第二章 射線檢測-1

1、第二章第二章 射線檢測射線檢測 2.1 2.1 射線檢測的物理基礎(chǔ)射線檢測的物理基礎(chǔ)一、一、 射線的種類和頻譜射線的種類和頻譜在射線檢測中應(yīng)用的射線主要是在射線檢測中應(yīng)用的射線主要是X射線、射線、射線和中子射線。射線和中子射線。X射線和射線和射線屬于電磁輻射，而中子射線是中子束流。射線屬于電磁輻射，而中子射線是中子束流。 1) X射線射線X射線又稱倫琴射線，是射線檢測領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一射線又稱倫琴射線，是射線檢測領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種射線，波長范圍約為種射線，波長范圍約為0.0006100 nm(見圖見圖2-1)。 在在X射線檢射線檢測中常用的波長范圍為測中常用的波長范圍為0.0010.1

2、nm。X射線的頻率范圍約為射線的頻率范圍約為310951014 MHz。 圖2-1 射線的波長分布 2) 2) 射線射線 射線是一種波長比射線是一種波長比X X射線更短的射線，波長范圍約為射線更短的射線，波長范圍約為0.00030.00030.1 nm0.1 nm（見圖（見圖2-12-1），頻率范圍約為），頻率范圍約為3 3101012121 110101515MHzMHz。 工業(yè)上廣泛采用人工同位素產(chǎn)生工業(yè)上廣泛采用人工同位素產(chǎn)生射線。由于射線。由于射線的射線的波長比波長比X X射線更短，所以具有更大的穿透力。在無損檢測中射線更短，所以具有更大的穿透力。在無損檢測中射線常被用來對厚度較大和大

3、型整體工件進行射線照相。射線常被用來對厚度較大和大型整體工件進行射線照相。 3 3） 中子射線中子射線中子是構(gòu)成原子核的基本粒子。中子射線是由某些物質(zhì)中子是構(gòu)成原子核的基本粒子。中子射線是由某些物質(zhì)的原子在裂變過程中逸出高速中子所產(chǎn)生的。工業(yè)上常用人的原子在裂變過程中逸出高速中子所產(chǎn)生的。工業(yè)上常用人工同位素、加速器、反應(yīng)堆來產(chǎn)生中子射線。在無損檢測中工同位素、加速器、反應(yīng)堆來產(chǎn)生中子射線。在無損檢測中中子射線常被用來對某些特殊部件中子射線常被用來對某些特殊部件(如放射性核燃料元件如放射性核燃料元件)進行進行射線照相。射線照相。 二、 X X射線的產(chǎn)生射線的產(chǎn)生X X射線是一種波長比紫外線還短

4、的電磁波，它具有光的特射線是一種波長比紫外線還短的電磁波，它具有光的特性，例如具有反射、折射、干涉、衍射、散射和偏振等現(xiàn)象。性，例如具有反射、折射、干涉、衍射、散射和偏振等現(xiàn)象。 它能使一些結(jié)晶物體發(fā)生熒光、氣體電離和膠片感光。它能使一些結(jié)晶物體發(fā)生熒光、氣體電離和膠片感光。 X X射線通常是將高速運動的電子作用到金屬靶射線通常是將高速運動的電子作用到金屬靶( (一般是重一般是重金屬金屬) )上而產(chǎn)生的上而產(chǎn)生的, ,見教材見教材p47p47。圖。圖2-22-2是在是在35 kV35 kV的電壓下操作的電壓下操作時，鎢靶與鉬靶產(chǎn)生的典型的時，鎢靶與鉬靶產(chǎn)生的典型的X X射線譜。鎢靶發(fā)射的是連續(xù)

5、光射線譜。鎢靶發(fā)射的是連續(xù)光譜，而鉬靶除發(fā)射連續(xù)光譜之外還疊加了兩條特征光譜，稱譜，而鉬靶除發(fā)射連續(xù)光譜之外還疊加了兩條特征光譜，稱為標識為標識X X射線，即射線，即K K線和線和K K線。若要得到鎢的線。若要得到鎢的K線和線和K線，線，則電壓必須加到則電壓必須加到70 kV以上。以上。 圖2-2 鎢與鉬的X射線譜 1 1） 連續(xù)連續(xù)X X射線射線根據(jù)電動力學理論，具有加速度的帶電粒子將產(chǎn)生電磁輻根據(jù)電動力學理論，具有加速度的帶電粒子將產(chǎn)生電磁輻射。在射。在X X射線管中，高壓電場加速了陰極電子，當具有很大動射線管中，高壓電場加速了陰極電子，當具有很大動能的電子達到陽極表面時，由于猝然停止，它

6、所具有的動能必能的電子達到陽極表面時，由于猝然停止，它所具有的動能必定轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪ㄝ椛涑鋈?。由于電子被停止的時間和條件不同，定轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪ㄝ椛涑鋈?。由于電子被停止的時間和條件不同， 所以所以輻射的電磁波具有連續(xù)變化的波長輻射的電磁波具有連續(xù)變化的波長。 在任何在任何X X射線管中，只要電壓達到一定數(shù)值，連續(xù)射線管中，只要電壓達到一定數(shù)值，連續(xù)X X射線總射線總是存在的。連續(xù)是存在的。連續(xù)X X射線具有以下特點：射線具有以下特點： (1) 連續(xù)連續(xù)X射線的波長與陽極的材料無關(guān)。射線的波長與陽極的材料無關(guān)。 (2) 連續(xù)連續(xù)X射線的波長在長波方向，理論上可以擴展到射線的波長在長波方向，理論上可以擴

7、展到=；而在短波方向，實驗證明具有最短波長；而在短波方向，實驗證明具有最短波長min(見圖見圖2-2)， 且有且有 )nm(24. 1minU（2-1） 式中：式中：U為為X射線管的管電壓，單位為射線管的管電壓，單位為kV。 （3） X射線管的效率為射線管的效率為 ZUIUZIUPP20（2-2） 式中：式中：P=ZIU2為連續(xù)為連續(xù)X射線的總功率；射線的總功率；P0=IU為輸入功率；為輸入功率；Z為陽極的原子序數(shù)；為陽極的原子序數(shù)；U為管電壓，單位為為管電壓，單位為kV；為常數(shù)，約等為常數(shù)，約等于于1.510-6。 (4) X(4) X射線管的射線管的管電壓愈高，其連續(xù)管電壓愈高，其連續(xù)X

8、X射線的強度愈大，射線的強度愈大， 而且其最短波長而且其最短波長minmin愈向短波方向移動，愈向短波方向移動， 如圖如圖2-3所示。所示。 圖2-3 不同管電壓下鎢靶連續(xù)X射線 2） 標識標識X射線射線根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，原子吸收能量后將處于受激狀態(tài)，根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，原子吸收能量后將處于受激狀態(tài)， 受受激狀態(tài)原子是不穩(wěn)定的，當它回復到原來的狀態(tài)時，將以發(fā)射激狀態(tài)原子是不穩(wěn)定的，當它回復到原來的狀態(tài)時，將以發(fā)射譜線的形式放出能量。在譜線的形式放出能量。在X射線管內(nèi)，高速運動的電子到達陽射線管內(nèi)，高速運動的電子到達陽極靶時將產(chǎn)生連續(xù)極靶時將產(chǎn)生連續(xù)X射線。如果電子的動能達到相當?shù)臄?shù)值，射線。如果

