擇2．X射線能量的選擇X射線機的管電壓可以根據(jù)需要調節(jié)，因此用x射線對試件透照，射線能量有多種選擇。選擇x射線能量的首要條件應是具有足夠的穿透力。隨著管電壓的升高，X射線的平均波長變短，有效能量增大，線質變硬，在物質中的衰減系數(shù)變小，穿透能力增強。如果選擇的射線能量過低，穿透力不夠，結果是到達膠片的透射射線強度過小，造成底片黑度不足，灰霧增大，曝光時間過份延長，以至無法操作等一系列現(xiàn)象。7/18/2023234．1透照工藝條件的選擇但是，過高的射線能量對射線照相靈敏度有不利影響，隨著管電壓的升高，衰減系數(shù)μ減小，對比度△D降低，固有不清晰度Ui增大，底片顆粒度也將增大，其結果是射線照相靈敏度下降。因此，從靈敏度角度考慮X射線能量的選擇的原則是：在保證穿透力的前提下，選擇能量較低的X射線。7/18/2023244．1透照工藝條件的選擇選擇能量較低的射線可以獲得較高的對比度，但較高的對比度卻意味著較低的透照厚度寬容度，很小的透照厚度差將產生很大的底片黑度差，使得底片黑度值超出允許范圍：或是厚度大的部位底片黑度太小，或是厚度小的部位底片黑度太大。因此，在有透照厚度差的情況下，選擇射線能量還必須考慮能夠得到合適的透照厚度寬容度。

7/18/2023254．1透照工藝條件的選擇在底片黑度不變的前提下，提高管電壓便可以縮短曝光時間，從而可以提高工作效率，但其代價是靈敏度降低。為保照相質量，標準對使用的最高管電壓作出限制，并要求有適當?shù)钠毓饬?。圖4-1為一些材料的透照厚度對應的允許使用的最高管電壓。

7/18/2023264．1透照工藝條件的選擇7/18/2023274．1透照工藝條件的選擇4．1．2焦距的選擇1．選擇焦距的一般規(guī)則焦距是射線源與膠片之間的距離，通常以F記號表示。焦距是射線照相另一個基本透照參數(shù)，確定焦距時必須考慮的是：1）所選取的焦距必須滿足射線照相對幾何不清晰度的規(guī)定；2）所選取的焦距應給出射線強度比較均勻的適當大小的透照區(qū)。7/18/2023284．1透照工藝條件的選擇前者限定了焦距的最小值，后者指導如何確定實際使用的焦距值。在實際的射線照相檢驗中所使用的射線源，總是具有一定的尺寸，因而必然要產生一定的幾何不清晰度。在討論影像質量時曾給出幾何不清晰度的計算公式

7/18/2023294．1透照工藝條件的選擇從此式可以得到計算焦距最小值的公式；式中Fmin——焦距最小值；d——射線源焦點尺寸；T——物體的透照厚度；Ug——幾何不清晰度。7/18/2023304．1透照工藝條件的選擇焦距直接關系到射線照相的幾何不清晰度，并影響其他透照參數(shù)的確定，對射線照相得到的影像質量，也就是對射線照相靈敏度具有重要影響。從此式可以看到，在確定焦距時應同時考慮物體的透照厚度、射線源的焦點尺寸、限定的幾何不清晰度。近年來我國和國外的許多標準，對鋼鐵材料焊縫射線照相關于焦距選取，都直接規(guī)定焦距最小值與射線源焦點尺寸和透照厚度之間關系，主要的規(guī)定如下：7/18/2023314．1透照工藝條件的選擇

為保證射線照相的清晰度，標準對透照距離的最小值有限制。在我國現(xiàn)行標準中，規(guī)定透照距離f(L1)與焦點尺寸df和透照厚度b(L2)應滿足以下關系：象質等級透照距離L1Ug值2/31/3A級L1≥7.5dfL2；Ug≤1/15L22/31/3AB級L1≥10dfL2；Ug≤1/10L22/31/3B級L1≥15dfL2；Ug≤1/15L2

7/18/2023324．1透照工藝條件的選擇由于焦距F=f+b(或Ll+L2)，所以上述關系式也就限制了F的最小值。在實際工作中，焦距的最小值通常由諾模圖查出。現(xiàn)行JB\T4730-2005標準的諾模圖見附錄I。諾模圖的使用方法如下：在df線和b(L2)線上分別找到焦點尺寸和透照厚度對應的點，用直線連接這兩個點，直線與f(L1)的交點即為透照距離f(L1)的最小值，而焦距最小值即為Fmin=f+b(L1+L2)。7/18/2023334．1透照工藝條件的選擇可見，這些規(guī)定還是限定幾何不清晰度，但是它對幾何不清晰度的具體限定是隨著透照厚度連續(xù)改變的，而不是一固定值，也不是按照透照厚度分段規(guī)定，這是明顯的改進。在實際的射線照相檢驗工作中，確定焦距最小值常采用諾模圖。諾模圖是一種計算用的列線圖，確定焦距最小值的三線諾模圖是把計算焦距最小值的一些關系，利用梯形上底與下底之和等于2倍中線的幾何關系，畫出的三線計算圖。7/18/2023344．1透照工藝條件的選擇圖2是上面A級和B級技術的諾模圖，從此圖確定焦距最小值的方法如下：1）在d和T線上分別找到所使用射線源的焦點尺寸和透照厚度對應的點；2）用直線（直尺）連接這兩個點；3）直線與f線相交的點對應的值，就是應選用的射線源與透照物體源側表面的最小距離f值。這樣，焦距最小值則為7/18/2023354．1透照工藝條件的選擇

7/18/2023364．1透照工藝條件的選擇例如，若焦點尺寸d＝2mm，透照厚度

T＝15mm，則從圖3得到B級技術的

f＝182mm對應的計算值是182.5mm。上面僅是從射線照相靈敏度要求的幾何不清晰度確定的焦距最小值，在實際射線照相時還必須考慮有效透照區(qū)的大小，即選用的焦距必須給出射線強度均勻的適當大小的透照區(qū)7/18/2023374．1透照工藝條件的選擇

