畢業(yè)論文無損探傷(共82頁)

1、渤海船舶職業(yè)學(xué)院(畢業(yè)論文)專用紙PAGE PAGE VII畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文(lnwn)）無損探傷技術(shù)在船舶檢測工藝中的應(yīng)用(yngyng)研究學(xué)生(xu sheng)姓名：xxxxx指導(dǎo)教師：xxxx 教授專業(yè)名稱：船舶工程技術(shù)xxxxxx職業(yè)學(xué)院2012年7月設(shè)計(jì)(shj)任務(wù)書題目(tm)無損(w sn)探傷技術(shù)在船舶檢測工藝中的應(yīng)用研究畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的目的船舶可以看成是一個(gè)最終產(chǎn)品，船舶建造的制造級可以看成是：采購原材料；船體鋼材預(yù)處理和號料；將原材料制成船體零件；將零件組裝成部件；分段、總段建造；總裝船舶。整個(gè)船舶建造過程中都離不開焊接技術(shù)，但由于焊接技術(shù)本身的不完善，使得焊接缺陷

2、很難避免無損檢測技術(shù)的運(yùn)用。無損檢測技術(shù)的運(yùn)用，使得焊接缺陷的檢測的準(zhǔn)確與速度大大提高。但是，任何一種無損探傷方法都不是萬能的，每種無損檢測方法都有它自身的優(yōu)點(diǎn)和不足。因此，在無損檢測的應(yīng)用中不能只采用一種無損檢測方法，而應(yīng)盡可能多的同時(shí)采用幾種方法，以便保證各種檢測方法互相取長補(bǔ)短，從而取得更多的信息。畢業(yè)設(shè)計(jì)是船體專業(yè)教學(xué)活動最后階段重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生對所學(xué)的理論知識進(jìn)行一次系統(tǒng)性的總結(jié)，結(jié)合現(xiàn)代造船模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，理論與實(shí)際相結(jié)合，鞏固和擴(kuò)展所學(xué)知識，培養(yǎng)和提高學(xué)生分析實(shí)際問題，解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和認(rèn)真負(fù)責(zé)的思想作風(fēng)，完成畢業(yè)前的基本訓(xùn)練。二、

3、畢業(yè)設(shè)計(jì)要求畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)資料在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行，要求學(xué)生創(chuàng)造性地獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖是教學(xué)性的設(shè)計(jì)，但對所作的設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)現(xiàn)代造船的基本要求。三、技術(shù)指標(biāo) 分段建造焊接無損探傷檢測標(biāo)準(zhǔn)必須按相關(guān)船級社規(guī)范為依據(jù)或以本場實(shí)際建造的規(guī)范為參考。四、設(shè)計(jì)(shj)內(nèi)容1、無損(w sn)探傷技術(shù)概況無損(w sn)探傷定義及產(chǎn)生背景，無損探傷種類優(yōu)缺點(diǎn)。2.X射線探傷原理及船舶應(yīng)用X射線探傷工作原理及相關(guān)設(shè)備以及如何按一定規(guī)范應(yīng)用在船舶焊縫檢測中等等。3.超聲波探傷原理及船舶應(yīng)用超聲波探傷工作原理及相關(guān)設(shè)備以及如何按一定規(guī)范應(yīng)用在船舶焊縫檢測中等等。4.磁粉探傷概述及船舶

4、檢測應(yīng)用磁粉探傷工作原理概述及熒光磁粉探傷在船舶焊縫檢測中的應(yīng)用等等。5.油輪無損探傷工藝檢測流程應(yīng)用相關(guān)探傷方法對油輪進(jìn)行實(shí)際檢測應(yīng)用。五、進(jìn)行的程序及日程安排20 12 年 3 月 查閱圖紙資料、調(diào)研 20 12 年 4 月 編寫畢業(yè)論文 20 12 年 5 月 編寫設(shè)計(jì)說明書20 12 年 5 月 整理文件并作好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備 六、參考文獻(xiàn)1鄭世才射線檢測M機(jī)械工業(yè)出版社，20042魏國亮趙振宇，徐勝航，于洋工業(yè)常用無損探傷原理及特點(diǎn)分析J，(2008)03-0152-023羅旭輝鋼結(jié)構(gòu)焊縫的超聲探傷J，廣州建筑，2002年，第一期4周志勇船體焊縫缺陷X射線圖像自動識別方法研究D上海：上海

5、海事大學(xué)輪機(jī)學(xué)院，20075吳明復(fù)焊縫的無損檢測技術(shù)J首都航天機(jī)械公司航天工藝，1998，20(6)：50526百度文庫等相關(guān)資料7姚培元無損檢測技術(shù)M北京：航天大學(xué)出版社，19838船舶焊接工藝9滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司對學(xué)生(xu sheng)的評語指導(dǎo)教師(jiosh)對學(xué)生的評語該生設(shè)計(jì)達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)要求(yoqi)，選題恰當(dāng)，內(nèi)容詳實(shí)；能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。圖紙、說明書質(zhì)量符合要求。指導(dǎo)教師 職稱 答辯委員會評語自述流暢，回答問題基本準(zhǔn)確，具有一定分析問題解決問題能力。答辯合格。答辯委員會主任 職稱 三、成績年 月 日摘 要 船舶(chunb)制造業(yè)自20世紀(jì)初開始(kis

6、h)研究焊接應(yīng)用技術(shù)，并于1920年以英國船廠首次采用焊接技術(shù)建造遠(yuǎn)洋船為標(biāo)志，焊接技術(shù)逐漸(zhjin)在船廠得到推廣應(yīng)用，并迅速取代鉚接技術(shù)。本文研究的主要內(nèi)容：無損探傷的起源及研究背景；X射線檢驗(yàn)的原理及船舶焊縫檢測應(yīng)用；超聲波原理探傷原理及船舶焊縫檢測應(yīng)用；磁粉探傷原理及船舶焊縫檢測應(yīng)用；油輪無損探傷工藝檢測流程。因此，隨著焊接技術(shù)的不斷提高，造船質(zhì)量與速度得到了巨大的提升，但由于焊接技術(shù)本身的不完善，使得焊接缺陷很難避免。無損檢測技術(shù)的運(yùn)用，使得焊接缺陷的檢測的準(zhǔn)確與速度大大提高。但是，任何一種無損探傷方法都不是萬能的，每種無損檢測方法都有它自身的優(yōu)點(diǎn)和不足。因此，在無損檢測的應(yīng)用中

7、不能只采用一種無損檢測方法，而應(yīng)盡可能多的同時(shí)采用幾種方法，以便保證各種檢測方法互相取長補(bǔ)短，從而取得更多的信息。關(guān)鍵詞: X射線探傷、超聲波探傷、無損檢驗(yàn)、探傷技術(shù)的發(fā)展。目 錄緒 論 1第1章 無損(w sn)探傷技術(shù)概況2第1 節(jié) 無損(w sn)探傷定義及產(chǎn)生背景2第2節(jié) 探傷種類(zhngli)及缺點(diǎn)3第2章 射線探傷原理及應(yīng)用8第1節(jié) 射線探傷概述 8第2節(jié) 射線探傷法在船舶檢驗(yàn)中應(yīng)用規(guī)范 24 第3章 超生波探傷原理及應(yīng)用26第1節(jié) 超聲波探傷的物理基礎(chǔ)26第2節(jié) 波的反射、透射及衰減30第3節(jié) 超聲波發(fā)射聲場和規(guī)則反射體的回波聲壓31第4節(jié) 儀器和探頭的性能及其測試34第5節(jié)