9、電子的動能達到相當?shù)臄?shù)值， 可足以打出靶原子可足以打出靶原子(通常是重金屬原子通常是重金屬原子)內(nèi)殼層上的一個電子，內(nèi)殼層上的一個電子， 該電子或者處于游離狀態(tài)，或者被打到外殼層的某一個位置上。該電子或者處于游離狀態(tài)，或者被打到外殼層的某一個位置上。 于是原子的內(nèi)殼層上有了一個空位，鄰近殼層上的電子便來填于是原子的內(nèi)殼層上有了一個空位，鄰近殼層上的電子便來填空，這樣就發(fā)生相鄰殼層之間的電子躍遷。這種空，這樣就發(fā)生相鄰殼層之間的電子躍遷。這種躍遷躍遷將發(fā)射出將發(fā)射出線狀的線狀的X射線。顯然，這種射線。顯然，這種X射線射線與靶金屬原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)與靶金屬原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)， 因此稱其為標識因此稱其為標識

10、X射線或特征射線或特征X射線。標識射線。標識X射線通常頻率很高，射線通常頻率很高， 波長很短。波長很短。 三、三、 射線的特性射線的特性 1 具有穿透物質(zhì)的能力具有穿透物質(zhì)的能力 2 不帶電荷、不受電磁場的作用不帶電荷、不受電磁場的作用 3 具有波動性、粒子性，即所謂的二象性具有波動性、粒子性，即所謂的二象性 4 能使某些物質(zhì)起光化學作用能使某些物質(zhì)起光化學作用 5 能使氣體電離和殺死有生命的細胞能使氣體電離和殺死有生命的細胞四、四、 射線通過物質(zhì)的衰減定律射線通過物質(zhì)的衰減定律1 1） 射線與物質(zhì)的相互作用射線與物質(zhì)的相互作用射線與物質(zhì)的相互作用主要有三種過程：光電效應(yīng)、康普射線與物質(zhì)的相互

11、作用主要有三種過程：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對的產(chǎn)生。頓效應(yīng)和電子對的產(chǎn)生。 這三種過程的共同點是都產(chǎn)生電子，這三種過程的共同點是都產(chǎn)生電子， 然后電離或激發(fā)物質(zhì)中的其他原子；此外，還有少量的湯姆森然后電離或激發(fā)物質(zhì)中的其他原子；此外，還有少量的湯姆森效應(yīng)。光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)隨射線能量的增加而減少，電子效應(yīng)。光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)隨射線能量的增加而減少，電子對的產(chǎn)生則隨射線能量的增加而增加，四種效應(yīng)的共同結(jié)果是對的產(chǎn)生則隨射線能量的增加而增加，四種效應(yīng)的共同結(jié)果是使使射線在透過物質(zhì)時能量產(chǎn)生衰減射線在透過物質(zhì)時能量產(chǎn)生衰減。 （1 1） 光電效應(yīng)。光電效應(yīng)。 在普朗克概念中每束射線都具有能量

12、為在普朗克概念中每束射線都具有能量為E E= =hvhv的光子。光子的光子。光子運動時保持著它的全部動能。運動時保持著它的全部動能。 光子能夠撞擊物質(zhì)中原子軌道光子能夠撞擊物質(zhì)中原子軌道上的電子，若撞擊時光子釋放出全部能量，并將原子電離，上的電子，若撞擊時光子釋放出全部能量，并將原子電離， 則稱為光電效應(yīng)則稱為光電效應(yīng)( (見圖見圖2-4)2-4)。光子的一部分能量把電子從原子。光子的一部分能量把電子從原子中逐出去，剩余的能量則作為電子的動能被帶走，于是該電子中逐出去，剩余的能量則作為電子的動能被帶走，于是該電子可能又在物質(zhì)中引起新的電離?？赡苡衷谖镔|(zhì)中引起新的電離。 當光子的能量低于當光子的

13、能量低于1 MeV1 MeV時，時， 光電效應(yīng)是極為重要的過程。另外，光電效應(yīng)更容易在原子序光電效應(yīng)是極為重要的過程。另外，光電效應(yīng)更容易在原子序數(shù)高的物質(zhì)中產(chǎn)生，如在鉛數(shù)高的物質(zhì)中產(chǎn)生，如在鉛(Z82)中產(chǎn)生光電效應(yīng)的程度比中產(chǎn)生光電效應(yīng)的程度比在銅在銅(Z=29)中大得多。中大得多。 圖2-4 光電效應(yīng) （2） 康普頓效應(yīng)。在康普頓效應(yīng)康普頓效應(yīng)。在康普頓效應(yīng)(見圖見圖2-5)中，一個光子撞中，一個光子撞擊一個電子時只釋放出它的一部分能量，結(jié)果光子的能量減弱擊一個電子時只釋放出它的一部分能量，結(jié)果光子的能量減弱并在和射線初始方向成并在和射線初始方向成角的方向上散射，而電子則在和初始角的方向

14、上散射，而電子則在和初始方向成方向成角的方向上散射。這一過程同樣服從能量守恒定律，角的方向上散射。這一過程同樣服從能量守恒定律， 即電子所具有的動能為入射光子和散射光子的能量之差，即電子所具有的動能為入射光子和散射光子的能量之差， 最最后電子在物質(zhì)中因電離原子而損失其能量。后電子在物質(zhì)中因電離原子而損失其能量。 在絕大多數(shù)的輕金屬中，射線的能量大約在在絕大多數(shù)的輕金屬中，射線的能量大約在0.23 MeV范圍時，康普頓效應(yīng)是極為重要的效應(yīng)。范圍時，康普頓效應(yīng)是極為重要的效應(yīng)。 康普頓效應(yīng)隨著射康普頓效應(yīng)隨著射線能量的增加而減小，其大小也取決于物質(zhì)中原子的電子數(shù)。線能量的增加而減小，其大小也取決于

15、物質(zhì)中原子的電子數(shù)。在中等原子序數(shù)的物質(zhì)中，射線的衰減主要是由康普頓效應(yīng)引在中等原子序數(shù)的物質(zhì)中，射線的衰減主要是由康普頓效應(yīng)引起，起， 在射線防護時主要側(cè)重于康普頓效應(yīng)。在射線防護時主要側(cè)重于康普頓效應(yīng)。 圖2-5 康普頓效應(yīng) （3 3） 電子對的產(chǎn)生。電子對的產(chǎn)生。 一個具有足夠能量的光子釋放出它的全部動能而形成具一個具有足夠能量的光子釋放出它的全部動能而形成具有同樣能量的一個負電子和一個正電子，這樣的過程稱為電有同樣能量的一個負電子和一個正電子，這樣的過程稱為電子對的產(chǎn)生。子對的產(chǎn)生。 產(chǎn)生電子對所需的最小能量為產(chǎn)生電子對所需的最小能量為0.51 MeV0.51 MeV，所以，所以光子能