7/18/2023384．1透照工藝條件的選擇【例】采用AB級技術照相，焦點尺寸df=2mm，透照厚度b(L2)=30mm，則由附錄I圖I．2中可查得Ll=193mm，故Fmin=193+30=223mm。實際透照時一般并不采用最小焦距值，所用的焦距比最小焦距要大得多。這是因為透照場的大小與焦距相關。焦距增大后，勻強透照場范圍增大，這樣可以得到較大的有效透照長度，同時影像清晰度也進一步提高。7/18/2023394．1透照工藝條件的選擇焦距的選擇有時還與試件的幾何形狀以及透照方式有關。例如，為得到較大的一次透照長度和較小的橫向裂紋檢出角，在采用雙壁單影法透照環(huán)縫時，往往選擇較小的焦距；而當采用中心內照法時，焦距就是簡體的外半徑。7/18/2023404．1透照工藝條件的選擇實際透照時一般并不采用最小焦距值，所用的焦距比最小焦距要大得多．這是因為透照場的大小與焦距相關，焦距增大后，勻強透照場范圍增大，這樣可以得到較大的有效透照長度，同時影象清晰度也進一步提高。但是焦距也不能太大，因為焦距增大后，按原來的曝光參數(shù)透照得到的底片，其黑度將變?。缬３值灼诙炔蛔?，就必須在增大焦距的同時增加曝光量或提高管電壓，面前者會使工作效率降低，后者將對靈敏度產生不利的影響。7/18/2023414．1透照工藝條件的選擇作為指導，在一些標準中對X射線照相推薦了下面的最小曝光量值：對一般靈敏度技術曝光量應不小于：15mA·min；對較高靈敏度技術曝光量應不小于：20mA·min；對高靈敏度技術曝光量應不小于：30mA·min。注意：這些值對應的焦距約為700mm，如果焦距改變，應按平方反比定律對上述曝光量進行修正。

7/18/2023424．1透照工藝條件的選擇【例l】用某一X射線機透照某一試件，原透照管電壓為200kV，管電流為5mA，曝光時間為4min，焦距為600mm?，F(xiàn)透照時管電壓不變，而將焦距變?yōu)?00mm，如欲保持底片黑度不變，問如何選擇管電流和時間?

7/18/2023434．1透照工藝條件的選擇解：已知il=5mA；t1=4min；Fl=600mm；F2=900mm。求i2和t2。由式：iltl／F12=i2t2／F22得i2t2=iltlF22／F12=5×4×9002／6002=45mA．min答：第二次透照的曝光量應為45mA·min，可選擇管電流5mA，曝光時間9min。7/18/2023444．1透照工藝條件的選擇

【例2】用某Irl92γ射線源透照直徑1m的環(huán)焊縫，曝光時間為24min，得到的底片黑度恰好滿足要求，60天后仍用該γ射線源透照同樣厚度的直徑為1.2m的環(huán)焊縫，問曝光時間應為多少?7/18/2023454．1透照工藝條件的選擇解：已知t1=24min，F(xiàn)l=500mm，F(xiàn)2=600mmIrl92半衰期取75天，則60天前后，源放射強度之比A2／Al=(1／2)n，n=60／75=0.8A2／Al=(1／2)0.8=0.574由式(4-8)：A1t1／F12=A2t2／F22得t2=A1F22t1／A2F12=1×6002×24／0.574×5002=60.2min答：曝光時間應為60．2min。7/18/2023464．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算4．2透照方式的選擇和一次透照長度的計算4．2．1透照方式的選擇對接焊縫射線照相的基本透照方式（布置）見圖4-5。這些透照方式分別適用于不同的場合，其中單壁透照是最常用的透照方法。

7/18/2023474．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算7/18/2023484．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算雙壁透照一般用在射源或膠片無法進人內部的小直徑容器和管道的焊縫透照，雙壁雙影法一般只用于直徑在100mm以下的管子的環(huán)焊縫透照，當同時滿足下列兩條件時應采用傾斜透照方式橢圓成像：a)T（壁厚）≤8mm；

b)g（焊縫寬度）≤Do/4。7/18/2023494．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算橢圓成像時，應控制影像的開口寬度（上下焊縫投影最大間距）在1倍焊縫寬度左右。不滿足上述條件或橢圓成像有困難時可采用垂直透照方式重疊成像。

選擇透照方式時，應綜合考慮各方面的因素，權衡擇優(yōu)。有關因素包括：7/18/2023504．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算1．照相靈敏度在照相靈敏度存在明顯差異的情況下，應選擇靈敏度較高的透照方式。例如：單壁進照的靈敏度明顯高于雙壁透照。在兩種方式都能使用的情況下無疑應選擇前者。7/18/2023514．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算2．缺陷檢出特點有些透照方式特別適合于檢出某些種類的缺陷，可根據(jù)實際情況選用。例如：源在外的透照方式與源在內的透照方式相比，前者對容器內壁表面裂紋有更高的檢出率；雙壁透照的直透法比斜透法更容易檢出末焊透缺陷。

7/18/2023524．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算3．透照厚度差和橫向裂紋檢出角較小的透照厚度差和橫向裂紋檢出角有利于提高底片質量和裂紋檢出率。環(huán)縫透照時，在焦距和一次透照長度相同的情況下，源在內透照法比源在外透照法具有更小的透照厚度差和橫裂檢出角，從這一點看，前者比后者優(yōu)越。7/18/2023534．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算4．一次透照長度各種透照方式的一次透照長度各不相同，選擇一次透照長度較大的透照方式可以提高檢測速度和工作效率。5．操作方便性一說來，對容器照相，源在外的操作更方便一些。而在球罐x射線照相時，上半球位置源在外透照較方便，下半球位置源在內透用較方便。7/18/2023544．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算6．試件及探傷設備具體情況透照方式的選擇還與試件及探傷設備情況有關。例如：當試件直徑過小時，源在內透照可能不能滿足幾何不清晰度的要求，因而不得不采用源在外的透照方式。使用移動式X射線機只能采用源在外的透照方式。使用γ射線源或周向x射線機時，選擇源在內中心透照法對環(huán)焊縫周向曝光，更能能發(fā)揮設備的優(yōu)點。7/18/2023554．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算2、透照方式1.選擇透照方式的原則1．1根據(jù)檢測對象選擇：如能采用源在內一次周向曝光；小口徑管采用雙壁單影或雙壁雙影法；1．2根據(jù)環(huán)境條件選擇：如在用設備檢測環(huán)境條件惡劣，多數(shù)情況只能采用雙壁透照法，甚至采用上下焊縫垂直透照法；7/18/2023564．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算1．3根據(jù)質量要求選擇：如對質量要求高的工件采用單壁透照以取得較好的清晰度和靈敏度；1．4根據(jù)設備條件選擇透照方式：如只有低能射線機的情況下必須采用單壁透照；1．5根據(jù)可能產生的缺陷形狀和方向選擇：如容器根部未焊透、內壁表面裂紋用外透法必用內透法更容易檢出。7/18/2023574．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算JB/T4730.2-2005確定常用的透照方式有：(1)縱、環(huán)縫源在外單壁透照：7/18/2023584．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算(2)縱、環(huán)縫源在內單壁透照；7/18/2023594．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算(3)環(huán)縫源在中心周向進照；7/18/2023604．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算(4)環(huán)縫源在外雙壁單影透照(源不緊貼工件)：7/18/2023614．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算(5)環(huán)縫源在外雙壁單影透照(源緊貼工件)；7/18/2023624．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算(6)縱縫源在外雙壁單影透照；7/18/2023634．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算(7)小徑管環(huán)縫橢圓成像透照；7/18/2023644．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算(8)小徑管環(huán)縫垂直成像透照。7/18/2023654．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算透照方式的選擇原則：1.只要條件允許，必須選擇單壁透照。2.對筒體環(huán)焊縫應盡量采用中心內透法。3.根據(jù)缺陷檢出的特點選擇透照方式。（如厚壁內表面裂紋，未焊透）4.在一次透照長度和焦距相同的情況下，內透法優(yōu)于外透法。（厚度差小，橫向裂紋檢出角）7/18/2023667/18/2023674．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算值得強調的是，環(huán)焊縫照相的各種適用方式中，以源在內中心透照周向曝光法為量佳，該方法透照厚度均一，橫裂檢出角為θ，底片黑度，靈敏度俱佳，缺陷檢出率高，且一次透照整條環(huán)縫，工作效率高，應盡可能選用。7/18/2023684．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算一次透照長度及計算定義：透照底片上黑度和靈敏度滿足標準規(guī)定的焊縫長度稱為一次透照長度L。對整條焊縫而言，它是一次透照的實際長度，該長度在底片上的投影稱為有效評定區(qū)或有效評定長度，常記為Leff。由于投影關系二次透照在底片上產生的影像有一部分是重疊的即△L，稱為搭接長度。Leff則為裁切底片的依據(jù)，Leff=L+△L。7/18/2023694．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算一次透照長度及計算7/18/2023704．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算透照布置1基本透照布置射線照相的基本透照布置如圖所示，考慮透照布置的基本原則是使透照區(qū)的透照厚度小，從而使射線照相能更有效地對缺陷進行檢驗。在具體進行透照布置時主要應考慮的方面有：圖射線照相的基本透照布置

