射线探伤课件

1、射线探伤按射线(shxin)源种类分：X射线、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第一页，共六十页。射线探伤3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二、射线与物质的相互作用1主要(zhyo)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

2、线的衰减。第二页，共六十页。射线探伤2衰减定律衰减定律射线透过厚度的物质后射线强度I 与透照厚度之间应遵循如下的指数衰减规律：I I 0e-I ：射线透过厚度的物质后的射线强度I0：射线的初始强度e: 自然对数的底：透过物质的厚度:线衰减系数，为上述各物理(wl)效应分别引起的衰减系数之和。第三页，共六十页。射线探伤三、探伤三、探伤(tn shng)的基本原理的基本原理射线探伤的实质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(jsh)示意图第四页，共六十页。射线探伤xxIIx射线探伤原理图射线在

3、工件(gngjin)及缺陷中的线衰减系数分别为和。根据衰减定律：透过(tu u)完好部位x厚的射线强度I x I 0e-x透过缺陷部位的射线强度I I 0e-x e ( ) x可得：1、 时， I I x2、 时， I I x3、 或x0时， I I x第五页，共六十页。射线探伤第二节射线探伤第二节射线探伤(tn shng)设备设备一、X射线机1分类按射线束辐射方向分：定向辐射和周向辐射按结构形式分：携带式、移动式、固定式按极区数量分：单极(dn j)式、双极区按高压整流线路的结构形式分为：自整流、全波整流、倍压整流按绝缘材料分：油绝缘、气体绝缘按冷却方式分：强油循环冷却、水冷却、自冷却第六页

4、，共六十页。射线探伤2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(dinln)等部件组成。二、二、X射线管射线管产生X射线的部件，由阴极与阳极等组成的真空电子器件1构造及原理阴极构件阴极构件第七页，共六十页。射线探伤阴极(ynj)聚焦(jjio)罩灯丝(dn s)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。第八页，共六十页。射线探伤阳极构件阳极构件作用：阴挡电子运动、进行能量转换产生(chnshng)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。定向辐射式阳极X阳极罩阳极靶阳极体铍窗口阳极(yngj)结构示意图定

5、向辐射式阳极(yngj)由阳极(yngj)靶、阳极(yngj)罩和阳极(yngj)体组成第九页，共六十页。射线探伤a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。周向辐射式阳极可以3600整个(zhngg)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。第十页，共六十页。射线探伤3050030600a 平面(pngmin)靶b 锥形靶周向辐射(fsh)阳极示意图a 平面(pngmin)靶b 锥形靶第十一页，共六十页。射线探伤玻璃壳起绝缘和密封作用2X射线管的焦点射线管的

6、焦点X射线机的焦点实际上是X射线管的焦点是指阳极(yngj)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第十二页，共六十页。射线探伤焦点尺寸主要取决于灯丝形状(xngzhun)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。实际焦点（几何焦点）电子束打在阳极靶面上的面积阳极体实际焦点有效焦点线焦点(jiodin)示意图第十三页，共六十页。射线探伤直接影响阳极的散热效果。有效(yuxio)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

7、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。一般用面积来表示焦点的大小22正方形3 4矩形5圆形第十四页，共六十页。射线探伤管电压(diny)KV管电流(dinli)mA灯丝(dn s)加热电流3.8A灯丝加热电流3.4A3 X射线管的特征曲线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.第十五页，共六十页。射线探伤4X射线机的基本射线机的基本(jbn)电路电路X射线(shxin)机的基本电路有灯丝电路和高压电路mv kv自耦变压器初级次级12345678X射线(shxin)机的基本电路第十六页，共六十页。射线探伤5、

8、X射线机的选择根据被检工件的材料(cilio)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。根据射线检验工作的性质选择X射线机的结构形式第十七页，共六十页。射线探伤根据被检对象的形状和尺寸选择射线(shxin)束的辐射方向定向和周向辐射对于质量要求高的被检对象，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。第十八页，共六十页。射线探伤携带式YX2005管电流平均

9、值5mA管电压峰值200kvX射线机携带式YXT3010管电流(dinli)平均值10mA管电压(diny)峰值300kvX射线(shxin)机金属陶瓷X射线管第十九页，共六十页。射线探伤二、射线机按其结构分：携带式、移动式，爬行式一般由射线源、源容器、源导管和驱动(q dn)机构组成。1、 射线源人工放射性同位素作为射线源源封装的活性区尺寸定义为源的焦点尺寸，亦可用源柱的直径和高度来表示。第二十页，共六十页。射线探伤2源容器（机体(jt)）以我国核工业部研制的TS1型Ir192 射线探伤机为例源在屏蔽(pngb)位置源在移动(ydng)中源在曝光位置送出收回机体源输源管探头曲柄控制缆第二十一

10、页，共六十页。射线探伤第三节焊缝第三节焊缝(hn fn)的照相法的照相法探伤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，被射线照相胶片记录下来经暗室处理后，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(fxin)被检工件中存在的缺陷。主要标准为：GB332387钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级第二十二页，共六十页。射线探伤一、探伤(tn shng)系统基本组成射线(shxin)源铅光阑滤板象质记标记(bioj)带铅遮板工件滤板暗盒胶片增感屏底部铅板第二十三页，共六十页。射线探伤1、射线、射线(shx