16、量光子能量hv必須大于等于必須大于等于1.02 MeV，如圖，如圖2-6所示。所示。 圖2-6 電子對的產(chǎn)生和消失 光子的能量一部分用于產(chǎn)生電子對，一部分傳遞給電子光子的能量一部分用于產(chǎn)生電子對，一部分傳遞給電子和正電子作為動能，另一部分能量傳給原子核。在物質(zhì)中負和正電子作為動能，另一部分能量傳給原子核。在物質(zhì)中負電子和正電子都是通過原子的電離而損失動能，在消失過程電子和正電子都是通過原子的電離而損失動能，在消失過程中正電子和物質(zhì)中的負電子相作用成為能量各為中正電子和物質(zhì)中的負電子相作用成為能量各為0.51 MeV0.51 MeV的的兩個光子，它們在物質(zhì)中又可以通過光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)兩個光子

17、，它們在物質(zhì)中又可以通過光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)進一步相互作用。進一步相互作用。 由于產(chǎn)生電子對的能量條件要求不小于由于產(chǎn)生電子對的能量條件要求不小于1.02 MeV1.02 MeV， 所以所以電子對的產(chǎn)生只有在高能射線中才是重要的過程。電子對的產(chǎn)生只有在高能射線中才是重要的過程。 該過程正該過程正比于吸收體的原子序數(shù)的平方，所以高原子序數(shù)的物質(zhì)電子比于吸收體的原子序數(shù)的平方，所以高原子序數(shù)的物質(zhì)電子對的產(chǎn)生也是重要的過程。對的產(chǎn)生也是重要的過程。 （4 4） 湯姆森效應(yīng)。湯姆森效應(yīng)。 射線與物質(zhì)中射線與物質(zhì)中帶電粒子帶電粒子相互作用，產(chǎn)生與入射波長相同的相互作用，產(chǎn)生與入射波長相同的散射線的現(xiàn)象

18、叫做湯姆森效應(yīng)。這種散射線可以產(chǎn)生干涉，散射線的現(xiàn)象叫做湯姆森效應(yīng)。這種散射線可以產(chǎn)生干涉， 能量衰減十分微小，能量衰減十分微小， 如圖如圖2-7所示。所示。 圖2-7 湯姆森效應(yīng) 2 2） 射線的衰減定律和衰減曲線射線的衰減定律和衰減曲線射線的衰減是由于射線光子與物體相互作用產(chǎn)生光電效應(yīng)、射線的衰減是由于射線光子與物體相互作用產(chǎn)生光電效應(yīng)、 康普頓效應(yīng)、湯姆森效應(yīng)或電子對的產(chǎn)生，使射線被吸收和散康普頓效應(yīng)、湯姆森效應(yīng)或電子對的產(chǎn)生，使射線被吸收和散射而引起的射而引起的。由此可知，。由此可知，物質(zhì)愈厚，則射線穿透時的衰減程度物質(zhì)愈厚，則射線穿透時的衰減程度也愈大。也愈大。射線衰減的程度不僅與透

19、過物質(zhì)的厚度有關(guān)，而且還與射線衰減的程度不僅與透過物質(zhì)的厚度有關(guān)，而且還與射射線的性質(zhì)線的性質(zhì)( (波長波長) )、物體的性質(zhì)、物體的性質(zhì)( (密度和原子序數(shù)密度和原子序數(shù)) )有關(guān)。一般來有關(guān)。一般來講，講，射線的波長愈小，衰減愈小；物質(zhì)的密度及原子序數(shù)愈大，射線的波長愈小，衰減愈??；物質(zhì)的密度及原子序數(shù)愈大， 衰減也愈大。衰減也愈大。但它們之間的關(guān)系并不是簡單的直線關(guān)系，但它們之間的關(guān)系并不是簡單的直線關(guān)系， 而而是成指數(shù)關(guān)系的衰減，是成指數(shù)關(guān)系的衰減，如圖如圖2-82-8所示。所示。 圖2-8 寬束射線的衰減曲線設(shè)入射線的初始強度為設(shè)入射線的初始強度為I0，通過物質(zhì)的厚度為，通過物質(zhì)的厚

20、度為d，射線能，射線能量的線衰減系數(shù)為量的線衰減系數(shù)為，那么射線在透過物質(zhì)以后的強度，那么射線在透過物質(zhì)以后的強度Id為為 ddeII0（2-3） 因為射線的衰減包括吸收和散射，所以射線的衰減系數(shù)因為射線的衰減包括吸收和散射，所以射線的衰減系數(shù)是吸收系數(shù)是吸收系數(shù)和散射系數(shù)和散射系數(shù)之和，即之和，即= =+ +。由于物質(zhì)密度愈大，射線在物質(zhì)中傳播時碰到的原子也愈由于物質(zhì)密度愈大，射線在物質(zhì)中傳播時碰到的原子也愈多，因而射線衰減也愈大。為便于比較起見，通常采用質(zhì)量衰多，因而射線衰減也愈大。為便于比較起見，通常采用質(zhì)量衰減系數(shù)，即減系數(shù)，即 （2-4） 式中：式中：為物質(zhì)的密度；為物質(zhì)的密度；為質(zhì)

21、量吸收系數(shù)；為質(zhì)量吸收系數(shù)；/為質(zhì)量散射系數(shù)。為質(zhì)量散射系數(shù)。 射線的質(zhì)量吸收系數(shù)和散射系數(shù)表示如下：射線的質(zhì)量吸收系數(shù)和散射系數(shù)表示如下： 43CZAAZ4 . 0（2-5） （2-6） 式中：式中： C為常數(shù)；為常數(shù)；A為元素的質(zhì)量數(shù)；為元素的質(zhì)量數(shù)； Z為元素的原子序數(shù)；為元素的原子序數(shù)； 為射線的波長。為射線的波長。 當?shù)湍苌渚€透過重元素當?shù)湍苌渚€透過重元素( (輕元素和波長很短的射線除外輕元素和波長很短的射線除外) )物物質(zhì)時，射線的衰減主要表現(xiàn)為吸收，由射線散射所引起的衰減質(zhì)時，射線的衰減主要表現(xiàn)為吸收，由射線散射所引起的衰減可忽略不計，可忽略不計， 則則 34ZAC（2-7） 2

22、.2 射線檢測的基本原理和方法射線檢測的基本原理和方法一、一、 射線檢測的基本原理射線檢測的基本原理射線檢測是利用射線檢測是利用射線通過物質(zhì)衰減程度與被通過部位射線通過物質(zhì)衰減程度與被通過部位的材質(zhì)、厚度和缺陷的性質(zhì)有關(guān)的特性，使膠片感光成黑度不的材質(zhì)、厚度和缺陷的性質(zhì)有關(guān)的特性，使膠片感光成黑度不同的圖像來實現(xiàn)的，同的圖像來實現(xiàn)的， 如圖如圖2-9所示。當一束強度為所示。當一束強度為I0的的射線平射線平行通過被檢測試件行通過被檢測試件(厚度為厚度為d)后，其強度后，其強度Id由式（由式（2-3）表示。）表示。 若被測試件表面有高度為若被測試件表面有高度為h的凸起時，則的凸起時，則射線強度將衰

23、減為射線強度將衰減為 )(0ehdhII(2-8) 又如在被測試件內(nèi)，有一個厚度為又如在被測試件內(nèi)，有一個厚度為x、吸收系數(shù)為、吸收系數(shù)為的某的某種缺陷，種缺陷， 則射線通過后，強度衰減為則射線通過后，強度衰減為 )(0exxdxII(2-9) 若有缺陷的吸收系數(shù)小于被測試件本身的線吸收系數(shù)，則若有缺陷的吸收系數(shù)小于被測試件本身的線吸收系數(shù)，則IxIdIh，于是，在被檢測試件的另一面就形成一幅射線強度，于是，在被檢測試件的另一面就形成一幅射線強度不均勻的分布圖。通過一定方式將這種不均勻的射線強度進行不均勻的分布圖。通過一定方式將這種不均勻的射線強度進行照相或轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栔甘?、記錄或顯示，就可以