1—射線源2—中心束

3—工件4—膠片5—像質計7/18/2023714．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算1）射線源、工件、膠片的相對位置；2）射線中心束的方向；3）有效透照區(qū)（一次透照區(qū)）。此外，還包括防散射措施、像質計和標記系的使用等方面的內容。7/18/2023724．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算2確定透照布置的基本考慮對于一個具體工件的射線照相檢驗，確定透照布置時應綜合考慮下列方面。一是可能出現(xiàn)的缺陷類型和特點，從缺陷本身選擇適宜它們檢驗的透照布置。7/18/2023734．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算二是應考慮驗收標準對缺陷的要求，所選取的透照布置應有利于保證達到驗收標準的要求?；蛘哒f，應從缺陷檢驗靈敏度方面考慮。三是工件和設備的具體情況和特點。由于這方面具體情況的限制，或者考慮到工作效率的因素等，會從這方面的考慮選定透照布置。7/18/2023744．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算3有效透照區(qū)有效透照區(qū)，即一次透照的有效透照范圍（因此，也可稱為“一次透照區(qū)”），是指透照區(qū)內在射線照片上形成的影像滿足下面要求的區(qū)域：1）黑度處于規(guī)定的黑度范圍；2）射線照相靈敏度符合規(guī)定的要求。7/18/2023754．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算射線照片上只有符合這兩項要求的區(qū)域，才能對工件的質量作出評定。簡單地說，有效透照區(qū)主要是控制一次透照中透照厚度變化的范圍，這個變化的范圍必須限制在一定的限度之內。

7/18/2023764．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算透照厚度是指透照時射線穿過工件的路徑長度。顯然，在透照區(qū)內不同的位置其透照厚度不同，圖說明了這一點。在一次透照范圍內，如果不同點的透照厚度相差過大，將造成射線照片上不同點的黑度相差過大，圖透照厚度7/18/2023774．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算這必然導致不同點影像質量明顯不同，使得難以確定射線照片的射線照相靈敏度。因此必須控制一次透照范圍，也就是有效透照區(qū)。7/18/2023784．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算規(guī)定透照厚度比透照厚度比定義為，有效透照范圍內最大透照厚度與最小透照厚度之比。按圖所示，透照厚度比K可以表示為

K＝T′/T

式中T—中心射線束的透照厚度；T′—邊緣射線束的透照厚度。7/18/2023794．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算實際工作中一次透照長度選取受兩個方面因素的限制：一個是射線源的有效照射場的范圍，一次透照長度不可能大于有效照射場的尺寸；另一個是射線照相標準的有關透照厚度比K值的規(guī)定間接限制了一次透照長度的大小。

7/18/2023804．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算標準規(guī)定了透照厚度比K值。以現(xiàn)行JB/4730.2-2005標準允許的透照厚度比KA級、AB級：縱縫K≤1.03；環(huán)縫K≤1.1*注B級：縱縫K≤1.01；環(huán)縫K≤1.06注：對直徑100-400的A級、AB級：環(huán)縫K≤1.27/18/2023814．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算K值與橫向裂紋檢出角θ有關，由圖4—7可見：θ=COS-1(1／K)。而θ又與一次透照長度L3有關，所以L3的大小要按標準的規(guī)定通過計算求出。

7/18/2023824．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算K值與橫向裂紋檢出角θ有關，由圖4—7可見：θ=COS-1(1／K)。而θ又與一次透照長度L3有關，所以L3的大小要按標準的規(guī)定通過計算求出。

7/18/2023834．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算透照方式不同，L3的計算公式也不同。圖4-5所列的各種透照方式中，雙壁雙影法的一次透照有效檢出范圍，主要由其他因素決定，一般須計算L3。除此以外的各種透照方式的一次透照長度L3，以及相關參量如搭接長度△L，有效評定長度Leff，最少曝光次數(shù)N等均需計算得出。有關計算方法介紹如下：7/18/2023844．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算1.直縫透照的計算公式7/18/2023854．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算對B級：K≤1.01，則θ≤8.07O7/18/2023864．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算搭接長度△L計算式可由相似三角形關系推出：

△L=L2L3/L1(4．11)當L3=0．5L1時，△L=0．5L2；當L3=0．3Ll時，△L=0．3L2。底片的有效評定長度Leff=L3+△L。7/18/2023874．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算

搭接長度和有效評定長度的計算：搭接長度是指一張底片與相鄰底片重疊部分的長度，有效評定長度是指一次透照檢驗長度在底片上的投影長度。實際工作中應知道這兩項數(shù)據(jù)，以確定所使用膠片的長度和底片的有效評定范圍。7/18/2023884．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算環(huán)形對接接頭射線照相檢驗技術1．環(huán)焊縫透照布置環(huán)形對接接頭常簡稱為環(huán)焊縫，它一般是指直徑較大的管件、筒件、容器等的圓周焊縫。按照工件直徑、壁厚大小的不同和結構的特點，可以采用不同的方法進行透照。概括起來環(huán)焊縫的透照布置可分為：7/18/2023894．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算1）射線源在中心單壁透照方法（周向透照，如圖4-11所示）；