11、in)源源常用的射线源是X射线机、射线机2射线胶片射线胶片结构1保护层2乳剂(rj)层3结合层4片基第二十四页，共六十页。射线探伤片基起支持全部涂层的作用。乳剂(rj)层具有增感作用并使卤化银颗粒能均匀悬浮，固定其中。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。保护层保护乳剂层不受损伤底片的黑度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：第二十五页，共六十页。射线探伤Dlg(L0/L)D底片(dpin)黑度L0照射光强L透过光强D1D2D3透过(tu u)率L/L0=1/10L

12、/L0=1/100L/L0=1/1000底片黑度透射光强与照射(zhosh)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。于透光，即黑度较大。第二十六页，共六十页。射线探伤胶片的类型(lixng)按银盐粒度由小到大的顺序J1、J2、J33增感屏第二十七页，共六十页。射线探伤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(dinl)后放出的二次电子加速了胶片上银盐的还原。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。第二十八页，共六十页。射线探

13、伤4象质计是一种用于评价(pngji)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GB561885线型象质计的R10系列线型象质计R10系列线型象质计GB5618-851016FE包壳第二十九页，共六十页。射线探伤线型象质计的使用(shyng)射线源一侧，被检区一端(ydun)的焊缝上（1/4处），细线位于远离被检区中心的外侧。为什么为什么?第三十页，共六十页。射线探伤5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(tumng)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。第三十一页，共六十页。射线探伤二

14、、探伤条件的选择二、探伤条件的选择1选择原则象质等级象质等级GB3323-87对钢熔化焊缝对接接头的射线照相(zho xing)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。第三十二页，共六十页。射线探伤黑度黑度(hi d)(D)灵敏度灵敏度评价射线(shxin)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(chl)后获得的微小黑度。第三十三页，共六十页。射线探伤2射线源的选择射线

15、能量指射线源的KV、MeV值或源的种类。射线强度焦点尺寸(ch cun)辐射角第三十四页，共六十页。射线探伤3、几何、几何(j h)参数的选择参数的选择焦点尺寸透照距离(jl)焦点至胶片的距离F缺陷至胶片的距离dFL1L2第三十五页，共六十页。射线探伤几何几何(j h)(j h)不清晰度（不清晰度（UgUg）Ug(L2)FL1利用(lyng)三角关系可得：Ug=d/(F-)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第三十六页，共六十页。射线探伤可得：d/L1越小，则Ug越小因此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) d/L1一定时，Ug随工件厚度增加而增

16、加注意：埋藏缺陷的位置越靠近胶片，其影象就越清晰(qngx)。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。第三十七页，共六十页。射线探伤几何几何(j h)不清晰度的控制不清晰度的控制区别不同的底片级别或对不同的透照厚度范围分别规定(gudng)允许的Ug值将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。第三十八页，共六十页。射线探伤4曝光曝光(bo gung)条件的选择条件的选择用曝光曲线对曝光规范进行选择X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

17、高灵敏度的角度考虑应从(yn cn)中选取较低的管电压和较大的曝光量作为曝光规范。第三十九页，共六十页。射线探伤射线射线(shxin)探伤探伤曝光(bo gung)量（射源）放射性活度时间5、散射线的控制、散射线的控制限制辐射场选择(xunz)适当的射线能量第四十页，共六十页。射线探伤6 6透照方式透照方式(fngsh)(fngsh)的选择的选择决定射线源、工件和胶片(jiopin)之间的相互位置关系。GB332387规定，透照方式分为下列五种纵缝透照法适用(shyng)于I型、单V型和双V型作一次垂直于焊缝的透视。纵缝透照法胶片第四十一页，共六十页。射线探伤环缝外透法第四十二页，共六十页。射

18、线探伤环缝内透法射线源为定向辐射时，采用(ciyng)偏心透照法射线源为周向辐射时采用(ciyng)环缝中心内透法第四十三页，共六十页。射线探伤双壁单影法适合外径大于89mm的管道(gundo)焊缝。第四十四页，共六十页。射线探伤双壁双影法适于外径89mm的管道(gundo)焊缝第四十五页，共六十页。射线探伤透照方式确定后应注意：射线入射方向(fngxing)的选择透照厚度差的控制具体到实际(shj)，可对一条焊缝划分等分数。对角接接头，T型接头加补偿块第四十六页，共六十页。射线探伤7 7胶片的暗室处理胶片的暗室处理包括显影、停显(tn xin)、定影、冲洗和底片干燥五个工序三、焊缝射线底片的评定三、焊缝射线底片的评定(pngdng)1底片质量的评定应符合GB332387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、，质量依次降低。第四十七页，共六十页。射线探伤3常见焊缝缺陷(quxin)影象的特征12第四十八页，共六十页。射线探伤34第四十九页，共六十页。射线探伤56第五十页，共六十页。射线探伤78第五十一页，共六十页。射线探伤910第五十二页，共六十页。射线探伤第五十三页，共六十页。射线探伤第五十