x射线探伤方法

1、第三章射线探伤教学目标：一、了解射线的的产生、性质及其衰减，了解各种射线检测方法的基原理；二、熟悉常见射线探伤设备及器材能正确选择X射线照相法设备参数三、掌握X 射线照相法检测工艺，熟悉底片评定的方法，并且能根据相关标准关于焊缝质量进行评级； 四、了解射线探伤防护常识一、 任务导入：射线探伤是利用射线可以穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现其中缺 二、 相关知识知识点一：射线的产生、性质及其衰减1X 射线的产生XX（或金属陶瓷3-1称实际焦点，电子被阻挡减速和吸收，其部分动能（约1%）X99%以上的能量变成热能。图3-1X射线的产生示意图2X 射线的主要性质不可见，以光速直线传递。质中有衰减的

2、特性。可以使物质电离，能使胶片感光，亦能使某些物质产生荧光。 射线的产生及性质 射线是由放射性物质（60Co、192Ir）内部原子核的衰变进程产生的。 XX 60Co，250mm铜质工件、350mm300mm射线的衰减。I0 的一束平行射线束穿过厚度为 的物质为例，穿过物质后的射线强度为：I=I 0式中射线透过厚 的物质的射线强度；I射线的初始强度；0e自然关于数的底； 透过物质的厚度；衰减系数（-。知识点二、射线探伤的方法及其原理（一）射线照相法射线照相法是根据被检工件与其内部缺陷介质关于射线能量衰减程度的不3-2XX图3-2射线照相法原理（二）射线荧光屏观察法质的荧光屏上，激发出不同强度的

3、荧光而得到物体内部的影象的方法。此法所用设备主要由 X 射线发生器及其控制设备荧光屏观察和记录用的扶助设备陷影象经平面镜反射后，经过平行于镜子的铅玻璃观察。度在 2%3%，大量试验时，灵敏度最高只达4%7%现的。（三）射线实时成象试验XX这种方法是利用小焦点或微焦点 X 射线源透照工件，利用一定的器件将 X X是当今射线实时成象试验的主流设备，其探伤灵敏度已高于 2%，并且可与射线照3-3图3-3X光电增强电视成法探伤系统1射线源2、5电动光阑3X射线束4工件6图象增强器7耦合透镜组8-电视摄象机9控制器10-图象处理器11监视器12防护设施（四）射线计算机断层扫描技术计算机断层扫描技术，简称

4、C（Computertomography图 3-4 射线工业CT 系统组成框图1-射线源2工件3检测器4数据采集部5高速运算器6计算机CPU7控制器8显示器9摄影单元10磁盘11防护设施12机械控制单元13射线控制单元14应用软件15图象处理器射线源发出扇形束射线，被工件衰减后的射线强度投影数据经接受检测器（300）A/CPU知识点三：射线探伤设备简介X一、X1X 射线机的分类和用途XXXXXX2X 射线管X X3-5图3-5射线管结构示意图1阴极2聚焦罩3灯丝4阳极罩5阳极靶6管套管套XX要求有较高的真空度。阴极X和聚焦电子的云集罩（纯铁或纯镍制成的凹面形）组成。阳极X（钨等、阳极体和阳极罩

5、（铜，导电和散热）X焦点XX1/3。3X 射线机的组成XXXXX4X 射线机选择（1）根据工作条件选择XXXX根据被透物体的结构和厚度选择XXXXXX被透照物质原子序数愈大XX二、射线机 射线机按其结构形式分为携带式 管线的探伤。 射线机具有以下优点：穿透力强，最厚可透照 300mm 钢材；透照进程中不用水和电，因而可在野外、关于带电高压电器设备、高空、高温及水下等多种场所下工作，可在 X 射线机和加速器无法达到的狭小部位工作。 X三、加速器加速器是一种利用电磁场使带电粒子（离子X由于加速器能量高，射线焦点尺寸小，探伤灵敏度高，且其射线束能量、强度与方向均可精确控制，其应用已日益广泛。知识点四

6、：焊缝射线照相法探伤射线照相法具有灵敏度较高标准。以下介绍射线照相中的各项主要技术。一、象质等级的确定将其划分为三个级别：AB 级成象质量最高，适用于航天和核设备等极为重要的产品和部件不同的象质等级关于射线底片的黑度灵敏度均有不同的规则。为达到其要求，需从探伤器材方法条件和程序等方面预先进行正确选择和全面合理部署象质等级。二、探伤位置的确定及其标记5%10%20%40%有关标准及产品技术条件而定。面或受力最大的焊缝部位；应力集中部位；外观检查感到可疑的部位。1探伤位置的确定根据压力容器安全监察规程，可关于探伤位置确定如下：筒体与封头连接部位，因此153145100%30161723241617