圖4-11環(huán)焊縫的周向透照布置

1—射線源2—焊縫3—膠片

7/18/2023904．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算2）射線源在內單壁透照方法（偏心透照，如圖4-12）；

a）F＜rb）F＞r圖4-12環(huán)焊縫的偏心透照布置7/18/2023914．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算3）射線源在外單壁透照方法（單壁單影，如圖4-13）；

圖4-13射線源在外單壁透照布置7/18/2023924．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算4）射線源在外雙壁透照方法（雙壁單影，見圖4-14）。圖4-14射線源在外雙壁透照布置7/18/2023934．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算2．查圖表確定環(huán)縫透照次數(shù)可通過查圖表確定環(huán)縫100％檢測所需的最少透照次數(shù)，然后計算出一次透照長度L3及其它相關參數(shù)。這是一種簡單易行的方法，介紹如下：

7/18/2023944．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算

(1)透照次數(shù)曲線圖通過查圖表只能確定環(huán)向對接焊接接頭100％檢測所需的最少透照次數(shù)，環(huán)縫一次透照長度L3，以及相關參量搭接長度△L，有效評定長度Letf，仍需計算求出。7/18/2023954．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算環(huán)向對接焊接接頭進行100％檢測所需的透照次數(shù)與透照方式和透照厚度比有關。由于內透中心法（F=R）和雙壁雙影法一次透照長度不需計算。所以不同透照方式和透照厚度比組合，只需要制作6張透照次數(shù)曲線圖。

7/18/2023964．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算即：①源在外單壁透照K=1．06：②源在外單壁透照K=1．1：③源在外單壁透照K=1．2：④偏心內透法和雙壁單影法K=1.06：⑤偏心內透法和雙壁單影法K=1.1：⑥偏心內透法和雙壁單影法K=1.2。

7/18/2023974．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算從圖中確定透照次數(shù)的步驟是：計算出T／D0、D0／f，在橫坐標上找到T／D0值對應的點，過此點畫一垂直于橫坐標的直線；在縱坐標上找到D0／f對應的點，過此點畫一垂直于縱坐標的直線；從兩直線交點所在的區(qū)域確定所需的透照次數(shù)N；當交點在兩區(qū)域的分界線上時，應取較大數(shù)值作為所需的最少透照次數(shù)。7/18/2023987/18/2023997/18/20231007/18/20231017/18/20231027/18/20231037/18/20231044．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算【例】采用源在外單壁透照方式對內徑1800mm，壁厚30mm的簡體環(huán)焊縫照相，檢測比例100％，要求透照厚度比K≤1.1，透照焦距F=600mm。求滿足要求的最少透照次數(shù)N和一次透照長度L3，搭接長度△L，有效評定長度Leff，并確定使用膠片的長度。7/18/20231057/18/20231064．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算解：源在外單壁透照K=1.1透照次數(shù)可查附錄II圖II-2的曲線圖。D0=l800+60=1860mmT/D0=30/l860=0.016F=600-30=570mmD0/f=1860/570=3.26從橫坐標上找到T/D0=0.016的點，過此點畫一垂直于橫坐標的直線：在縱坐標上找到Do/f=3.26的點，過此點畫一垂直于縱坐標的直線；7/18/20231074．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算從兩直線交點所在的區(qū)域確定所需的透照次數(shù)N=19次。則：一次透照長度L3=πDo/N=π×1860/19=308mm；內等分長度L3’=πDi/N=π×1800/19=298mm；搭接長度△L=1×30=30mm；有效評定長度Leff=L3’+△L=298+30=328mm；使用膠片的長度應大于Leff，考慮貼片位置誤差，以選用長度360mm的膠片為宜。7/18/20231084．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算4．內透中心法(F=R)采用此法時，射源或焦點位于容器或圓筒或管道中心，膠片或整條或逐張連接覆蓋在整圈環(huán)縫外壁上，射線對焊縫作一次性的周向曝光（圖4．9）。這種透照布置，透照厚度K=1，橫向裂紋檢出角θ≈00，一次透照長度為整條環(huán)縫長度。7/18/20231094．2透照方式的選擇和一次

透照長度的計算7/18/20231104．3曝光曲線的制作及應用在實際工作中，通常根據(jù)工件的材質與厚度來選取射線能量、曝光量以及焦距等工藝參數(shù)，上述參數(shù)一般是通過查曝光曲線來確定的。曝光曲線是表示工件（材質、厚度）與工藝規(guī)范（管電壓、管電流、曝光時間、焦距、暗室處理條件等）之間相關性的曲線圖示。通常只選擇工件厚度、管電壓和曝光量作為可變參數(shù)，其他條件必須相對固定。7/18/20231114．3曝光曲線的制作及應用曝光曲線必須通過試驗制作。每臺x射線機的曝光曲線各不相同，不能通用。因為即使管電壓、管電流相同，如果不是同一臺X射線機，其線質和照射率是不同的。原因有以下幾點：7/18/20231124．3曝光曲線的制作及應用

①加在x射線管兩端的電壓波形不同（半波整流、全波整流、倍壓整流及直流恒壓等），會影響管內電子飛向陽極的速度和數(shù)量；②x射線管本身的結構、材質不同，會影響射線從窗口出射時的固有吸收：③管電壓和管電流的測定有誤差。7/18/20231134．3曝光曲線的制作及應用此外，即使是同一臺x射線機，隨著使用時間的增加，管子的燈絲和靶也可能老化，從而引起射線照射率的變化。因此，每臺x射線機都應有曝光曲線，作為日常透照控制線質和照射率，即控制能量和曝光量的依據(jù)，并且在實際使用中還要根據(jù)具體情況作適當修正