24、評定被檢測試照相或轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栔甘尽⒂涗浕蝻@示，就可以評定被檢測試件的內(nèi)部質(zhì)量，達到無損檢測的目的。件的內(nèi)部質(zhì)量，達到無損檢測的目的。 圖2-9X射線檢測原理 二、二、 射線檢測方法射線檢測方法 目前工業(yè)上主要有照相法、電離檢測法、熒光屏直接觀察目前工業(yè)上主要有照相法、電離檢測法、熒光屏直接觀察法、電視觀察法等。法、電視觀察法等。 射線檢測常用的方法是照相法，即利用射線感光材料射線檢測常用的方法是照相法，即利用射線感光材料( (通常用射線膠片通常用射線膠片) )，放在被透照試件的背面接受透過試件后的，放在被透照試件的背面接受透過試件后的射線，射線， 如圖如圖2-102-10所示。膠片曝光后經(jīng)暗

25、室處理，就會顯示所示。膠片曝光后經(jīng)暗室處理，就會顯示出物體的結(jié)構(gòu)圖像。根據(jù)膠片上影像的形狀及其黑度的不均勻出物體的結(jié)構(gòu)圖像。根據(jù)膠片上影像的形狀及其黑度的不均勻程度，就可以評定被檢測試件中有無缺陷及缺陷的性質(zhì)、形狀、程度，就可以評定被檢測試件中有無缺陷及缺陷的性質(zhì)、形狀、 大小和位置。大小和位置。此法的優(yōu)點是靈敏度高、直觀可靠、重復性好，此法的優(yōu)點是靈敏度高、直觀可靠、重復性好， 是是射線檢測法中應(yīng)用最廣泛的一種常規(guī)方法。射線檢測法中應(yīng)用最廣泛的一種常規(guī)方法。由于生產(chǎn)和科由于生產(chǎn)和科研的需要，還可用放大照相法和閃光照相法以彌補其不足。研的需要，還可用放大照相法和閃光照相法以彌補其不足。 放大照

26、相可以檢測出材料中的微小缺陷。放大照相可以檢測出材料中的微小缺陷。 圖2-10 X射線照相原理示意圖 二、二、 射線檢測方法射線檢測方法 電離檢測法、熒光屏直接觀察法、電視觀察法見教材電離檢測法、熒光屏直接觀察法、電視觀察法見教材一、判斷：n 射線和射線雖然有很強的穿透能力，但由于對人體輻射傷害太大，所以一般不用于工業(yè)探傷。（ ） n射線能量越高，傳播速度越快，例如射線比X射線傳播快（ ）nX射線或射線是以光速傳播的微小的物質(zhì)粒子。（ ） n如果母材的密度比缺陷的密度大一倍，而母材的原子序數(shù)比缺陷的原子序數(shù)小一半時，缺陷在底片上所成的象是白斑。（ ）n標識X射線具有高能量，那是由于高速電子同靶

27、原子核相碰撞的結(jié)果。 （ ） n連續(xù)X射線是高速電子同靶原子的軌道電子相碰撞的結(jié)果（ ） nX射線的波長與管電壓有關(guān)。（ ） nX射線機產(chǎn)生X射線的效率比較高，大約有95%的電能轉(zhuǎn)化為X射線的能量。 （ ） nX射線的強度不僅取決于X射線機的管電流而且還取決于X射線機的管電壓。（ ） 1.與Co60相對，Cs137發(fā)出的射線能量較低，半衰期較短。n標識X射線的能量與管電壓、管電流均無關(guān)，僅取決于靶材料。（ ） nX射線與射線的基本區(qū)別是后者具有高能量，可以穿透較厚物質(zhì)。（ ） nX光管的有效焦點總是小于實際焦點。（ ） nX射線機中的焦點尺寸，應(yīng)盡可能大，這樣發(fā)射的X射線能量大，同時也可防止靶

28、過份受熱。（ ） n所謂“管電流”就是流過X射線管燈絲的電流。（ ）計算：1. 透過厚鋁板后的平行窄束X射線強度為400mR/h，在此鋁板上另加20mm厚的鋁板，則透射線強度為200mR/h，如再加10mm厚的鋁板;則透射線強度為多少？（141.1mR/h） 問答：1.X射線和射線有哪些不同點？ 2.產(chǎn)生X射線需要哪些條件？2.3 射線照相檢測技術(shù)射線照相檢測技術(shù)一、一、 照相法的靈敏度和透度計照相法的靈敏度和透度計1） 靈敏度靈敏度 靈敏度是指發(fā)現(xiàn)缺陷的能力，也是檢測質(zhì)量的標志。通常靈敏度是指發(fā)現(xiàn)缺陷的能力，也是檢測質(zhì)量的標志。通常用兩種方式表示：用兩種方式表示：一是絕對靈敏度，一是絕對靈敏

29、度，是指在射線膠片上能發(fā)現(xiàn)是指在射線膠片上能發(fā)現(xiàn)被檢測試件中與射線平行方向的最小缺陷尺寸；被檢測試件中與射線平行方向的最小缺陷尺寸；二是相對靈敏二是相對靈敏度，度，是指在射線膠片上能發(fā)現(xiàn)被檢測試件中與射線平行方向的是指在射線膠片上能發(fā)現(xiàn)被檢測試件中與射線平行方向的最小缺陷尺寸占試件厚度的百分數(shù)。若以最小缺陷尺寸占試件厚度的百分數(shù)。若以d表示為被檢測試件表示為被檢測試件的材料厚度，的材料厚度，x為缺陷尺寸，則其相對靈敏度為為缺陷尺寸，則其相對靈敏度為 %100dxK（2-10） 2 2） 透度計透度計 透度計又稱像質(zhì)指示器。在透視照相中，要評定缺陷的實透度計又稱像質(zhì)指示器。在透視照相中，要評定缺

30、陷的實際尺寸是困難的，因此，際尺寸是困難的，因此， 要用透度計來做參考比較。同時，要用透度計來做參考比較。同時，還可以用透度計來鑒定照片的質(zhì)量和作為改進透照工藝的依據(jù)。還可以用透度計來鑒定照片的質(zhì)量和作為改進透照工藝的依據(jù)。透度計要用與被透照工件材質(zhì)吸收系數(shù)相同或相近的材料制成。透度計要用與被透照工件材質(zhì)吸收系數(shù)相同或相近的材料制成。常用的透度計主要有兩種。常用的透度計主要有兩種。 （1 1） 槽式透度計。槽式透度計。 槽式透度計的基本設(shè)計是在平板上加工出一系列的矩形槽，槽式透度計的基本設(shè)計是在平板上加工出一系列的矩形槽， 其規(guī)格尺寸如圖其規(guī)格尺寸如圖2-112-11所示。對不同厚度的工件照相