8、常用探傷方法和技術(shù)35第6節(jié) 板材及管材超聲波探傷41第7節(jié) 焊縫超聲波探傷 42 第4章 磁粉探傷概況及應(yīng)用 45第1節(jié) 磁粉探傷基礎(chǔ)知識45第2節(jié) 熒光磁粉探傷法在船舶檢驗(yàn)應(yīng)用46第5章110000噸油輪無損探傷工藝檢測流程 49第1節(jié) 110000噸油輪射線探傷檢測工藝流程49第2節(jié) 110000噸油輪超聲波探傷檢測工藝流程56第3節(jié) 110000噸油輪磁粉探傷檢測工藝流程62設(shè)計(jì)總結(jié) 65參考文獻(xiàn) 66 PAGE 90緒 論船舶(chunb)制造業(yè)自20世紀(jì)(shj)初開始研究焊接應(yīng)用技術(shù)，并于1920年以英國船廠首次采用焊接技術(shù)建造遠(yuǎn)洋船為標(biāo)志，焊接技術(shù)逐漸在船廠得到推廣應(yīng)用，并迅速

9、取代鉚接技術(shù)。由于焊接過程中各種參數(shù)的影響，焊縫中有時(shí)候不可避免地會出現(xiàn)裂紋、氣孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。為了保證焊接構(gòu)件的產(chǎn)品質(zhì)量，必須對其中的焊縫進(jìn)行有效的檢測和評價(jià)，尤其是在船舶壓力管道、分段(fn dun)大接縫、外板及水密與強(qiáng)力接點(diǎn)等部位進(jìn)行質(zhì)量檢測是十分必要的。眾所周知，船舶結(jié)構(gòu)件發(fā)生焊接裂紋對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和航行安全危害極大，特別是一些隱性裂紋不易發(fā)現(xiàn)，一旦船舶出廠，這些隱性裂紋后患無窮。因此，船舶在建造焊接過程中產(chǎn)生的裂紋一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，就必須立即查明原因并采取果斷的措施徹底根除。焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)方法，一般分無損檢驗(yàn)和破壞檢驗(yàn)兩大類，采用何種方法，主要根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求和有關(guān)規(guī)范的規(guī)定

10、。無損探傷分X射線照相探傷、超聲波探傷、磁粉探傷和滲透檢驗(yàn)。破壞檢驗(yàn)方法是用機(jī)械方法在焊接接頭(或焊縫)上截取一部分金屬，加工成規(guī)定的形狀和尺寸，然后在專門的設(shè)備和儀器上進(jìn)行破壞試驗(yàn)。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以了解焊接接頭性能及內(nèi)部缺陷情況，判斷焊接工藝正確與否。經(jīng)檢驗(yàn)，船體結(jié)構(gòu)焊縫超過質(zhì)量允許限值時(shí)，應(yīng)首先查明產(chǎn)生缺陷的原因，確定缺陷在工件上的部位。在確認(rèn)允許修補(bǔ)時(shí)，再按規(guī)定對焊縫進(jìn)行修補(bǔ)。第1章 無損探傷技術(shù)(jsh)概況第1節(jié) 無損(w sn)探傷定義及產(chǎn)生背景1.11無損(w sn)檢測的定義現(xiàn)代無損檢測的定義是：在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件的

11、內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。無損檢測是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。例如，用于探測工業(yè)產(chǎn)品缺陷的X射線是在德國物理科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線基礎(chǔ)上發(fā)生的，超聲波檢測是在二次世界大戰(zhàn)中迅速發(fā)展的聲納技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，磁粉檢測建立在電磁學(xué)理論的基礎(chǔ)上，而滲透檢測得益于物理化學(xué)的進(jìn)展，等等。長期以來，無損檢測技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)材料和制品的質(zhì)量監(jiān)測，在接下來的章節(jié)中，將對船舶焊縫中無損探傷的展開研究。1.12無損檢測的背景及發(fā)展隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，無損檢測的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段，即無損探傷NDI(NondestruetiveInspeetion)，無損檢驗(yàn)NDT(

12、NondestruetiveTesting)及無損評價(jià)NDE(Non-destruetiveEvaluation)，目前一般統(tǒng)稱為無損檢測NDT。其中，NDI是在不損壞產(chǎn)品的前提下，發(fā)現(xiàn)人眼無法直接觀察到的缺陷；NDT是不但檢驗(yàn)最終產(chǎn)品，而且要測量過程的工藝參數(shù)：NDE是不僅要探出缺陷的有無及位置，而且還要測出缺陷的類型、尺寸、形狀、取向以及對力學(xué)行為的影響等，以便用斷裂力學(xué)的方法對被測產(chǎn)品作出檢修周期和使用安全性的結(jié)論。因此，NDE包括NDI及NDT的內(nèi)容，更具有綜合性。材料和工件的無損檢測和評價(jià)，對于控制和改進(jìn)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品的質(zhì)量，保證材料、零部件、產(chǎn)品的可靠性和生產(chǎn)過程的安全性，以及提高

13、勞動生產(chǎn)率等都起著關(guān)鍵性的作用.無損檢測作為一項(xiàng)工業(yè)技術(shù)，被應(yīng)用于產(chǎn)品的整個(gè)制造、服役過程中，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具。因此世界各國對無損檢測技術(shù)的研究都非常重視，大力開展了無損檢測技術(shù)的研究工作。可以說，無損檢測與評價(jià)技術(shù)的發(fā)展標(biāo)志著一個(gè)國家的現(xiàn)代化工業(yè)水平，其復(fù)雜系統(tǒng)集成技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通、制造、石油、核發(fā)電站以及國防等工業(yè)領(lǐng)域，滲透到各：I二業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品的全壽命質(zhì)量控制和質(zhì)量管理中，并利用最低的成本來獲取最大的效益。其中在船舶焊縫探傷中，也有了很好的應(yīng)用第2節(jié) 無損(w sn)探傷(tn shng)的種類及優(yōu)缺點(diǎn)無損檢測具有悠久的歷史，長期以來人們在實(shí)踐中形成了許多實(shí)用的無損

14、檢測方法，而且隨著各種新技術(shù)(jsh)的出現(xiàn)還在逐步增加，典型的方法如下：(1)目視檢測(visualTesting)1)原理：由人眼或光敏設(shè)備對被檢測物體的反射光或發(fā)射光成像2)應(yīng)用范圍：許多工業(yè)領(lǐng)域和場合都可以用，從原材料到成品到使用檢查3)優(yōu)點(diǎn)：廉價(jià)、簡單、培訓(xùn)很少、范圍廣、優(yōu)點(diǎn)多4)缺點(diǎn)：只能評價(jià)表面狀態(tài)，需要光源，必須能接近，如圖21。注：目視檢測無法看到下面裂紋(2)射線檢鋇I(Radi ograPhicTesting)射線探傷法是利用射線透過物體時(shí)，會發(fā)生吸收和散射這一特性，通過測量材料中因缺陷存在而影響射線的吸收來探測缺陷的，以膠片作為記錄信息器材的無損檢測方法。該方法是最基本