7/18/20231144．3曝光曲線的制作及應用4．3．1曝光曲線的構成和使用條件1．曝光曲線的構成曝光曲線是在一定條件下繪制的(射線能量、焦距、曝光量)與透照厚度之間的關系曲線。這些條件主要是透照工件、射線源、膠片、暗室處理、增感、射線照相質量要求等。確定透照參數(shù)常采用曝光曲線，從曝光曲線給出的關系可方便地確定某種材料、某個厚度的工件、滿足規(guī)定的質量要求應選用的射線能量、焦距、曝光量等。7/18/20231154．3曝光曲線的制作及應用對X射線照相檢驗，常用的曝光曲線有兩種類型，第一種類型曝光曲線以透照電壓為參數(shù)，給出一定焦距下曝光量對數(shù)與透照厚度之間的關系。第二種類型曝光曲線以曝光量為參數(shù)，給出一定焦距下透照電壓與透照厚度之間的關系。圖4a是第一種類型，圖4b是第二種類型。7/18/20231164．3曝光曲線的制作及應用圖4a以透照電壓為參數(shù)的曝光曲線7/18/20231174．3曝光曲線的制作及應用第一種類型曝光曲線，縱坐標是曝光量，單位是毫安·分（mA·min），采用對數(shù)刻度尺，橫坐標是透照厚度，常用毫米(mm)為單位，采用算術刻度尺。圖中的曲線是在相同的焦距下對不同的透照電壓畫出來的。從圖中的曲線可以看到，采用某一透照電壓但透照不同厚度時，曝光量相差得很大。由于曝光量既不能很大，也不能很小，所以某個透照電壓實際上只適于透照一較小的厚度范圍。7/18/20231184．3曝光曲線的制作及應用圖4b以曝光量為參數(shù)的曝光曲線7/18/20231194．3曝光曲線的制作及應用第二種類型曝光曲線，縱坐標是透照電壓，單位名稱為千伏，單位符號為kV，采用算術刻度尺；橫坐標是透照厚度，單位常用毫米（mm），采用算術刻度尺。圖中曲線是在相同的焦距下對不同曝光量畫出的。很顯然，它不是直線。7/18/20231204．3曝光曲線的制作及應用射線曝光曲線的一般形式如圖4c所示，它是以黑度為參數(shù)，對于一個射線源畫出的曝光量與透照厚度的關系曲線。圖中縱坐標是曝光量，采用對數(shù)刻度尺，橫坐標是透照厚度，采用算術刻度尺。另一種曝光曲線是以焦距為參數(shù)的曝光量與透照厚度的關系曲線。7/18/20231214．3曝光曲線的制作及應用

a）b）圖4c射線曝光曲線7/18/20231224．3曝光曲線的制作及應用圖下為一種實用的射線曝光曲線圖。圖4．14Se75射線曝光曲線圖7/18/20231234．3曝光曲線的制作及應用射線源的放射性活度隨時間不斷減弱，因此在使用射線的曝光曲線時，必須知道射線源使用時的放射性活度。這可以按照放射性衰變規(guī)律繪制出適用于任何射線源的曲線，給出射線源放射性活度隨時間改變的一般關系。制作曝光曲線可以采用不同的方法，通常曝光曲線采用透照階梯試塊的方法制作。7/18/20231244．3曝光曲線的制作及應用2．曝光曲線的使用條件任何曝光曲線只適用于一組特定的條件，這些條件包括：①所使用的x射線機(相關條件：高壓發(fā)生線路及施加波形、射源焦點尺寸及固有濾波)；②一定的焦距(常取600mm～800mm)：③一定的膠片類型(通常T3或T2膠片)；④一定的增感方式(屏型及前后屏厚度)；7/18/20231254．3曝光曲線的制作及應用⑤所使用的沖洗條件(顯影配方、溫度、時間)：⑥基準黑度(通常取3．0)上述條件必須在曝光曲線圖上予以注明。當實際拍片所使用的條件與制作曝光曲線的條件不一致時，必須對曝光量作相應修正。這類曝光曲線一般只適用于透照厚度均勻的平板工件，而對厚度變化較大的工件如形狀復雜的鑄件等，只能作為參考。7/18/20231264．3曝光曲線的制作及應用對X射線的曝光曲線可按照下面的步驟制作。1．準備確定制作曝光曲線的條件和準備階梯試塊及補充試塊。需確定的制作曝光曲線的條件主要是X射線機型號；透照物體的材料和厚度范圍；透照的主要條件（膠片、焦距、增感屏等）；射線照相的質量要求（靈敏度、黑度等）。7/18/20231274．3曝光曲線的制作及應用階梯試塊應選用與被透照物體材料相同或相近的材料制做，應具有一定的平面尺寸。例如300×100mm，每個階梯的厚度差常取為2mm，階梯應具有適當?shù)膶挾?，?0mm。為適應透照厚度范圍，常還需要制做幾塊補充試塊，補充試塊是一平板試塊。其尺寸一般取為210×100×5mm。利用階梯試塊和補充試塊就可以構成較大的厚度范圍。7/18/20231284．3曝光曲線的制作及應用2．透照在選定的透照條件下，采用一系列不同的透照電壓和不同的曝光量對階梯試塊進行射線照相。嚴格時應在每個階梯上放置像質計，以判斷射線照相靈敏度是否達到要求。3．暗室處理按規(guī)定的暗室處理條件進行暗室處理，得到一系列底片。7/18/20231294．3曝光曲線的制作及應用4．3．2曝光曲線的制作曝光曲線是在機型、膠片、增感屏、焦距等條件一定的前提下進行。通過改變曝光參數(shù)（固定“kV”、改變“mA·min”或固定“mA·min”改變“kV”）透照。由不同厚度組成的鋼階梯試塊，根據(jù)給定沖洗條件洗出的底片。7/18/20231304．3曝光曲線的制作及應用達到的某一基準黑度（如為3．0或2．0），來求得“kV”、“mA·min”、T三者之間關系的曲線。

所使用的階梯塊面積不可太小，其最小尺寸應為階梯厚度的5倍。否則散射線將明顯不同于均勻厚度平板中的情況。另外，階梯塊的尺寸應明顯大于膠片尺寸，否則要作適當遮邊(圖4．15)。7/18/20231314．3曝光曲線的制作及應用7/18/20231324．3曝光曲線的制作及應用4．測定數(shù)據(jù)對得到的底片測量底片黑度，從測得的數(shù)據(jù)選出在某個透照電壓和某個曝光量下符合黑度要求的透照厚度數(shù)據(jù)，填入表中，編制成數(shù)據(jù)表。對某個透照電壓，至少應有不少于5個透照厚度的數(shù)據(jù)，對不同的透照電壓，曝光量可以采用不同的值。7/18/20231334．3曝光曲線的制作及應用5．繪制曝光曲線利用表的數(shù)據(jù)，采用直接描點方法即可繪制出曝光曲線。直接進行描點時，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)點并不都在同一直線的情況，這時應用過大多數(shù)點的直線作出曝光曲線圖。也可以采用繪制預備曲線的方法繪制曝光曲線，這時候對不同透照電壓應采用兩個相差較大的不同曝光量透照階梯試塊。具體方法可參考有關教材。對射線的曝光曲線可以采取類似于X射線曝光曲線的制作方法進行制作。