7、2324伤区段。（3）筒体纵缝 X321 上的 0167 二区段占焊缝长度的 28%；X322017825%，20%2标记始终关于照，易于找出返修位置。标记内容主要有：定位标记囊括中心标记搭接标记。识别标记囊括工件编号焊缝编号部位编号返修标记等。3）B标记该标记应贴附在暗盒背面，用以检查背面散射线防护效果。在较黑背景上出现“B”的较淡影象，应予重照。另外，工件也可以采用永久性标记（如钢印）或详细的透照部位草图标记。标记的安放位置如图 3-6 所示。图 3-6 各种标记相互位置（标记系）A-定位及分编号（搭接标记）B制造厂代号C产品令号（合同号）工件编号E焊接类别（纵、环缝）F返修次数G试验日期

8、H中心定位标记I象质计JB标记K操作者代号三、射线能量的选择kVMeV质量要求，尽快选择较低的射线能量。四、胶片与增感屏的选取胶片的选取胶片。增感屏的选取（常用铅钢或铜等粘合在纸金属增感屏有前后屏之分。前屏（覆盖胶片靠近射线源的一面）较薄，后屏（覆盖胶片背面）较厚。其厚度应根据射线能量进行适当的选择。五、灵敏度的确定及象质计的选用灵敏度是评判射线照相质量的最重要的指标，它标志着射线探伤中发现缺陷的最小缺陷尺寸，为此必需采用已知尺寸的人工“缺陷”象质计来度量。象质计有线型3-7 所示要求，即安放在焊缝被检区长度 处，钢丝横跨焊缝并且与焊缝轴线垂直，且细丝朝外。图 3-7 象质计的正确安放在透照灵

9、敏度相同情况下，由于缺陷性质取向（金属丝等）发现的难易程度，因此它完全可以关于影象质量作出客观的评判。六、透照几何参数的选择射线焦点大小的影响21Ug，称为半影。它使得缺陷的边缘线影像变得模糊而降低射线应当尽快减少焦点尺寸。透照距离的选择400700mm。七、常见焊缝透照方法3-81、纵缝透照法纵缝即平板关于接焊缝或筒体纵缝，纵缝透照法是最常用的透照方法。2、环缝外透法射线源在工件外侧，胶片放在筒体内侧，射线穿过单层壁厚关于焊缝进行透照。3、环缝内透法射线源在筒体内，胶片贴在筒体外表面，射线穿过筒体单层壁厚关于焊缝进行透照。4、双壁单影法89mm 的管子，当射线源或胶片无法进入内部可采用此法进

10、行分段透照。5、双壁双影法射线源在工件外侧，胶片放在射线源关于面的工件外侧，射线透过双层壁厚把89mm 的管GB/T3323-1987 规则，射线束的方向应满足上下焊缝的影310mm 15mm.图3-8焊缝常见透照方法八、透照厚度差的控制XX3-9 式中 边缘射线束穿过工件厚度mm；中心射线束穿过工件厚度mm。实际探伤时，透照厚度比 K 值依照国家标准选择。图3-9透照厚度差1射线源 2工件 3胶片曝光规矩是影响照相质量的重要因素。射线探伤的曝光规矩囊括管电压、 3-10图3-10射线曝光曲线图知识点五：焊缝射线底片的评定观片灯陷的定性和定量焊缝质量的评级等内容。一、底片质量的评定定焊缝质量的

11、依据。合格底片应当满足如下各项指标的要求：黑度值黑度是射线底片质量的一个重要指标。它直接关系到射线底片的照相灵敏度。射线底片只有达到一定的黑度，细小缺陷的影象才能在底片上显露出来。灵敏度射线照相灵敏度是以底片上象质计影象反映的象质指数来表示的。因此， 底片上必需有象质计显示，且位置正确，被检测部位必需达到灵敏度要求。标记系底片上的定位标记和识别标记应齐全，且不掩盖被检焊缝影象。表面质量的机械损伤和污染。试验区内无伪缺陷。二、底片上缺陷影象的识别1焊接缺陷在射线底片上的显示各种焊接缺陷在射线底片上的显示特点如下描述。裂纹底片上裂纹的典范影像是轮廓分明的黑线。其细节特征囊括：线有微小的锯齿，有分叉

12、，粗细和黑度有时有变化，线的端部尖细，端头前方有时有丝状阴影延伸。未焊透未焊透的典范影像是细直黑线，两侧轮廓都很整齐。在底片上处于焊缝根部的投影位置，一般在焊缝中部，呈断续或连续分布，有时贯穿整张底片。夹渣气孔气孔在底片上的影像是黑色圆点，气孔的轮廓比较圆滑，其黑度中心较大， 至边缘减少。气孔可以发生在焊缝中任何位置。未熔合根部未熔合的典范影像是一条细直黑线，线的一侧轮廓整齐且黑度较大，另一侧可能规则也可能不规则。在底片上的位置是焊缝中间。在焊缝射线底片上除上述缺陷影象外，还可能出现一些伪缺陷影象，应注意区分，避免将其误判成焊接缺陷。几种常易发生的伪缺陷影象见表 3-1。表 3-1 焊缝射线底