15、的、應(yīng)用最廣泛的一種射線檢測方法。一般把被檢的物體安放在離射線裝置5001000mm的位置處，把膠片緊貼在試樣背后，讓射線照射適當(dāng)?shù)臅r(shí)間(幾分鐘到幾十分鐘)進(jìn)行曝光把曝光后的膠片在暗室中進(jìn)行顯影、定影、水沈和干燥。將干燥的底片放在觀片燈的顯示屏上觀察，根據(jù)底片的黑度和圖像來判斷存在缺陷的種類、大小和數(shù)量，隨后按通行的標(biāo)準(zhǔn)對缺陷進(jìn)行評定分級。原理：放射線穿透試件時(shí)膠片曝光，不連續(xù)(linx)對曝光有影響。如圖2)應(yīng)用范圍(fnwi)：適用于大部分材料，開關(guān)和結(jié)構(gòu)。例如新制造或在用的焊接件，鑄件組合件等。3)優(yōu)點(diǎn)：檢測結(jié)果(ji gu)有直接記錄底片，由于底片上記錄的信息十分豐富，且可以長期保存，

16、從而使射線照相法成為各種無損檢測方法中記錄最真實(shí)、最直觀、可追蹤性最好的檢測方法?？梢垣@得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量最準(zhǔn)確。體積型缺陷檢出率很高，而面積型缺陷的檢出率受到多種因素影響。4)缺點(diǎn)：適宜檢驗(yàn)較薄的工件而不適宜較厚的工件； 適宜檢測對接焊縫，檢測角焊縫效果較差，不適宜檢測板材、棒材、鍛件；對缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的確定比較困難；檢測成本高；射線照相法檢測速度慢；平面不連續(xù)的(可檢測方向)有臨界值；射線對人體有傷害。(3)超聲波檢測(jin c)(PenetrationTesting)超聲波是一種頻率(pnl)超過20KHz的特殊聲波，除具有傳統(tǒng)(chuntng)聲

17、波傳輸?shù)幕疚锢硖匦裕?如：反射、折射和衍射等)外，其還具有方向性集中、穿透力強(qiáng)、振幅小等特點(diǎn)因而超聲波檢測技術(shù)在實(shí)時(shí)控制、高精度、無損傷等方面均具有優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用在工業(yè)無損檢測等領(lǐng)域。用于無損檢測的超聲波頻率一般在0.510MHz之間，如鋼等金屬材料的常用檢測頻率為l5Hz。超聲波探傷是利用材料本身或內(nèi)部缺陷的聲學(xué)性質(zhì)對超聲波傳播的影響來檢測材料的組織和內(nèi)部缺陷的方法。目前，廣泛使用的探傷方法是脈沖反射法，該探傷方法的基本原理是將超聲波脈沖發(fā)射到被測樣本中，然后接收來自樣本的發(fā)射波，根據(jù)發(fā)射波聲壓的不同以實(shí)現(xiàn)對被測材料中缺陷的定位和識別。超聲波檢測主要用于探測試件的內(nèi)部缺陷，所謂超聲波是指超

18、過人耳聽覺、頻率大于20kHz的聲音。1)原理：來自傳感器的高頻聲脈沖在試件材料中傳播，遇交界面反射2)應(yīng)用范圍：只要聲音傳播性和表面粗糙度較好，形狀不復(fù)雜，可適用于大多數(shù)材料的檢查3)優(yōu)點(diǎn)：提供快速，精確，高靈敏的檢驗(yàn)結(jié)果。厚度信息，深度及缺陷種類等都可在構(gòu)件的一個(gè)表面得到4)不足：通常沒有永久記錄。材料衰減，表面租糙和外形影響檢測。需耦合劑。(4)磁粉檢測(MagneticParticleTesting)自然界有些物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的特性，我們把這些具有磁性的物體稱為磁體。使原來不帶磁性的物體變得具有磁性叫磁化，能夠被磁化的材料稱為磁性材料。鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的磁

19、感應(yīng)強(qiáng)度，磁力線增大幾百倍到幾千倍如果材料中存在不連續(xù)性缺陷，磁力線會發(fā)生畸變，由于缺陷中空氣介質(zhì)的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于試件的磁導(dǎo)率，使磁力線受阻一部分磁力線擠到缺陷的底部，一部分穿過裂紋。一部分排擠出工件的表面再進(jìn)入工件。如果這時(shí)在工件上撒上磁粉，漏磁場就會吸附磁粉，形成與缺陷形狀相近的磁粉堆積。我們稱之為磁痕，從而顯示缺陷。1)原理：磁化被測部件后將細(xì)磁粉涂于表面不連續(xù)處會呈現(xiàn)線條2)應(yīng)用范圍：適用于檢測所有鐵磁性材料(cilio)的表面或近表面的不連續(xù)3)優(yōu)點(diǎn)(yudin)：使用相對簡單，設(shè)備或材料通常廉價(jià)，比PT靈敏，快捷；可以檢查出表面和近表面缺陷；檢測(jin c)靈敏度很高，可以發(fā)現(xiàn)極

20、其細(xì)小的裂紋。4)不足：只用于表面和近表面的不連續(xù)，只是用于鐵磁性材料工件的形狀和尺寸有時(shí)對探傷有影響，因其難以磁化而無法探傷。(5)滲透檢測(PenetrationTesting)零件表面被施涂含有熒光染料或者著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一定時(shí)間，滲透液可以滲進(jìn)表面開口的缺陷中：經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯影劑，同樣，在毛細(xì)管作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中：在一定的光源下(紫外線或者白光)，缺陷處的滲透液痕跡被顯示(黃綠色熒光或者鮮艷紅光)，從而探測出缺陷的型貌以及分布狀態(tài)。如圖1)原理：將可視或熒光物資的液體涂到表面，由毛細(xì)作用

21、進(jìn)入不連續(xù)處2)應(yīng)用范圍：事實(shí)上可以用于任何無覆蓋層，未污染的無吸附性固體3)優(yōu)點(diǎn)：操作相對簡單，材料廉價(jià)，特別敏感，通用，培訓(xùn)少滲透探傷(tn shng)可以用于疏松多孔性材料外任何種類的材料；形狀復(fù)雜的部件也可用滲透探傷，并一次操作就可大致做到全面檢測：同時(shí)存在幾個(gè)方向的缺陷，用一次探傷操作就可完成檢測；不需要大型的設(shè)備，可不用水、電。4)不足：只能檢測到開口至表面的不連續(xù)，表面必須(bx)相對光滑且沒有污染物；檢測工序多，速度慢；檢測靈敏度比磁粉探傷低；材料較貴，成本較高；有些材料易燃，有毒。(6)渦流(wli)檢測(Eddycurrenttesting)1)原理：導(dǎo)電試樣在電磁感應(yīng)的作

22、用下產(chǎn)生局部電場2)應(yīng)用范圍：幾乎可以對所有導(dǎo)體的缺陷，冶金狀態(tài)，減薄及導(dǎo)電性進(jìn)行檢驗(yàn)3)優(yōu)點(diǎn)：快速，通用，靈敏，非接觸式，適于自動化和現(xiàn)場檢驗(yàn)4)不足：必須理解和控制變量。只穿透淺層，離地距離和表面條件限制。射線探傷(tn shng)原理及應(yīng)用第1節(jié) 射線探傷(tn shng)概述射線探傷是利用射線可以穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性來發(fā)現(xiàn)其中缺陷的一種無損探傷方法。它可以檢查金屬和非金屬材料及其制品的內(nèi)部缺陷，如焊縫中的氣孔、夾渣、未焊透等體積(tj)性缺陷。這種無損探傷方法有獨(dú)特的優(yōu)越性，即檢驗(yàn)缺陷的直觀性、準(zhǔn)確性和可靠性，而且，得到的射線底片可用于缺陷的分析和作為質(zhì)量憑證存檔。但此法也存