7/18/20231344．3曝光曲線的制作及應用按有關透照結果繪制E—T曝光曲線的過程如下：1．繪制D-T曲線采用較小曝光量、不同管電壓拍攝階梯試塊，獲得第一組底片。再采用較大曝光量、不同管電壓拍攝階梯試塊，獲得第二組底片，用黑度計測定獲得透照厚度與對應黑度的兩組數(shù)據(jù)，繪制出D-T曲線圖(圖4-16)。7/18/20231354．3曝光曲線的制作及應用圖4．16制作曝光曲線的D-T曲線

7/18/20231364．3曝光曲線的制作及應用2．繪制E-T曲線選定一基準黑度值，從兩張D-T曲線圖中分別查出某一管電壓下對應于該黑度的透照厚度值。在E-T圖上標出這兩點，并以直線連接即得該管電壓的曝光曲線(圖-17)。7/18/20231374．3曝光曲線的制作及應用7/18/20231384．3曝光曲線的制作及應用4．3．3曝光曲線的使用1．曝光曲線的一般使用方法從E—T曝光曲線上求取透照給定厚度所需要的曝光量，一般都采用所謂“一點法”。即按射線透照厚度確定與某一“kV”相對應的E。但對有余高的焊焊接接頭照相，射線穿透厚度有兩個值。7/18/20231394．3曝光曲線的制作及應用例如：透照母材厚度12mm的雙面焊焊接接頭，母材部位穿透厚度為12mm，焊縫部位穿透厚度為16mm，應該用哪個數(shù)值去查表呢?這時需要注意標準允許黑度范圍與曝光曲線基準黑度的關系。JB/T4730標準規(guī)定AB級允許黑度范圍2．0-4．0，如果曝光曲線基準黑度為3．0或更高。7/18/20231404．3曝光曲線的制作及應用以母材部位12mm為透照厚度查表為宜。這樣能保證焊縫部位黑度不致太低。如果曝光曲線基準黑度為2．5或更低，則以焊縫部位16mm為透照厚度查表為宜，這樣能保證母材部位黑度不致太高。7/18/20231414．3曝光曲線的制作及應用如果射線照相檢驗的條件與制作曝光曲線的條件完全一致，則可以簡單地從曝光曲線直接查出所需要的透照參數(shù)。這時，首先確定透照厚度，然后按透照厚度選擇適當?shù)耐刚针妷夯蛏渚€源，進一步再確定曝光量。對于厚度均勻的工件，一般取工件的公稱厚度為透照厚度。7/18/20231424．3曝光曲線的制作及應用對變截面工件或在透照區(qū)中透照厚度變化較大的工件，則需作進一步的考慮。實際射線照相檢驗的條件有時不同于制作曝光曲線的條件。這時候不能簡單地直接從曝光曲線確定透照參數(shù)。而必須對從曝光曲線得到的透照參數(shù)進行修正。

7/18/20231434．4散射線的控制4．4．1散射線的來源和分類在第1章中曾經(jīng)提及，射線在穿透物質過程中與物質相互作用會產生吸收和散射，其中散射主要是由康普頓效應造成的。與一次射線相比，散射線的能量減小，波長變長，運動方向改變。散射比n定義為散射線強度I。與一次射線強度Ip之比，即n=Is/Ip。7/18/20231444．4散射線的控制射線入射到物體后，由于射線量子與物質發(fā)生相互作用，一部分被吸收，一部分被散射，一部分沿直線穿透物體。因此，在透照射線中總包括下列的成分：從射線源發(fā)出沿直線穿透物體透射的一次射線，射線與物體相互作用中產生的次級射線，即散射線。7/18/20231454．4散射線的控制散射線的能量低于一次射線，方向一般都不同于一次射線，有時也稱它為二次射線。在常規(guī)的射線照相檢驗中，散射線是有害的射線，應采取各種措施進行控制，減少它對底片影像質量的影響。產生散射線的物體稱作散射源。7/18/20231464．4散射線的控制散射線產生于射線照射的任何物體，包括被透照的工件、放置工件的臺面或支架、膠片與膠片暗袋、工件周圍的各種物體（如地面、墻壁、其他物體），空氣也是一種散射源。對于實際的射線照相檢驗工作。到達膠片的散射線，最主要的是來自被透照的工件本身。7/18/20231474．4散射線的控制從(圖4．20)中可見，對膠片來說，散射線可來自前方、后方、側面等各個方向，來自后方和側面的散射線常被稱為“背散射線”，它們可從暗盒的背面入射到膠片，產生曝光作用。圖4-20散射線產生示意圖

1—射線源2—工件3—暗盒4—膠片5—地面

7/18/20231484．4散射線的控制所產生的散射線的多少，與射線能量相關，與射線照射物體的材料、厚度、面積也相關。對散射比來說，它們之間的關系可簡單地概括如下：1）隨著射線能量的提高散射比將降低，應注意的是這是對能量變化較大的一般結論；2）隨著透照厚度的增大散射比也增大；3）在較小的面積范圍內，隨著面積的增大散射線比也增大，但當面積增大到一定程度后，散射線比不再增大。7/18/20231494．4散射線的控制散射線得分類一般按散射線的方向來劃分的。來自暗盒前面的散射稱為“前散射”來自暗盒背面的散射稱為“背散射“。還有一種散射叫“邊蝕散射”，是指試件周圍的射線向試件背后的膠片散射，這就是所謂的“邊蝕”現(xiàn)象。7/18/20231504．4散射線的控制從射線照相對比度的基本公式: 可以清楚地看到，如果散射比較大，影像的對比度將降低很多，也就是散射線會嚴重地影響小缺陷和裂紋性缺陷的檢驗。7/18/20231514．4散射線的控制產生邊蝕的主要原因是在透照物體邊界區(qū)射線產生的散射線，特別是軟散射線部分，它們更容易被膠片吸收，產生的感光作用也更強。如果不采取防護措施，它們將使影像的邊界區(qū)域變得很模糊，這就是邊蝕。邊蝕除了使邊界影像模糊外，常會導致難于發(fā)現(xiàn)處于邊界區(qū)中的較小缺陷。7/18/20231524．4散射線的控制4．4．2散射比的影響因素圖4．2l給出了兩種固定條件下焦距對散射比的影響。由圖可知，在實際使用的焦距范圍內，焦距的變化對散射比幾乎沒有影響。7/18/20231534．4散射線的控制