31、，可分別采所示。對不同厚度的工件照相，可分別采用不同型號的透度計。用不同型號的透度計。 100%hKTd圖2-11 槽式透度計示意圖 (2) 金屬絲透度計。金屬絲透度計。 金屬絲透度計是以一套（金屬絲透度計是以一套（711根）不同直徑（根）不同直徑（0.14.0 mm）的金屬絲均勻排列，粘合于兩層塑料或薄橡皮中間而構(gòu)）的金屬絲均勻排列，粘合于兩層塑料或薄橡皮中間而構(gòu)成的。為區(qū)別透度計型號，在金屬絲兩端擺上與號數(shù)對應(yīng)的鉛成的。為區(qū)別透度計型號，在金屬絲兩端擺上與號數(shù)對應(yīng)的鉛字或鉛點。金屬絲一般分為兩類，透照鋼材時用鋼絲透度計，字或鉛點。金屬絲一般分為兩類，透照鋼材時用鋼絲透度計，透照鋁合金或鎂合

32、金時用鋁絲透度計。透照鋁合金或鎂合金時用鋁絲透度計。 圖圖2-12為金屬絲透度計為金屬絲透度計的結(jié)構(gòu)示意圖的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中圖中JB表示表示“機械工業(yè)部標準機械工業(yè)部標準”)。 常用像質(zhì)計有I型（17）、II型（612）、III型（1016）圖2-12 金屬絲透度計示意圖 %100dK使用金屬絲透度計時，應(yīng)將其置于被透照工件的表面，并使用金屬絲透度計時，應(yīng)將其置于被透照工件的表面，并應(yīng)使金屬絲直徑小的一側(cè)遠離射線束中心。這樣可保證整個被應(yīng)使金屬絲直徑小的一側(cè)遠離射線束中心。這樣可保證整個被透照區(qū)的靈敏度達到如下計算數(shù)值：透照區(qū)的靈敏度達到如下計算數(shù)值： （2-11） 式中：式中： 為觀察到的最

33、小金屬絲直徑；為觀察到的最小金屬絲直徑；d為被透照工件部位的為被透照工件部位的總厚度?？偤穸取?像質(zhì)指數(shù)像質(zhì)計的影像2. 增感屏及增感方式的選擇增感屏及增感方式的選擇由于由于X射線和射線和射線波長短、硬度大，對膠片的感光效應(yīng)差，射線波長短、硬度大，對膠片的感光效應(yīng)差，一般透過膠片的射線，大約只有一般透過膠片的射線，大約只有1左右能激發(fā)膠片中的銀鹽左右能激發(fā)膠片中的銀鹽微粒感光。為了增加膠片的感光速度，利用某些增感物質(zhì)在射微粒感光。為了增加膠片的感光速度，利用某些增感物質(zhì)在射線作用下能激發(fā)出熒光或產(chǎn)生次級射線，從而加強對膠片的感線作用下能激發(fā)出熒光或產(chǎn)生次級射線，從而加強對膠片的感光作用。在射線

34、透視照相中，所用的增感物質(zhì)稱為增感屏，光作用。在射線透視照相中，所用的增感物質(zhì)稱為增感屏， 其其增感系數(shù)為增感系數(shù)為 量時，用增感屏所需曝光產(chǎn)生相同的攝影密度時，無增感所需曝光量在攝影密度為DDK （2-12） 1） 熒光增感屏熒光增感屏熒光增感屏是利用熒光物質(zhì)被射線激發(fā)產(chǎn)生熒光實現(xiàn)增感熒光增感屏是利用熒光物質(zhì)被射線激發(fā)產(chǎn)生熒光實現(xiàn)增感作用的，其結(jié)構(gòu)如圖作用的，其結(jié)構(gòu)如圖2-13所示。它是將熒光物質(zhì)均勻地涂布在所示。它是將熒光物質(zhì)均勻地涂布在質(zhì)地均勻而光滑的支撐物質(zhì)地均勻而光滑的支撐物(硬紙或塑料薄板等硬紙或塑料薄板等)上，再覆蓋一層上，再覆蓋一層薄薄的透明保護層組合而成的。薄薄的透明保護層組

35、合而成的。 圖2-13 熒光增感屏構(gòu)造示意圖 2） 金屬增感屏金屬增感屏金屬增感屏在受射線照射時產(chǎn)生金屬增感屏在受射線照射時產(chǎn)生射線和二次標識射線和二次標識X射線射線對膠片起感光作用。其增感較小，一般只有對膠片起感光作用。其增感較小，一般只有27倍。金屬屏倍。金屬屏的增感特性通常是，的增感特性通常是， 原子序數(shù)增加，增感系數(shù)上升，輻射波原子序數(shù)增加，增感系數(shù)上升，輻射波長愈短，增感作用越顯著。但是原子序數(shù)越大，激發(fā)能量也長愈短，增感作用越顯著。但是原子序數(shù)越大，激發(fā)能量也要相應(yīng)提高，如果射線能量不能使金屬屏的原子電離或激發(fā)，要相應(yīng)提高，如果射線能量不能使金屬屏的原子電離或激發(fā)， 則不起增感作用

36、，相反還會吸收一部分軟射線。如鉛增感屏，則不起增感作用，相反還會吸收一部分軟射線。如鉛增感屏， 當管電壓低于當管電壓低于80 kV時，則基本上無增感作用。時，則基本上無增感作用。 在生產(chǎn)實踐中，在生產(chǎn)實踐中，多采用鉛、錫等原子序數(shù)較高的材料作金屬增感屏，因為鉛多采用鉛、錫等原子序數(shù)較高的材料作金屬增感屏，因為鉛的壓延性好，吸收散射線的能力強。的壓延性好，吸收散射線的能力強。 3 3） 金屬熒光增感屏金屬熒光增感屏金屬熒光增感屏是在鉛箔上涂一層熒光物質(zhì)組合而成的，金屬熒光增感屏是在鉛箔上涂一層熒光物質(zhì)組合而成的， 其結(jié)構(gòu)如圖其結(jié)構(gòu)如圖2-142-14所示。它具有熒光增感的高增感系數(shù)，又有所示。它

37、具有熒光增感的高增感系數(shù)，又有吸收散射線的作用。吸收散射線的作用。 圖2-14 金屬熒光增感屏結(jié)構(gòu)示意圖 4） 增感方式的選擇增感方式的選擇 增感方式的選擇通?？紤]三方面的因素：產(chǎn)品設(shè)計對檢測增感方式的選擇通常考慮三方面的因素：產(chǎn)品設(shè)計對檢測的要求、射線能量和膠片類型。的要求、射線能量和膠片類型。 三、三、 曝光參數(shù)的選擇曝光參數(shù)的選擇 1） 射線的強度射線的強度射線強度是指射線的穿透力，由射線的波長決定。波長越射線強度是指射線的穿透力，由射線的波長決定。波長越短強度越大，則穿透力就越強，對某一物質(zhì)即具有較小的吸收短強度越大，則穿透力就越強，對某一物質(zhì)即具有較小的吸收系數(shù)。系數(shù)。X射線波長的長

38、短由管電壓所決定，管電壓愈高，射線波長的長短由管電壓所決定，管電壓愈高， 波長波長愈短。射線強度對透照膠片影像的質(zhì)量有很大關(guān)系。因此，愈短。射線強度對透照膠片影像的質(zhì)量有很大關(guān)系。因此， 選擇射線的強度尤為重要。例如：當一束強度為選擇射線的強度尤為重要。例如：當一束強度為I0的射線，的射線， 通通過被透照厚度為過被透照厚度為d的物體后，其強度將衰減為的物體后，其強度將衰減為Id(由公式（由公式（2-3）描述描述)；通過一厚度為；通過一厚度為x的缺陷后，其強度為的缺陷后，其強度為Ix (由公式（由公式（2-9）描述描述)。IxId稱為對比度或主因襯度稱為對比度或主因襯度， 即即 xdxeII)(