23、在著設(shè)備較復(fù)雜、成本較高的缺點(diǎn)，并需要對射線進(jìn)行防護(hù)。射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減 1X射線的產(chǎn)生 用來產(chǎn)生X射線的裝置是X射線管。它由陰極、陽極和真空玻璃（或金屬陶瓷）外殼組成，其簡單結(jié)構(gòu)和工作原理如圖3-1所示。陰極通以電流加熱至白熾狀態(tài)時(shí)，其陽極周圍形成電子云，當(dāng)在陽極與陰極間施加高壓時(shí)，電子加速穿過真空空間，高速運(yùn)動的電子束集中轟擊陽極靶子的一個(gè)面積（幾平方毫米左右、稱實(shí)際焦點(diǎn)），電子被阻擋減速和吸收，其部分動能（約1%）轉(zhuǎn)換為X射線, 其余99%以上的能量變成熱能。圖3-1 X射線的產(chǎn)生(chnshng)示意圖 2X射線的主要(zhyo)性質(zhì) （1）不可見(kjin)，以光速直線傳播。

24、（2）具有可穿透可見光不能穿透的物質(zhì)如骨骼、金屬等的能力，并且在物質(zhì)中有衰減的特性。 （3）可以使物質(zhì)電離，能使膠片感光，亦能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光。 3.射線的產(chǎn)生及性質(zhì)射線是由放射性物質(zhì)（60Co、192Ir等）內(nèi)部原子核的衰變過程產(chǎn)生的。 射線的性質(zhì)與X射線相似，由于其波長比X射線短，因而射線能量高，具有更大的穿透力。例如，目前廣泛使用的射線源60Co，它可以檢查250mm厚的銅質(zhì)工件、350mm厚的鋁制工件和300mm厚的鋼制工件。 4.射線當(dāng)射線穿透物質(zhì)時(shí)，由于物質(zhì)對射線有吸收和散射作用，從而引起射線能量的衰減。 射線在物質(zhì)中的衰減是按照射線強(qiáng)度的衰減是呈負(fù)指數(shù)規(guī)律變化的,以強(qiáng)度為I0的

25、一束平行射線束穿過厚度為的物質(zhì)為例，穿過物質(zhì)后的射線強(qiáng)度為： I=I0e 式中 I射線透過厚度的物質(zhì)的射線強(qiáng)度； I0射線的初始強(qiáng)度； e自然對數(shù)的底； 透過(tu u)物質(zhì)的厚度； 衰減系數(shù)（-1）。 射線探傷(tn shng)的方法及其原理 （一）射線(shxin)照相法 射線照相法是根據(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3-2所示，從X射線機(jī)發(fā)射出來的X射線透過工件時(shí)，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

26、，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。圖3-2 射線照相法原理（二）射線熒光屏觀察法熒光屏觀察法是將透過被檢物體后的不同強(qiáng)度的射線，再投射在涂有熒光物質(zhì)的熒光屏上，激發(fā)出不同強(qiáng)度的熒光而得到物體內(nèi)部的影象的方法。此法所用設(shè)備主要由X射線發(fā)生器及其控制設(shè)備熒光屏觀察和記錄用的輔助設(shè)備防護(hù)及傳送工件的裝置等幾部分組成。檢驗(yàn)時(shí)，把工件送至觀察箱上，X射線管發(fā)出的射線透過被檢工件，落到與之緊挨著的熒光屏上，顯示的缺陷影象經(jīng)平面鏡反射后，通過平行于鏡子的鉛玻璃觀察。

27、熒光屏觀察法只能檢查較薄且結(jié)構(gòu)簡單的工件，同時(shí)靈敏度較差，最高靈敏度在2%3%，大量檢驗(yàn)時(shí)，靈敏度最高只達(dá)4%7%，對于微小裂紋是無法發(fā)現(xiàn)的。（三）射線實(shí)時(shí)成象檢驗(yàn) 射線實(shí)時(shí)成象檢驗(yàn)是工業(yè)射線探傷很有發(fā)展前途的一種新技術(shù)，與傳統(tǒng)的射線照相法相比具有實(shí)時(shí)，高效、不用射線膠片、可記錄和勞動條件好等顯著優(yōu)點(diǎn)。由于它采用X射線源，常稱為X射線實(shí)時(shí)成象檢驗(yàn)。國內(nèi)外將它主要用于鋼管、壓力容器殼體焊縫檢查；微電子器件和集成電路檢查；食品包裝夾雜物檢查及海關(guān)安全檢查等。這種方法是利用小焦點(diǎn)或微焦點(diǎn)X射線源透照工件，利用一定的器件將X射線圖象轉(zhuǎn)換為可見光圖象，再通過電視攝象機(jī)攝象后，將圖象直接或通過計(jì)算機(jī)處理后

28、再顯示在電視監(jiān)視屏上，以此來評定工件內(nèi)部的質(zhì)量。通常所說的工業(yè)X射線電視探傷，是指X光圖象增強(qiáng)電視成象法，該法在國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛，是當(dāng)今射線實(shí)時(shí)成象檢驗(yàn)的主流(zhli)設(shè)備，其探傷靈敏度已高于2%，并可與射線照相法相媲美。該法探傷系統(tǒng)基本組成如圖3-3所示。圖3-3 X光電增強(qiáng)(zngqing)電視成法探傷(tn shng)系統(tǒng)1射線源 2、5電動光闌 3X射線束 4工件 6圖象增強(qiáng)器 7耦合透鏡組8-電視攝象機(jī) 9控制器 10-圖象處理器 11監(jiān)視器 12防護(hù)設(shè)施（四）射線計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)，簡稱CT（Computertomography）。它是根據(jù)物體橫斷面的一組投影

29、數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，得到物體橫斷面的圖象。其裝置結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。圖3-4射線工業(yè)(gngy)CT系統(tǒng)組成框圖1-射線(shxin)源 2工件(gngjin) 3檢測器 4數(shù)據(jù)采集部 5高速運(yùn)算器 6計(jì)算機(jī)CPU 7控制器8顯示器 9攝影單元 10磁盤 11防護(hù)設(shè)施 12機(jī)械控制單元 13射線控制單元14應(yīng)用軟件 15圖象處理器射線源發(fā)出扇形束射線，被工件衰減后的射線強(qiáng)度投影數(shù)據(jù)經(jīng)接收檢測器（300個(gè)左右，能覆蓋整個(gè)扇形掃描區(qū)域）被數(shù)據(jù)采集部采集，并進(jìn)行從模擬量到數(shù)字量的高速A/D轉(zhuǎn)換，形成數(shù)字信息。在一次掃描結(jié)束后，工作轉(zhuǎn)動一個(gè)角度再進(jìn)行下一次掃描，如此反復(fù)下去，即可采集到若干組數(shù)據(jù)。這