圖4—22給出了照射場大小對散射比的影響，縱軸刻度用散射比n與照射場無窮大時的散射比n’的百分率表示。7/18/20231544．4散射線的控制由圖可知，當照射場較小時，散射比隨照射場的增大而增大。當照射場直徑超過50mm后。即使照射場再增大，散射比也基本保持不變。因此，除非是用極小的照射場透照，照射場大小對散射比幾乎沒有影響。7/18/20231554．4散射線的控制平板試件透照的散射比與線質和試件厚度的關系見圖4-23。由圖可知，在工業(yè)射線照相應用范圍內散射比隨射線能量增大而變小，而在相同射線能量下，散射比隨鋼厚度增大而增大。圖4-23散射比與射線能量和鋼厚度的關系7/18/20231564．4散射線的控制對有余高的焊縫試板透照時，焊縫中心部位的散射比與平板試件的散射比明顯不同，焊縫中心散射比高于同厚度平板中的散射比，隨著能量的增大，兩者數(shù)值逐漸接近，如圖4-24所示。7/18/20231574．4散射線的控制4．4．3散射線的控制措施散射線會使射線底片的灰霧黑度增大，影像對比度降低，對射線照相質量是有害的。但由于受射線照射的一切物體都是散射源，所以實際上散射是無法消除的，只能盡量設法減少而已?？刂粕⑸渚€的措施有許多種，其中有些措施對照相質量產生多方面的影響，對這些措施要綜合考慮，權衡選擇。7/18/20231584．4散射線的控制散射線的控制措施在實際工作中一般應從以下幾個方面進行控制：1、選擇合適的射線能量。2、使用鉛增感屏。3、背防護鉛版。4、鉛罩和光闌與準直器。5、厚度補償物。6、濾板。7、遮蔽物。8、修磨工件。7/18/20231594．4散射線的控制1．選擇合適的射線能量對厚度差較大的工件，例如余高較高的焊縫或小徑管透照時，散射比隨射線能量的增大而減小，因此可以通過提高射線能量的方法來減少散射線。但射線能量值只能適當提高，以免對主因對比度和固有不清晰度產生明顯不利的影響。7/18/20231604．4散射線的控制2．使用鉛箔增感屏鉛箔增感屏除了具有增感作用外，還具有吸收低能散射線的作用，使用增感屏是減少散射線最方便、最經(jīng)濟，也是最常用的方法。選擇較厚的鉛箔減少散射線的效果較好，但會使增感效率降低，因此鉛箔厚度也不能過大。實際使用的鉛箔厚度與射線能量有關，且后屏的厚度一般大于前屏。7/18/20231614．4散射線的控制3．背防護鉛板在實際射線照相檢驗中，采用鉛屏蔽防護散射線是經(jīng)常使用的措施。主要的防護方法是用適當厚度的鉛屏蔽板遮蓋工件非透照區(qū)，用適當厚度的鉛屏蔽板遮蓋工件以外的膠片，采用適當?shù)慕饘僭龈衅廖諄碜怨ぜ纳⑸渚€，或者在工件與膠片之間放置適當厚度的鉛屏蔽板，吸收從被透照工件產生的散射線。7/18/20231624．4散射線的控制使用背防護鉛板的同時仍需使用鉛箔增感后屏，否則背防護鉛板被射線照射時激發(fā)的二次射線有可能到達膠片，對照相質量產生不利影響。當暗盒背后近距離內沒有導致強烈散射的物體時，可以不使用背防護鉛板。7/18/20231634．4散射線的控制

4．鉛罩和光闌與準直器減少散射線的另一個主要方法是盡量減少物體被檢驗區(qū)以外受到射線照射的范圍大小，除了采用鉛屏蔽板遮蓋外，常用的方法是用鉛罩和光闌與準直器限制射線束的大小，限制透照的區(qū)域。光闌采用對射線具有強烈吸收性能的材料制做，例如，采用鉛板制做，其厚度應能有效地吸收入射的射線。光闌的孔徑和孔的形狀可按照透照區(qū)的大小和形狀設計，光闌通常放在靠近射線源的位置。7/18/20231644．4散射線的控制

5．厚度補償物在對厚度差較大的工件透照時，可采用厚度補償措施來減少散射線。焊縫照相可使用厚度補償塊，形狀不規(guī)則的小零件照相可使用流質吸收劑(醋酸鉛加硝酸鉛溶液)，或金屬粉末(鉛粉、鐵粉或鉛粉)作為厚度補償物。7/18/20231654．4散射線的控制4．濾板在X射線照相中使用的連續(xù)譜X射線，其長波（低能量）部分X射線對射線照相檢驗不起主要作用。但當它們直接照射膠片或穿過薄的物體到達射線膠片時，可以被強烈吸收并產生散射線。為了減少射線中的這部分成分，常采用濾波的方法。7/18/20231664．4散射線的控制即在X射線管窗口附近放置濾波片，射線從窗口出射之后首先要穿過濾波片，使長波部分的X射線被大量吸收。濾波片就是用適當厚度的某種金屬材料平板，它的厚度應按射線能量選取。例如，透照鋼時，采用銅濾波板時其厚度應不超過透照厚度的20%，若采用鉛濾波板則厚度應不超過透照厚度的3%；透照鋁時，采用的銅濾波板的厚度應不超過透照厚度的4%，鋼濾板的厚度應小于吸收曲線上“均勻點”對應的厚度。7/18/20231674．4散射線的控制所謂均勻點是指吸收曲線由曲開始變?yōu)橹钡哪且稽c，吸收曲線變?yōu)橹本€即意味著射線束的波長已經(jīng)“均勻化”，吸收系數(shù)不再隨穿透厚度而變化。在工件和膠片暗盒之間加濾板通常用于Irl92和C060射線照相或高能X射線照相，作用是過濾工件中產生的低能散射線，尤其當存在邊蝕散射時，加濾板的作用更明顯。按透照厚度的不同，可選擇0．5mm～2mm厚的鉛箔作為濾板。7/18/20231684．4散射線的控制當然，從濾波片也會產生散射線，但由于散射線的方向多偏離一次射線方向，且濾波片與膠片之間具有較大的距離，因此，除了有部分散射線偏離有效透照區(qū)外，按照平方反比定律，到達膠片的散射線強度也將大大降低。7/18/20231694．4散射線的控制7．遮蔽物當被透照的試件小于膠片時，應使用遮蔽物對直接處于射線照射的那部分膠片進行遮蔽，以減少邊蝕散射。遮蔽物一般用鉛制作，其形狀和大小視被透照試件的情況確定，也可使用鋼鐵和一些特殊材料(例如鋇泥)制作遮蔽物。7/18/20231704．4散射線的控制8．修磨試件通過修整，打磨的方法減小工件厚度差也可以視為減少散射線的一項措施，例如，檢查重要的焊縫時，將焊縫余高磨平后透照，可明顯減小散射比，獲得更佳的照相質量。7/18/20231714．4散射線的控制還有一些措施是專門用來控制散射線的（圖4-25），應根據(jù)經(jīng)濟、方便、有效的原則加以選用