13、片上常出现的伪缺陷及其原因伪缺陷的种类胶片质量不好影像特征细小霉斑区域，或普遍严重发灰可能的原因底片陈腐发霉或胶片存放不当或过期暗室处理不当底片角上、边缘上有雾或普遍严重发灰暗盒封闭不严、漏光，红灯不安全静电感光 增感屏伪缺陷暗黑色珠状影像黑色枝状条纹点、条或成片区域的白影黑度较大的点和线淡色斑点区域显影处理前溅上显影液滴胶片产生了静电感光局部受机械压伤或划伤 增感屏损坏或夹有纸片2焊接缺陷的识别行综合分析与判断。缺陷影象的几何形状影象的几何形状常是判断缺陷性质的最重要依据。分析缺陷影象几何形状 点。缺陷影象的黑度分布不同性质的缺陷，其内在性质往往是不同的。可以认为气孔内部不存在物不同，从而形

14、成的缺陷影象的黑度分布也就不同。缺陷影象的位置象中心。配合其他实验才能得出正确的结论。三、焊接缺陷的定量测定缺陷埋藏深度的确定3-11xAA12xE1和 E ，从它们之间的2几何关系可以计算出缺陷的埋藏深度。图3-11双重曝光法原理h 式中缺陷距工件下表面的距离s(L l) al a sS两次曝光时在底片上所得的两缺陷影像之间距离（mm） L焦距（mm）a射线源焦点从A到B的移动距离mm缺陷在射线方向上的尺寸度计上测得的缺陷影像黑度来确定缺陷在射线方向上的尺寸大小。四、焊缝质量的评定根据焊接缺陷形状条状夹渣未焊透可以是圆形椭圆性（在测定尺寸时应囊括尾部等不规则的形状，囊括气孔夹渣和夹钨。条状夹

15、渣是指长宽比3GB/T3323-1987为共四级，质量依次降低。级焊缝内不允许存在任何裂纹未熔合未焊透以及条状夹渣，允许有一定数量和一定尺寸的圆形缺陷存在。级焊缝内不允许存在任何裂纹未熔合未焊透等三种缺陷，允许有一定数量一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷存在。级焊缝内不允许存在任何裂纹未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透，允许有一定数量一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷存在。级焊缝指焊缝缺陷超过级者。圆形缺陷的评定圆形缺陷的评定首先确定评定区，见表 3-2。其次考虑到不同尺寸的缺陷关于焊缝危害程度也越大，因此关于于评定区域内大小不同的圆形缺陷不能同等关于待， 应将尺寸按表 3-3 规则换算成缺陷点数

16、。母材厚度251010251001020母材厚度2510102510010201001030表3-3 圆形缺陷评定区mm缺陷长/mm112233446688点数1236101525缺陷点大于级者3-4缺陷点大于级者母材厚/mm表 3-4圆形缺陷评定区mm1010151525255050100100质量等级12345636912151861218243036示例板厚为 20mm 的关于接焊缝，在 10mm10mm 评定区内有长径诀别为 1mm3mm4mm74评定区内缺陷点数总和为：1+3+6=10，34条状夹渣的评定条状夹渣的等级评定根据单个条状夹渣长度条状夹渣总长及相邻两条状夹渣间的距离三个方

17、面来进行综合评定。单个条状夹渣的评定当底片上存在单个条状夹渣时，以夹渣长度确定其等级。考虑到条状夹渣长度关于不同板厚的工件危害程度不同，一般较厚的工件允许较长的条状夹渣存在。因此国家标准规则，也可以用条状夹渣长度占板厚的比值来进行等级评定，见表3-5。单个条状夹渣长度条状夹渣总长单个条状夹渣长度条状夹渣总长6L一组夹渣，其累计长度在 12 焊缝长度内不超过3L一组夹渣，其累计长度在 6 焊缝长度内不超过大于级者质量等级板厚夹渣长度 12 12 6041/320 969 45 452/330注：表中“L”为该组夹渣中最长着的长度示例 10mm4mm渣长度占板厚比值的规则，该条渣1/32/34mm,因此该焊缝应评为级。断续条状夹渣的评定如果在底片上不是单个条状夹渣，而是由几段相隔一定距离的条状夹渣组成，此时的等级评定应从单个夹渣长度夹渣间距以及夹渣总长三方面