30、些數(shù)字信息在高速運(yùn)算器中進(jìn)行修正圖象重建處理和暫存，在計(jì)算機(jī)CPU的統(tǒng)一管理及應(yīng)用軟件支持下，便可獲得被檢物體某一斷面的真實(shí)圖象，顯示于監(jiān)視器上。射線探傷設(shè)備簡介 射線探傷常用的設(shè)備主要有X射線機(jī)、射線機(jī)等，它們的結(jié)構(gòu)區(qū)別較大。一、X射線機(jī)1X射線機(jī)的分類和用途X射線機(jī)即X射線探傷機(jī)，按其結(jié)構(gòu)形式分為攜帶式、移動式和固定式三種。攜帶式X射線機(jī)多采用組合式X射線發(fā)生器，體積小，重量輕，適用于施工現(xiàn)場和野外作業(yè)的工件探傷；移動式X射線機(jī)能在車間或?qū)嶒?yàn)室移動，適用于中、厚焊件的探傷；固定式X射線機(jī)則固定在確定的工作環(huán)境中靠移動焊件來完成探傷工作。2X射線管X射線管是X射線機(jī)的核心部件，是由陰極、陽極

31、和管套組成的真空電子器件，其結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。圖3-5射線管結(jié)構(gòu)示意圖1陰極 2聚焦罩 3燈絲 4陽極罩 5陽極靶 6管套(1)管套 它是X射線管的外殼。為了使高速電子在X射線管內(nèi)運(yùn)動時(shí)阻力減小，管內(nèi)要求有較高的真空度。 (2)陰極(ynj) X射線管的陰極起著發(fā)射電子和聚集電子的作用(zuyng)。它主要由發(fā)射電子的鎢絲和聚焦電子的聚集罩（純鐵或純鎳制成的凹面形）組成。(3)陽極(yngj) X射線是從射線管的陽極發(fā)出的。整個(gè)陽極構(gòu)造包括陽極靶（鎢等）、陽極體和陽極罩（銅，導(dǎo)電和散熱）三部分。由于X射線管能量轉(zhuǎn)換率很低，陽極靶接受電子轟擊的動能絕大部分轉(zhuǎn)換為熱能而被陽極吸收，因此陽極的冷卻

32、至關(guān)重要。目前采用的冷卻方式主要有輻射散熱及油、水冷卻等。(1)焦點(diǎn) X射線管的焦點(diǎn)是決定X射線管光學(xué)性能好壞的重要標(biāo)志，焦點(diǎn)大小直接影響探傷靈敏度。技術(shù)指標(biāo)中給出的焦點(diǎn)尺寸通常是有效焦點(diǎn)。因?yàn)橛绊懲刚涨逦群挽`敏度的主要是有效焦點(diǎn)的大小。由于陽極靶塊與射線束軸線一般成200傾斜角，所以有效焦點(diǎn)大約是實(shí)際焦點(diǎn)的1/3。3X射線機(jī)的組成X射線機(jī)通常由X射線管、高壓發(fā)生器、控制裝置、冷卻器、機(jī)械裝置和高壓電纜等部件組成。攜帶式X射線機(jī)是將X射線管和高壓發(fā)生器直接相連構(gòu)成組合式X射線發(fā)生器，省去了高壓電纜，并和冷卻器一起組裝成射線柜，為了攜帶方便一般也沒有為支撐機(jī)器而設(shè)計(jì)的機(jī)械裝置。4X射線機(jī)選擇（

33、1）根據(jù)工作條件選擇 X射線機(jī)按其可搬動性分為攜帶式和移動式兩大類。攜帶式輕便，易于搬動。移動式X射線機(jī)比較重，組件多，但管電壓管電流可以制作得較大，其線路結(jié)構(gòu)和安全可靠性也較好。因此對于零件較小，可以集中在地面工作的，宜選用移動式X射線機(jī)。對于零件較大需在高空或地下工作的，宜選用攜帶式X射線機(jī)(2)根據(jù)被透物體的結(jié)構(gòu)和厚度選擇 X射線機(jī)是利用射線機(jī)透過被檢驗(yàn)物質(zhì)來發(fā)現(xiàn)其中是否有缺陷的。所以，首先關(guān)心的是X射線機(jī)能否穿透欲檢驗(yàn)物質(zhì)的材料或焊縫。X射線穿透能力取決于X射線的能量和波長。X射線管的管電壓愈高，發(fā)射的X射線波長愈短，能量愈大，透過物質(zhì)的能力愈強(qiáng)。因此，選擇管電壓高的X射線機(jī)可以得到高

34、的穿透能力。另外，X射線穿透過不同的物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)對射線的衰減能力不同。一般來說，被透照物質(zhì)原子序數(shù)愈大密度愈大則對射線衰減的能力愈大。因此，透照輕金屬或厚度較薄的工件時(shí)，宜選用管電壓低的X射線機(jī)，透照重金屬或厚度較大的工件時(shí)，宜選用管電壓高的X射線機(jī)。二、射線機(jī)射線機(jī)按其結(jié)構(gòu)形式分為攜帶式移動式和爬行式三種。攜帶式射線機(jī)多采用60Co作射線源，用于較厚工件的探傷。爬行式射線機(jī)主要用于野外焊接管線的探傷。射線機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，最厚可透照300mm鋼材(gngci)；透照過程中不用水和電，因而可在野外、對帶電高壓電器設(shè)備(shbi)、高空、高溫及水下等多種場合下工作，可在X射線機(jī)和加速器無

35、法達(dá)到的狹小部位工作。主要(zhyo)缺點(diǎn)是：半衰期短的源更換頻繁；要求有嚴(yán)格的射線防護(hù)措施；探傷靈敏度略低于X射線機(jī)。三、加速器加速器是一種利用電磁場使帶電粒子（如電子、質(zhì)子、氘核、氦核及其他重離子）獲得能量的裝置。用于產(chǎn)生高能X射線的加速器主要有電子感應(yīng)式、電子直線式和電子回旋式三種。目前應(yīng)用最廣大的電子直線加速器。由于加速器能量高，射線焦點(diǎn)尺寸小，探傷靈敏度高，且其射線束能量、強(qiáng)度與方向均可精確控制，其應(yīng)用已日益廣泛。焊縫射線照相法探傷 射線照相法具有靈敏度較高所得射線底片能長期保存等優(yōu)點(diǎn)，目前在國內(nèi)外射線探傷中，應(yīng)用最為廣泛。射線照相法探傷法是通過底片上缺陷影象，對照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來評定工件

36、內(nèi)部質(zhì)量的。對于焊接射線探傷而言，我國已經(jīng)制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)。以下介紹射線照相中的各項(xiàng)主要技術(shù)。 一、象質(zhì)等級的確定 象質(zhì)等級就是射線照相質(zhì)量等級，是對射線探傷技術(shù)本身的質(zhì)量要求。我國將其劃分為三個(gè)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(shí)，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。 二、探傷位置的確定及其標(biāo)

37、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)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(xiǎn)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。1探傷位置的確定 根據(jù)壓力容器安全監(jiān)察(jinch)規(guī)程，可對探傷位置確定如下：（1）筒體與封頭連接部位(bwi)，因此153145二條環(huán)焊縫(hn fn)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16172324二區(qū)段必須探傷。另外，根據(jù)規(guī)定，除16172324

38、二個(gè)區(qū)段外，尚需再自行增加一個(gè)探傷區(qū)段。（3）筒體縱縫X321上的0167二區(qū)段占焊縫長度的28%；X322的0178二區(qū)段已占焊縫長度25%，均大于20%的要求。 2標(biāo)記 對于選定的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。另外，工件也可以采用永久性標(biāo)記（如鋼?。┗蛟敿?xì)的透照部位草圖標(biāo)記。標(biāo)記的安放位置如圖3-6所示。圖3-6 各種