7/18/20231724．4散射線的控制在射線照相檢驗中，必須嚴格地控制到達膠片的散射線，否則可能使所進行的射線照相檢驗完全沒有意義，也就是不能有效地對缺陷完成檢驗。減少到達膠片的散射線的主要方法是濾波、光闌、遮蔽、屏蔽等方法，具的布置示意圖圖3-15散射線防護方法1—X射線管2—濾波板3—光闌與準直器

4—工件5—遮蔽鉛板6—前吸收鉛板（箔）

7—膠片8—后屏蔽鉛板7/18/20231734．4散射線的控制4．4.3背散射防護檢查在射線照相檢驗中，當膠片后方較近的地方存在物體時，必須注意采用背鉛板對背散射線進行防護。否則，背散射線很可能會使底片無法達到規(guī)定的影像質量要求。背鉛板的厚度一般應大于1mm。背鉛板的厚度是否滿足防護背散射線的要求，可以采用下述的方法檢驗。7/18/20231744．4散射線的控制在膠片暗袋背面貼附一厚度為1.6mm、高度為13mm左右的鉛字，一般是鉛字“B”。透照后觀察底片，如果底片上未出現(xiàn)這個鉛字B的影像或出現(xiàn)黑度高于背景黑度的鉛字B影像，則說明防護鉛板的厚度符合要求。如果出現(xiàn)黑度低于背景黑度的鉛字B的影像，則說明防護不足，應加大背鉛板的厚度。7/18/20231754．4散射線的控制后者顯然說明，有來自周圍背景的散射線對膠片產生了一定程度的曝光，由于鉛字吸收了一些這部分散射線，所以它才呈現(xiàn)為低于周圍背景黑度的影像。當透照厚度較大的非金屬材料工件時，特別是原子序數(shù)小的元素，可能必須采用特殊的散射線防護方法，如防散射柵格。7/18/20231764．5焊縫透照的基本操作4．5．3焊縫透照的基本操作透照操作應嚴格遵守工藝規(guī)定，操作程序、內容及有關要求簡述如下：1．試件檢查及清理試件上如有妨礙射線穿透或妨礙貼片的附加物，如設備附件、保溫材料等，應盡可能去除。試件表面質量應經(jīng)外觀檢查合格，如表面不規(guī)則狀態(tài)可能在底片上產生掩蓋焊縫中缺陷的圖像時，應對表面進行打磨修整。7/18/20231774．5焊縫透照的基本操作2．劃線按照工藝文件規(guī)定的檢查部位、比例、一次透照長度，在工件上劃線。采用單壁透照時，需要在試件兩側（射線側和膠片側）同時劃線，并要求兩側所劃的線段應盡可能對準。采用雙壁單影透照時，只需在試件一側（膠片側）劃線。7/18/20231784．5焊縫透照的基本操作3．像質計和標記擺放按照標準和工藝的有關規(guī)定擺放像質計和各種鉛字標記。線型像質計應放在射源線側的工件表面上，位于被檢焊縫區(qū)的一端（被檢長度的l／4處），鋼絲橫跨焊縫并與焊縫方向垂直，細絲置于外側。7/18/20231794．5焊縫透照的基本操作單壁透照無法在射源側放置像質計時，可將其放在膠片側，但必須進行對比試驗，使實際能顯示的像質計絲號達到規(guī)定要求。像質計放膠片側時，應加放“F”標記，以示區(qū)別。當采用源在內（F=R）的周向曝光技術時，只需在圓周上等間隔地放置3個像質計即可。7/18/20231804．5焊縫透照的基本操作各種鉛字標記應齊全，至少應包括：中心標記，搭接標記，工件編號，焊縫編號，部位編號。返修透照時，應加返修標記R。對余高磨平的焊縫透照，應加指示焊縫位置的圓點或箭頭標記。各種標記的擺放位置應距焊縫邊緣至少5mm。其中搭接標記的位置：在雙壁單影或源在內F>r的透照方式時，應放在膠片側，其余透照方式應放在射源側。7/18/20231814．5焊縫透照的基本操作4．貼片采用可靠的方法（磁鐵、繩帶等）將膠片（暗盒）固定在被檢位置上，膠片（暗盒）應與工件表面緊密貼合，盡量不留間隙。5．對焦將射線源安放在適當位置，使射線束中心對準被檢區(qū)中心，并使焦距符合工藝規(guī)定。7/18/20231824．5焊縫透照的基本操作6．散射線防護按照工藝的有關規(guī)定執(zhí)行散射線防護措施。7．曝光在以上各步驟完成后，并確定現(xiàn)場人員放射防護安全符合要求，方可按照工藝規(guī)定的參數(shù)和儀器操作規(guī)則進行曝光。曝光完成即為整個透照過程結束，曝光后的膠片應及時進行暗室處理。

7/18/2023183小徑管的透照技術與工藝4．6．4小徑管的透照技術與工藝外徑Do≤100mm的管子稱為小徑管，一般采用雙壁雙影法透照其對接環(huán)縫。按照被檢焊縫在底片上的影像特征，又分橢圓成像和重疊成像兩種方法。7/18/2023184小徑管的透照技術與工藝同時滿足下列兩條件，即T（壁厚）≤8mm；g（焊縫寬度）≤Do／4時，采用傾斜透照方式橢圓成像。不滿足上述條件，或橢圓成像有困難，或為適應特殊需要（如特意要檢出焊縫根部的面狀缺陷）時，可采用垂直透照方式重疊成像。7/18/2023185小徑管的透照技術與工藝1．小直徑管對接接頭射線照相檢驗問題的基本特點在小直徑管對接接頭射線照相中所選用的焦距都遠大于小直徑管的直徑，因此可近似地認為射線束平行入射，并只討論垂直管軸截面的情況。對于這種情況，小直徑管對接接頭透照時的透照厚度可按照圖4-17所示進行討論。圖4-17小直徑管對接

焊縫的透照厚度7/18/2023186小徑管的透照技術與工藝從上面的兩個關系式可以看到，對于小直徑管對接焊縫透照時，透照厚度比相關于：T/D——小直徑管的壁厚與外徑之比；x/R——所研究點與圓心的相對距離。它們給出了透照厚度比隨所研究點（透照點）與圓心的相對距離變化的一般規(guī)律。7/18/2023187小徑管的透照技術與工藝從圖4-17可以看到，對于一定的T/D，k隨x/R的增大逐漸增大，在

x/R＝r/R點透照厚度比達到最大值，以后隨x/R的增大迅速減小。表4-1給出了部分T/D值的透照厚度比最大值kmax。7/18/2023188小徑管的透照技術與工藝表4-1小直徑管對接焊縫的最大透照厚度比

T/D0.050.100.120.150.200.25r/R0.900.800.760.700.60