39、（2-13） 假設(shè)缺陷內(nèi)為空氣，則假設(shè)缺陷內(nèi)為空氣，則可忽略不計。因而可忽略不計。因而 xdxeII（2-14） 在工業(yè)射線透照中，總是希望膠片上的影像襯度盡可能高，在工業(yè)射線透照中，總是希望膠片上的影像襯度盡可能高，以保證檢測質(zhì)量。因此，射線硬度盡可能選軟些。但是，以保證檢測質(zhì)量。因此，射線硬度盡可能選軟些。但是，如果如果希望在材料的厚薄相鄰部分一次曝光，則要選用較硬的射線。希望在材料的厚薄相鄰部分一次曝光，則要選用較硬的射線。 為了提高某些低原子序數(shù)、低密度和薄壁材料的檢測靈敏為了提高某些低原子序數(shù)、低密度和薄壁材料的檢測靈敏度，應(yīng)采用軟射線，即低能度，應(yīng)采用軟射線，即低能X射線照相法。射

40、線照相法。 通常將通常將60150 kV定為中等硬度定為中等硬度X射線，射線，60 kV以下定為軟以下定為軟X射線。射線。 2） 射線的曝光量射線的曝光量 射線的曝光量通常以射線強度射線的曝光量通常以射線強度I和時間和時間t的乘積表示，即的乘積表示，即 E=It，E的單位為的單位為mCih(毫居里毫居里小時小時)。對。對X射線來說，當管壓射線來說，當管壓一定時，其強度與管電流成正比。因此一定時，其強度與管電流成正比。因此X射線的曝光量通常用射線的曝光量通常用管電流管電流i和時間和時間t的乘積來表示，即的乘積來表示，即 E =it (2-15) 其單位為其單位為mAmin(毫安毫安分分)或或mA

41、s(毫安毫安秒秒)。 在一定范圍內(nèi)，如果在一定范圍內(nèi)，如果E為常數(shù)，則為常數(shù)，則i與與t存在反比關(guān)系：存在反比關(guān)系： E =i1t1 = i2t2 (2-16) 一般在選用管電流和曝光時間時，在射線設(shè)備允許范圍內(nèi)，一般在選用管電流和曝光時間時，在射線設(shè)備允許范圍內(nèi)，管電流總是取得大些，以縮短曝光時間并減少散射線的影響。管電流總是取得大些，以縮短曝光時間并減少散射線的影響。此外，此外，X X射線從窗口呈射線從窗口呈直線錐體直線錐體輻射，在空間各點的分布強度與輻射，在空間各點的分布強度與該點到焦點的距離平方成反比該點到焦點的距離平方成反比( (見圖見圖2-15)2-15)。即。即 212221)(

42、)(LLII（2-17） 圖2-15 曝光距離與射線強度的關(guān)系 3 3）射線照相對比度）射線照相對比度射線照片上影像的質(zhì)量由射線照片上影像的質(zhì)量由對比度、不清晰度、顆粒度決對比度、不清晰度、顆粒度決定。影像的對比度是指射線照片上兩個相鄰區(qū)域的黑度差。定。影像的對比度是指射線照片上兩個相鄰區(qū)域的黑度差。如果兩個區(qū)域的黑度分別為如果兩個區(qū)域的黑度分別為D D1 1、D D2 2，則它們的對比度為：，則它們的對比度為： D D= =D D1 1- -D D2 2 。影像的對比度影像的對比度決定了在射線透照方向上可識別的決定了在射線透照方向上可識別的細節(jié)，細節(jié)，影像的不清晰度影像的不清晰度決定了在垂直

43、于射線透照方向上可識決定了在垂直于射線透照方向上可識別的細節(jié)尺寸，別的細節(jié)尺寸，影像的顆粒度影像的顆粒度決定了影像可記錄的細節(jié)最小決定了影像可記錄的細節(jié)最小尺寸。尺寸。 思考：思考：D=G（lgE2-lgE1）=？G為襯度系數(shù)為襯度系數(shù) 1.窄束、單色射線窄束、單色射線 2.寬束射線寬束射線4) 4) 焦距的選擇焦距的選擇焦距是指從放射源焦距是指從放射源( (焦點焦點) )至膠片的距離。焦距選擇與射線至膠片的距離。焦距選擇與射線源的幾何尺寸和試件厚度有關(guān)。由于射線源有一定的幾何尺寸，源的幾何尺寸和試件厚度有關(guān)。由于射線源有一定的幾何尺寸， 從而產(chǎn)生幾何不清晰度從而產(chǎn)生幾何不清晰度U Ug g，

44、如圖，如圖2-162-16所示。由相似三角形關(guān)系，所示。由相似三角形關(guān)系， 可以求出：可以求出： gbUFb（2-18） 式中：式中：為射線源的幾何尺寸；為射線源的幾何尺寸；F F為焦點至膠片的距離；為焦點至膠片的距離；a a為焦為焦點至缺陷的距離；點至缺陷的距離；b b為缺陷至膠片的距離。為缺陷至膠片的距離。 為了減小幾何不清晰度，膠片都應(yīng)盡可能緊靠試件，焦距越大為了減小幾何不清晰度，膠片都應(yīng)盡可能緊靠試件，焦距越大越好。但焦距增大，使曝光時間急劇增加或者提高越好。但焦距增大，使曝光時間急劇增加或者提高X X射線管電射線管電壓。為了保證底片的影像質(zhì)量和縮短曝光時間，在滿足幾何不壓。為了保證底

45、片的影像質(zhì)量和縮短曝光時間，在滿足幾何不清晰度要求下，焦距應(yīng)盡可能減小。清晰度要求下，焦距應(yīng)盡可能減小。圖2-16 透照影像幾何不清晰度 5) 曝光曲線曝光曲線 1.不同管電壓下，材料厚度與曝光量的關(guān)系曲線，不同管電壓下，材料厚度與曝光量的關(guān)系曲線，材料厚材料厚度度d與曝光量與曝光量x的關(guān)系為：的關(guān)系為： Cdx （2-19） 式中：式中：為吸收系數(shù)；為常數(shù)。為吸收系數(shù)；為常數(shù)。x x與與d d呈線性關(guān)系。若以呈線性關(guān)系。若以x x為縱為縱軸，軸，d d為橫軸，當焦距一定時，則給定一個厚度為橫軸，當焦距一定時，則給定一個厚度d d，對應(yīng)于某一，對應(yīng)于某一管電壓可以求得一個管電壓可以求得一個x

46、x值。用各種不同的電壓試驗時，就可以值。用各種不同的電壓試驗時，就可以得出一組斜率逐漸變化的曲線，如圖得出一組斜率逐漸變化的曲線，如圖2-172-17所示。所示。 圖2-17 材料厚度與曝光量的關(guān)系曲線 2.2.不同焦距下，材料厚度與管電壓的關(guān)系曲線。不同焦距下，材料厚度與管電壓的關(guān)系曲線。根據(jù)式根據(jù)式(2-19)(2-19)，由于底片黑度要求一定，所以，由于底片黑度要求一定，所以x x為一常數(shù)，如果被透為一常數(shù)，如果被透照的材料固定，則照的材料固定，則d d增大時增大時必須減小。根據(jù)式（必須減小。根據(jù)式（2-12-1）和式）和式（2-72-7）知，所以管電壓要相應(yīng)增大。）知，所以管電壓要相應(yīng)