39、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產(chǎn)品令號（合同號） D工件編號 E焊接類別（縱、環(huán)縫） F返修次數(shù) G檢驗(yàn)日期 H中心定位標(biāo)記 I象質(zhì)計(jì) JB標(biāo)記 K操作者代號三、射線能量的選擇 射線能量的選擇實(shí)際上是對射線源的kVMeV值或源的種類的選擇。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(shí)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。四、膠片(jiopin)與增感屏的選取 1膠片(jiopin)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

40、化銀含量，通常依鹵化銀顆粒粗細(xì)和感光速度(sd)快慢，將射線膠片予以分類。探傷時(shí)可按檢驗(yàn)的質(zhì)量和象質(zhì)等級要求來選用，檢驗(yàn)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。2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(shí)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(shí)，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（覆蓋膠片靠近射線源的一面）較薄，后屏

41、（覆蓋膠片背面）較厚。其厚度應(yīng)根據(jù)射線能量進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。五、靈敏度的確定及象質(zhì)計(jì)的選用靈敏度是評價(jià)射線照相質(zhì)量的最重要的指標(biāo)，它標(biāo)志著射線探傷中發(fā)現(xiàn)缺陷的能力。靈敏度分絕對靈敏度和相對靈敏度。絕對靈敏度是指在射線底片上所能發(fā)現(xiàn)的沿射線穿透方上的最小缺陷尺寸。相對靈敏度則用所能發(fā)現(xiàn)的最小缺陷尺寸在透照工件厚度上所占的百分比來表示。由于預(yù)先無法了解沿射線穿透方向上的最小缺陷尺寸，為此必須采用已知尺寸的人工“缺陷”象質(zhì)計(jì)來度量。象質(zhì)計(jì)有線型孔型和槽型三種，探傷時(shí)，所采用的象質(zhì)計(jì)必須與被檢工件材質(zhì)相同，其放置方式應(yīng)符合圖3-7所示要求，即安放在焊縫被檢區(qū)長度1/4處，鋼絲橫跨焊縫并與焊縫軸線垂直，且

42、細(xì)絲朝外。圖3-7 象質(zhì)計(jì)的正確(zhngqu)安放在透照靈敏度相同(xin tn)情況下，由于缺陷性質(zhì)取向(q xin)內(nèi)含物的不同，所能發(fā)現(xiàn)的實(shí)際尺寸不同。所以在達(dá)到某一靈敏度時(shí)，并不能斷定能夠發(fā)現(xiàn)缺陷的實(shí)際尺寸究竟有多大。但是象質(zhì)計(jì)得到的靈敏度反映了對于某些人工“缺陷”（金屬絲等）發(fā)現(xiàn)的難易程度，因此它完全可以對影象質(zhì)量作出客觀的評價(jià)。六、透照幾何參數(shù)的選擇 1射線焦點(diǎn)大小的影響射線焦點(diǎn)的大小對探傷取得的底片圖像細(xì)節(jié)的清晰程度影響很大，因而影響探傷靈敏度。焦點(diǎn)為點(diǎn)狀時(shí)，得到的缺陷影像最為清晰，底片上的黑度由D2急劇過度到D1。而當(dāng)焦點(diǎn)為直徑d的圓截面時(shí)，缺陷在底片上的影像將存在黑度逐漸變

43、化的區(qū)域Ug，稱為半影。它使得缺陷的邊緣線影像變得模糊而降低射線照相的清晰度。且焦點(diǎn)尺寸愈大，半影也愈大，成象就愈不清晰。所以，探傷時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量減小焦點(diǎn)尺寸。2透照距離的選擇 焦點(diǎn)至膠片的距離稱為透照距離，又稱焦距。在射線源選定后，增大透照距離可提高底片清晰度，也增大每次透照面積。但同時(shí)也大大削弱單位面積的射線強(qiáng)度，從而使得曝光時(shí)間過長。因此，不能為了提高清晰度而無限地加大透照距離。探傷通常采用的透照距離為400700mm。 七、常見焊縫透照方法 進(jìn)行射線探傷時(shí)，為了徹底地反映工件接頭內(nèi)部缺陷的存在情況，應(yīng)根據(jù)焊接接頭形式和工件的幾何形狀合理布置透照方法。按照射線源、工件和膠片之間的相互位置關(guān)系

44、，焊縫的透照方法分為縱縫透照法、環(huán)縫內(nèi)透法、雙壁單影法和雙壁雙影法五種，見圖3-8所示。1、縱縫透照法縱縫即平板對接焊縫或筒體縱縫，縱縫透照法是最常用的透照方法。 2、環(huán)縫外透法射線源在工件外側(cè)，膠片放在筒體內(nèi)側(cè)，射線穿過單層壁厚對焊縫進(jìn)行透照。3、環(huán)縫內(nèi)透法射線(shxin)源在筒體內(nèi)，膠片貼在筒體外表面，射線穿過筒體單層壁厚對焊縫進(jìn)行透照。4、雙壁單影法當(dāng)射線在工件外側(cè)，膠片放在射線源對面的工件外側(cè)，射線通過雙層壁厚把貼近膠片側(cè)的焊縫投影在膠片上的透照方法稱為雙壁單影法，外徑大于89mm的管子，當(dāng)射線源或膠片無法(wf)進(jìn)入內(nèi)部可采用此法進(jìn)行分段透照。5、雙壁雙影法射線源在工件外側(cè)，膠片放

45、在射線源對面的工件外側(cè)，射線透過雙層壁厚把工件兩側(cè)都投影到膠片上的透照方法稱為雙壁雙影法。外徑小于等于89mm的管子對接焊縫可采用此法透照。透照時(shí)，為了避免上、下層焊縫的影像重疊(chngdi)，射線束方向應(yīng)有適當(dāng)傾斜。GB/T3323-1987規(guī)定，射線束的方向應(yīng)滿足上下焊縫的影像在底片上呈橢圓形顯示，其間距以310mm為宜，最大間距不得超過15mm. 圖3-8 焊縫常見透照方法八、透照厚度差的控制X射線管發(fā)出的X射線并非平行束射線，一般是以一定的輻射角向外輻射，且其照射場內(nèi)的射線強(qiáng)度分布不均勻，這將使底片黑度分布不均勻。靠近邊緣，由于射線強(qiáng)度弱，使其黑度低于中心附近黑度。同時(shí)，中心射線束穿

46、過的工件厚度，產(chǎn)生了透照厚度差（），如圖3-9所示，它也使底片中間部位黑度高于兩端部位黑度。若以底片中間部位控制黑度，中間黑度適中，則兩側(cè)黑度將會過低而降低圖象對比度，位于兩端部位的缺陷有可能漏檢，尤其橫向裂紋缺陷。為此要控制透照厚度比。透照厚度比定義如下：式中 邊緣(binyun)射線束穿過工件厚度（mm）；中心射線束穿過工件(gngjin)厚度（mm）。實(shí)際探傷(tn shng)時(shí)，透照厚度比K值按照國家標(biāo)準(zhǔn)選擇。圖3-9 透照厚度差1射線源 2工件 3膠片九、曝光規(guī)范的選擇曝光規(guī)范是影響照相質(zhì)量的重要因素。射線探傷的曝光規(guī)范包括管電壓、管電流、曝光時(shí)間及焦距等四個(gè)參數(shù)。其中管電流與暴光時(shí)