47、增大。 U1（2-20） 若以材料厚度若以材料厚度d為橫軸，管電壓為橫軸，管電壓U為縱軸，則在一定焦距下的厚為縱軸，則在一定焦距下的厚度所對應(yīng)的管電壓可以連成一條曲線。以不同的焦距試驗時，度所對應(yīng)的管電壓可以連成一條曲線。以不同的焦距試驗時， 就可得到一組曲線，就可得到一組曲線， 如圖如圖2-18所示。所示。 圖2-18 材料厚度與管電壓的關(guān)系曲線 3.等效系數(shù)等效系數(shù)兩塊不同厚度的不同材料在入射強度為兩塊不同厚度的不同材料在入射強度為I0的射線源照射下，的射線源照射下，若得到相同的出射強度若得到相同的出射強度Ix，則稱二者為，則稱二者為“等效等效”。它們的厚度。它們的厚度之比稱為材料的之比稱

48、為材料的“等效系數(shù)等效系數(shù)”。根據(jù)等效系數(shù)的定義，可以從。根據(jù)等效系數(shù)的定義，可以從一條常用材料的曝光曲線上查出另一種材料的等效厚度所對應(yīng)一條常用材料的曝光曲線上查出另一種材料的等效厚度所對應(yīng)的管電壓。的管電壓。 n一、判斷：n鉛增感屏除有增感作用外，還有減少散射線的作用，因此在射線能穿透的前提下，應(yīng)盡量選用較厚的鉛屏。（ ）n透照不銹鋼焊縫，可以使用碳素鋼絲象質(zhì)計。（ ）n透照鈦焊縫，必須使用鈦金屬絲象質(zhì)計。（ ）n因為鉛箔增感屏的增感系數(shù)高于熒光增感屏，所以得到廣泛使用。（ ） 二、單選：1.平板焊縫照相時，下面四種關(guān)于象質(zhì)計擺放的敘述，唯一正確的擺放位置是（ ）A.近膠片一側(cè)的工件表面，

49、并應(yīng)靠近膠片端頭；B.近射源一側(cè)工件表面，金屬絲垂直焊縫，并位于工件中部；C.近膠片一側(cè)的工件表面，并應(yīng)處在有效照相范圍一端的焊縫上，金屬絲垂直于焊縫，細絲在外；D.近射源一側(cè)有效照相范圍一端的焊縫上，金屬絲垂直于焊縫，細絲在外。 2.X光射線機級數(shù)性能指標中，焦點尺寸是一項重要指標，焦點尺寸指的是（ ）A 靶的幾何尺寸B 電子流的直徑C 實際焦點尺寸D 有效焦點尺寸3.表示工件厚度、千伏和曝光量之間關(guān)系的曲線叫做（ ）A 曝光曲線B 特性曲線C 黑度和曝光量曲線D 千伏和曝光量曲線4.射線檢測中屏蔽散射線的方法是（ ）A 鉛箔增感屏和鉛罩B 濾板和光柵C 暗盒底部鉛板D 以上全是5.射線檢測

50、中，通常所說X射線的曝光量是指（ ）A 管電壓和曝光時間的乘積B 管電壓和管電流的乘積C 管電流和曝光時間的乘積D 管電流和管電壓、曝光時間的乘積6.如果在焊縫中有一條裂紋，其方向與焊縫表面垂直，為獲得清晰缺陷圖像，透照時X射線的穿透方向與裂紋的方向必需（ ）A 垂直B 平行C 交叉D 成45度角傾斜7.透照工件時一般在暗盒后面放張鉛板，作用是（ ）A 起增感作用B 防背散射線影響C 防止內(nèi)部散射線影響D 以上都不對8.射線透照的幾何不清晰度（ ）A 與工件厚度成正比，與焦點尺寸成反比B 與工件后厚度成反比，與焦點尺寸成反比C 與焦點尺寸成正比，與焦距成反比D 與焦點尺寸成反比，與焦距成正比三

51、、問答1.象質(zhì)計有哪幾種類型，中國和美國各采用哪種象質(zhì)計？象質(zhì)計有哪幾種類型，中國和美國各采用哪種象質(zhì)計？答：答：象質(zhì)計的主要類型有：絲型、平板孔型、階梯孔型，其中絲型使用最廣泛，平板孔型主要在美國應(yīng)用，階梯孔型主要在歐洲地區(qū)應(yīng)用。中國使用的象質(zhì)計是絲型象質(zhì)計，美國則同時使用絲型象質(zhì)計和平板孔型象質(zhì)計。2.金屬增感屏有哪些作用，哪些金屬材料可用作增感屏？金屬增感屏有哪些作用，哪些金屬材料可用作增感屏？答：答：金屬增感屏除了具有增加感光的作用外，還具有減小散射線的作用。金屬增感屏最常用的材料是鉛，在高能射線照相中還采用鉛、鉭、鎢等材料制作的增感屏。3.何謂幾何不清晰度？其主要影響因素有哪些？何謂

52、幾何不清晰度？其主要影響因素有哪些？答：答：由于射線源具有一定尺寸。所以照相時工件輪廓或缺陷邊緣都會在底片上產(chǎn)生半影。這個半影寬度便是幾何不清晰度Ug，Ug的最大值發(fā)生在遠離膠片的工件表面。 Ug值與射源尺寸和缺陷位置或工件表面至膠片距離成正比，與射源至工件表面距離成反比。2.4 常見缺陷及其影像特征常見缺陷及其影像特征 一、一、 焊件中常見的缺陷焊件中常見的缺陷1） 裂紋裂紋 裂紋主要是在熔焊冷卻時因熱應(yīng)力和相變應(yīng)力而產(chǎn)生的，裂紋主要是在熔焊冷卻時因熱應(yīng)力和相變應(yīng)力而產(chǎn)生的， 也有在校正和疲勞過程中產(chǎn)生的，是危險性最大的一種缺陷。也有在校正和疲勞過程中產(chǎn)生的，是危險性最大的一種缺陷。 裂紋影

53、像較難辨認。因為斷裂寬度、裂紋取向、斷裂深度不同，裂紋影像較難辨認。因為斷裂寬度、裂紋取向、斷裂深度不同， 使其影像有的較清晰，有的模糊不清。常見的有縱向裂紋、橫使其影像有的較清晰，有的模糊不清。常見的有縱向裂紋、橫向裂紋和弧坑裂紋，向裂紋和弧坑裂紋， 分布在焊縫上或熱影響區(qū)。分布在焊縫上或熱影響區(qū)。 圖2-19 焊縫裂紋照片2 2） 未焊透未焊透未焊透是熔焊金屬與基體材料沒有熔合為一體且有一定未焊透是熔焊金屬與基體材料沒有熔合為一體且有一定間隙的一種缺陷。在膠片上的影像特征是連續(xù)或斷續(xù)的黑線，間隙的一種缺陷。在膠片上的影像特征是連續(xù)或斷續(xù)的黑線， 黑線的位置與兩基體材料相對接的位置間隙一致。

54、圖黑線的位置與兩基體材料相對接的位置間隙一致。圖2-20是是對接焊縫的未焊透照片。對接焊縫的未焊透照片。 圖2-20 對接焊縫未焊透照片 3 3） 氣孔氣孔 氣孔是在熔焊時部分空氣停留在金屬內(nèi)部而形成的缺陷。氣孔是在熔焊時部分空氣停留在金屬內(nèi)部而形成的缺陷。 氣孔在底片上的影像一般呈圓形或橢圓形，也有不規(guī)則形狀氣孔在底片上的影像一般呈圓形或橢圓形，也有不規(guī)則形狀的，以單個、多個密集或鏈狀的形式分布在焊縫上。在底片的，以單個、多個密集或鏈狀的形式分布在焊縫上。在底片上的影像輪廓清晰，邊緣圓滑，如氣孔較大，還可看到其黑上的影像輪廓清晰，邊緣圓滑，如氣孔較大，還可看到其黑度中心部分較邊緣要深一些度中

55、心部分較邊緣要深一些( (見圖見圖2-21)。 圖2-21 焊縫氣孔照片 4 4） 夾渣夾渣 夾渣是在熔焊時所產(chǎn)生的金屬氧化物或非金屬夾雜物，夾渣是在熔焊時所產(chǎn)生的金屬氧化物或非金屬夾雜物， 因來不及浮出表面，停留在焊縫內(nèi)部而形成的缺陷。在底片因來不及浮出表面，停留在焊縫內(nèi)部而形成的缺陷。在底片上其影像是不規(guī)則的，呈圓形、塊狀或鏈狀等，邊緣沒有氣上其影像是不規(guī)則的，呈圓形、塊狀或鏈狀等，邊緣沒有氣孔圓滑清晰，孔圓滑清晰， 有時帶棱角，有時帶棱角， 如圖如圖2-22所示。所示。 圖2-22 焊縫夾渣照片 5 5） 燒穿燒穿 在焊縫的局部，因熱量過大而被熔穿，形成流垂或凹坑。在焊縫的局部，因熱量過

56、大而被熔穿，形成流垂或凹坑。 在底片上的影像呈光亮的圓形在底片上的影像呈光亮的圓形(流垂流垂)或呈邊緣較清晰的黑塊或呈邊緣較清晰的黑塊(凹凹坑坑)， 如圖如圖2-23所示。所示。 圖2-23 焊縫燒穿照片 二、二、 鑄件中常見的缺陷鑄件中常見的缺陷1 1） 夾雜夾雜 夾雜是金屬熔化過程中的熔渣或氧化物，因來不及浮出夾雜是金屬熔化過程中的熔渣或氧化物，因來不及浮出表面而停留在鑄件內(nèi)形成的。表面而停留在鑄件內(nèi)形成的。 在膠片上的影像有球狀、塊狀在膠片上的影像有球狀、塊狀或其他不規(guī)則形狀。其黑度有均勻的和不均勻的，有時出現(xiàn)或其他不規(guī)則形狀。其黑度有均勻的和不均勻的，有時出現(xiàn)的可能不是黑塊而是亮塊，這

57、是因為鑄件中夾有比鑄造金屬的可能不是黑塊而是亮塊，這是因為鑄件中夾有比鑄造金屬密度更大的夾雜物，如鑄鎂合金中的熔劑夾渣，如圖密度更大的夾雜物，如鑄鎂合金中的熔劑夾渣，如圖2-24所所示。示。 圖2-24 鑄鎂合金中的夾雜照片 2 2） 氣孔氣孔 因鑄型通氣性不良等原因，使鑄件內(nèi)部分氣體排不出來因鑄型通氣性不良等原因，使鑄件內(nèi)部分氣體排不出來而形成氣孔。氣孔大部分接近表面，在底片上的影像呈圓形而形成氣孔。氣孔大部分接近表面，在底片上的影像呈圓形或橢圓形，也有不規(guī)則形狀的，一般中心部分較邊緣稍黑，或橢圓形，也有不規(guī)則形狀的，一般中心部分較邊緣稍黑， 輪廓較清晰，輪廓較清晰， 如圖如圖2-25所示。

58、所示。 圖2-25 鑄件中的氣孔照片 3） 針孔針孔 針孔是指直徑小于或等于針孔是指直徑小于或等于1 mm的氣孔，是鑄鋁合金中常的氣孔，是鑄鋁合金中常見的缺陷。在膠片上的影像有圓形、條形、蒼蠅腳形等。見的缺陷。在膠片上的影像有圓形、條形、蒼蠅腳形等。 當當透照較大厚度的工件時，由于針孔分布在整個橫斷面，透照較大厚度的工件時，由于針孔分布在整個橫斷面， 針孔針孔投影在膠片上是重疊的，投影在膠片上是重疊的， 此時就無法辨認出它的單個形狀了。此時就無法辨認出它的單個形狀了。 4 4） 疏松疏松 澆鑄時局部溫差過大，在金屬收縮過程中，鄰近金屬補澆鑄時局部溫差過大，在金屬收縮過程中，鄰近金屬補縮不良，產(chǎn)

59、生疏松。疏松多產(chǎn)生在鑄件的冒口根部、厚大部縮不良，產(chǎn)生疏松。疏松多產(chǎn)生在鑄件的冒口根部、厚大部位、厚薄交界處和具有大面積的薄壁處。在底片上的影像呈位、厚薄交界處和具有大面積的薄壁處。在底片上的影像呈輕微疏散的淺黑條狀或疏散的云霧狀，嚴重的呈密集云霧狀輕微疏散的淺黑條狀或疏散的云霧狀，嚴重的呈密集云霧狀或樹枝狀，如圖或樹枝狀，如圖2-262-26所示。所示。 圖2-26 鑄件內(nèi)部疏松照片 5 5） 裂紋裂紋 裂紋一般是在收縮時產(chǎn)生，沿晶界發(fā)展。在底片上的影像裂紋一般是在收縮時產(chǎn)生，沿晶界發(fā)展。在底片上的影像是連續(xù)或斷續(xù)曲折狀黑線，是連續(xù)或斷續(xù)曲折狀黑線， 一般兩端較細，如圖一般兩端較細，如圖2-

60、27所示。所示。 圖2-27 鑄件裂紋照片 6 6） 冷隔冷隔 冷隔由澆鑄溫度偏低造成，一般分布在較大平面的薄壁冷隔由澆鑄溫度偏低造成，一般分布在較大平面的薄壁上或厚壁過渡區(qū)，鑄件清理后有時肉眼可見。上或厚壁過渡區(qū)，鑄件清理后有時肉眼可見。 在底片上的影在底片上的影像呈黑線，像呈黑線， 與裂紋相似，與裂紋相似， 但有時可能中部細而兩端較粗。但有時可能中部細而兩端較粗。 三、三、 表面缺陷和偽缺陷表面缺陷和偽缺陷1 1） 表面缺陷表面缺陷 對于缺陷，主要應(yīng)檢查工件內(nèi)部缺陷，但是各種表面缺對于缺陷，主要應(yīng)檢查工件內(nèi)部缺陷，但是各種表面缺陷在膠片上的影像和內(nèi)部缺陷的影像并沒有什么區(qū)別，表面陷在膠片上