47、間的乘積稱為曝光量。射線探傷的曝光規(guī)范包括射線源種類、劑量、曝光時(shí)間及焦距四個(gè)內(nèi)容。射線劑量反映了射線強(qiáng)度，它和曝光時(shí)間的乘積稱為曝光量。曝光量決定底片的感光量，即直接影響底片黑度。實(shí)際射線探傷中利用曝光曲線進(jìn)行曝光規(guī)范的選擇。曝光曲線如圖3-10所示。圖3-10 射線(shxin)曝光曲線圖焊縫(hn fn)射線底片的評定 射線底片(dpin)的評定工作簡稱評片，由二級或二級以上探傷人員在評片室內(nèi)利用觀片燈黑度計(jì)等儀器和工具進(jìn)行該項(xiàng)工作。評片工作包括底片質(zhì)量的評定缺陷的定性和定量焊縫質(zhì)量的評級等內(nèi)容。一、底片質(zhì)量的評定 射線照相法探傷是通過射線底片上缺陷影象來反映焊縫內(nèi)部質(zhì)量的。底片質(zhì)量的好

48、壞直接影響對焊縫質(zhì)量評價(jià)的準(zhǔn)確性。因此，只有合格的底片才能作為評定焊縫質(zhì)量的依據(jù)。 合格底片應(yīng)當(dāng)滿足如下各項(xiàng)指標(biāo)的要求： 1黑度值 黑度是射線底片質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。它直接關(guān)系到射線底片的照相靈敏度。射線底片只有達(dá)到一定的黑度，細(xì)小缺陷的影象才能在底片上顯露出來。 2靈敏度射線照相靈敏度是以底片上象質(zhì)計(jì)影象反映的象質(zhì)指數(shù)來表示的。因此，底片上必須有象質(zhì)計(jì)顯示，且位置正確，被檢測部位必須達(dá)到靈敏度要求。 3標(biāo)記系 底片上的定位標(biāo)記和識別標(biāo)記應(yīng)齊全，且不掩蓋被檢焊縫影象。 4表面質(zhì)量 底片上被檢焊縫影象應(yīng)規(guī)整齊全，不可缺邊或缺角。底片表面不應(yīng)存在明顯的機(jī)械損傷和污染。檢驗(yàn)區(qū)內(nèi)無偽缺陷。二、底片上缺

49、陷影象的識別1焊接缺陷在射線底片上的顯示各種焊接缺陷在射線底片上的顯示特點(diǎn)如下描述。1.裂紋底片上裂紋的典型影像是輪廓分明的黑線。其細(xì)節(jié)特征包括：線有微小的鋸齒，有分叉，粗細(xì)和黑度有時(shí)有變化，線的端部尖細(xì)，端頭前方有時(shí)有絲狀陰影延伸。2.未焊透未焊透的典型影像是細(xì)直黑線，兩側(cè)輪廓都很整齊。在底片上處于焊縫根部的投影位置，一般在焊縫中部，呈斷續(xù)或連續(xù)分布，有時(shí)貫穿整張底片。3.夾渣非金屬夾渣在底片上的影像是黑色圓點(diǎn)，黑條或黑快，形狀不規(guī)則，黑度變化無規(guī)律，輪廓不圓滑。非金屬夾渣可能發(fā)生在焊縫中的任何(rnh)位置，條狀夾渣的延伸方向多與焊縫平行。4.氣孔(qkng)氣孔在底片上的影像是黑色圓點(diǎn)，

50、氣孔的輪廓比較(bjio)圓滑，其黑度中心較大，至邊緣減小。氣孔可以發(fā)生在焊縫中任何位置。5.未熔合根部未熔合的典型影像是一條細(xì)直黑線，線的一側(cè)輪廓整齊且黑度較大，另一側(cè)可能規(guī)則也可能不規(guī)則。在底片上的位置是焊縫中間。在焊縫射線底片上除上述缺陷影象外，還可能出現(xiàn)一些偽缺陷影象，應(yīng)注意區(qū)分，避免將其誤判成焊接缺陷。幾種常易發(fā)生的偽缺陷影象見表3-1。表3-1 焊縫射線底片上常出現(xiàn)的偽缺陷及其原因偽缺陷的種類影像特征可能的原因膠片質(zhì)量不好細(xì)小霉斑區(qū)域，或普遍嚴(yán)重發(fā)灰底片陳舊發(fā)霉或膠片存放不當(dāng)或過期暗室處理不當(dāng)?shù)灼巧稀⑦吘壣嫌徐F或普遍嚴(yán)重發(fā)灰暗盒封閉不嚴(yán)、漏光，紅燈不安全顯影液沾染暗黑色珠狀影像顯

51、影處理前濺上顯影液滴靜電感光黑色枝狀條紋膠片產(chǎn)生了靜電感光定影液沾染點(diǎn)、條或成片區(qū)域的白影顯影前膠片沾染了定影液劃痕和壓痕黑度較大的點(diǎn)和線局部受機(jī)械壓傷或劃傷增感屏偽缺陷淡色斑點(diǎn)區(qū)域增感屏損壞或夾有紙片2焊接缺陷的識別 對于射線底片上影象所代表的缺陷性質(zhì)的識別，通?？蓮囊韵氯齻€(gè)方面來進(jìn)行綜合分析與判斷。 （1）缺陷影象的幾何形狀 影象的幾何形狀常是判斷缺陷性質(zhì)的最重要依據(jù)。分析缺陷影象幾何形狀時(shí)，一是分析單個(gè)或局部影象的基本形狀；二是分析多個(gè)或整體影象的分布形狀；三是分析影象輪廓線的特點(diǎn)。不同性質(zhì)的缺陷具有不同的幾何形狀和空間分布特點(diǎn)。（2）缺陷影象的黑度分布 影象的黑度分布是判斷影象性質(zhì)的另

52、一個(gè)重要依據(jù)。分析影象黑度特點(diǎn)時(shí)，一是考慮影象黑度相對于工件本體黑度的高低；二是考慮影象自身個(gè)部分黑度的分布。在缺陷具有相同或相近的幾何形狀時(shí)，影象的黑度分布特點(diǎn)往往成為判斷影象缺陷性質(zhì)的主要依據(jù)。 不同性質(zhì)的缺陷，其內(nèi)在性質(zhì)往往是不同的。可以認(rèn)為氣孔(qkng)內(nèi)部不存在物質(zhì)，夾渣是不同于本體材料的物質(zhì)等。這種不同內(nèi)在性質(zhì)的缺陷對射線的吸收也不同，從而形成的缺陷影象的黑度分布也就不同。 （3）缺陷(quxin)影象的位置 缺陷影象(yn xin)在射線底片上的位置是判斷影象缺陷性質(zhì)的又一重要依據(jù)。缺陷影象在底片的位置是缺陷在工件中位置的反映，而缺陷在工件中出現(xiàn)的位置常具有一定規(guī)律，某些性質(zhì)的

53、缺陷只能出現(xiàn)在工件特定位置上。例如，對接焊縫的未焊透缺陷，其影象出現(xiàn)在焊縫影象中心線上；而未熔合缺陷的影象往往偏離焊縫影象中心。 以上是評片的基本方法和技巧。值得一提的是，正確地識別射線照片上的影像，判斷影像所代表的缺陷性質(zhì)，需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和一定材料及工藝方面的知識，并掌握焊接接頭中主要的缺陷類型、缺陷形態(tài)和缺陷產(chǎn)生規(guī)律，有時(shí)還要配合其他實(shí)驗(yàn)才能得出正確的結(jié)論。 三、焊接缺陷的定量測定 評定工件的質(zhì)量不僅需要確定缺陷的性質(zhì)和大小, 而且需要知道其在工件中的位置。對于缺陷返修, 準(zhǔn)確定位尤其重要。在射線照相中, 由于射線底片直接給出的是缺陷在透照平面上的位置, 所以缺陷位置測定主要是確定其深

54、度位置。1缺陷埋藏深度的確定確定缺陷埋藏深度可采用雙重曝光法，即移動射線源焦點(diǎn)與工件之間的相互位置，對同一張底片進(jìn)行兩次重復(fù)曝光，如圖3-11所示。當(dāng)測定缺陷x時(shí)，先在A1的位置透照一次，然后工件和暗盒不動，平行移動射線源的焦點(diǎn)至A2，再進(jìn)行一次曝光，這樣在底片上就得到缺陷x的兩個(gè)投影E1和E2，從它們之間的幾何關(guān)系可以計(jì)算出缺陷的埋藏深度。圖3-11 雙重曝光(bo gung)法原理式中 h缺陷距工件(gngjin)下表面的距離S兩次曝光時(shí)在底片(dpin)上所得的兩缺陷影像之間距離（mm） L焦距（mm） l工件與膠片的距離（mm）a射線源焦點(diǎn)從A到B的移動距離（mm）。2缺陷在射線方向上

55、的尺寸 缺陷在射線方向上的尺寸大小可用黑度計(jì)測定。根據(jù)射線照相法原理，底片上缺陷影象的黑度越大，說明照射時(shí)透過該部位的射線越強(qiáng)，缺陷在射線方向上的尺寸也就越大。一般通過事先制定出的缺陷尺寸黑度關(guān)系曲線，便可從黑度計(jì)上測得的缺陷影像黑度來確定缺陷在射線方向上的尺寸大小。四、焊縫質(zhì)量的評定根據(jù)焊接缺陷形狀大小，國家標(biāo)準(zhǔn)將焊縫中的缺陷分成圓形缺陷條狀夾渣未焊透未熔合和裂紋等五種。其中圓形缺陷是指長寬比3的缺陷，它們可以是圓形橢圓性錐形或帶有尾巴（在測定尺寸時(shí)應(yīng)包括尾部）等不規(guī)則的形狀，包括氣孔夾渣和夾鎢。條狀夾渣是指長寬比3的夾渣。 依據(jù)GB/T3323-1987標(biāo)準(zhǔn)，按照焊接缺陷的性質(zhì)數(shù)量和大小將

56、焊縫質(zhì)量分為共四級，質(zhì)量依次降低。級焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋未熔合未焊透以及條狀夾渣，允許有一定數(shù)量和一定尺寸的圓形缺陷存在。級焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋未熔合未焊透等三種缺陷，允許有一定數(shù)量一定尺寸的條狀夾渣和圓形缺陷存在。級焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透，允許有一定數(shù)量一定尺寸的條狀夾渣和圓形缺陷存在。級焊縫指焊縫缺陷超過級者。1圓形缺陷的評定圓形缺陷的評定首先確定評定區(qū)，見表3-2。其次考慮到不同尺寸的缺陷對焊縫危害程度也越大，因此對于評定區(qū)域內(nèi)大小不同的圓形缺陷不能同等對待，應(yīng)將尺寸按表3-3規(guī)定換算成缺陷點(diǎn)數(shù)。 表3-2 圓形缺陷評定區(qū) mm母材厚度

57、2525100100評定區(qū)尺寸101010201030 表3-3 圓形缺陷(quxin)評定區(qū) mm缺陷長/mm112233446688點(diǎn)數(shù)1236101525 最后計(jì)算(j sun)出評定區(qū)域內(nèi)缺陷點(diǎn)數(shù)總和，然后按表3-4提供的數(shù)量來確定缺陷的等級。 表3-4 圓形缺陷(quxin)評定區(qū) mm 母材厚/mm質(zhì)量等級101015152525505010010012345636912151861218243036缺陷點(diǎn)大于級者示例板厚為20mm的對接焊縫，在10mm10mm評定區(qū)內(nèi)有長徑分別為1mm3mm4mm的三個(gè)圓形缺陷。根據(jù)表74可查得其對應(yīng)的缺陷點(diǎn)數(shù)分別為136，評定區(qū)內(nèi)缺陷點(diǎn)數(shù)總和為

58、：1+3+6=10，查表34可知，該焊縫為級焊縫。2條狀夾渣的評定條狀夾渣的等級評定根據(jù)單個(gè)條狀夾渣長度條狀夾渣總長及相鄰兩條狀夾渣間的距離三個(gè)方面來進(jìn)行綜合評定。（1）單個(gè)條狀夾渣的評定當(dāng)?shù)灼洗嬖趩蝹€(gè)條狀夾渣時(shí)，以夾渣長度確定其等級?？紤]到條狀夾渣長度對不同板厚的工件危害程度不同，一般較厚的工件允許較長的條狀夾渣存在。因此國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，也可以用條狀夾渣長度占板厚的比值來進(jìn)行等級評定，見表3-5。表3-5 條狀夾渣的分級（mm）質(zhì)量等級單個(gè)條狀夾渣長度條狀夾渣總長板厚夾渣長度124在任意直線上，相鄰兩夾渣間距均不超過6L的任何一組夾渣，其累計(jì)長度在12焊縫長度內(nèi)不超過12601/360209

59、6在任意直線上，相鄰兩夾渣間距均不超過3L的任何一組夾渣，其累計(jì)長度在6焊縫長度內(nèi)不超過9452/34530大于級者注：表中“L”為該組夾渣中最長著的長度(chngd)示例(shl) 板厚為10mm的對接(du ji)焊縫，在底片上發(fā)現(xiàn)4mm長的單個(gè)條狀夾渣，按條渣長度占板厚比值的規(guī)定，該條渣1/3板厚，2/3板厚，應(yīng)評為級。但標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定級焊縫條渣最小允許長度為4mm,因此該焊縫應(yīng)評為級。（2）斷續(xù)條狀夾渣的評定 如果在底片上不是單個(gè)條狀夾渣，而是由幾段相隔一定距離的條狀夾渣組成，此時(shí)的等級評定應(yīng)從單個(gè)夾渣長度夾渣間距以及夾渣總長三方面進(jìn)行評定。步驟如下：1對每個(gè)條狀夾渣進(jìn)行進(jìn)行評定，計(jì)算每個(gè)條

60、狀夾渣長度符合哪一級的規(guī)定；2按照相鄰條狀夾渣間距的規(guī)定計(jì)算條狀夾渣的總長。3焊縫質(zhì)量的綜合評級事實(shí)上，焊縫中產(chǎn)生的缺陷往往不是單一的，因而反映到底片上可能同時(shí)有幾種缺陷。對于幾種缺陷同時(shí)存在的等級評定，應(yīng)先各自評級，然后綜合評級。如有兩種缺陷，可將其級別之和減1作為缺陷綜合評級后的焊縫質(zhì)量級別。如有三種缺陷，可將其級別之和減2作為缺陷綜合評級后的焊縫質(zhì)量等級。當(dāng)焊縫的質(zhì)量級別不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，焊縫評為不合格。不合格焊縫必須進(jìn)行返修。返修后，經(jīng)再探傷合格，該焊縫才算合格。一般來說，根據(jù)產(chǎn)品要求，每種產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中都規(guī)定了探傷的合格級別，評定時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循設(shè)計(jì)規(guī)定。五、探傷記錄和報(bào)告射線照相檢驗(yàn)后，應(yīng)