射線檢測技術(shù)(學(xué)會(huì)Ⅲ級(jí)11版-3)

全國無損檢測學(xué)會(huì)人員（3級(jí)）資格認(rèn)證培訓(xùn)射線檢測技術(shù)

無損檢測技術(shù)培訓(xùn)中心

2011版（之三：8-10專題）第八專題焊縫射線照相法一、焊縫射線照相的基本程序1、技術(shù)和工藝準(zhǔn)備：首先要編制射線照相作業(yè)指導(dǎo)書或工藝卡，確定使用設(shè)備后要準(zhǔn)備曝光曲線，對(duì)射線照相的具體技術(shù)作出規(guī)定，操作人員必須理解、讀懂作業(yè)指導(dǎo)書或工藝卡；2、透照前的操作準(zhǔn)備：膠片、增感屏、暗盒、透度計(jì)和各種標(biāo)記鉛字的選用和擺放；3、照相：確定透照部位、一次透照長度L（圖7-3）、透照次數(shù)、工件上定位劃線、射線源-工件-膠片擺放、環(huán)境安全警戒，按照作業(yè)指導(dǎo)書或工藝卡的規(guī)定完成射線照相；4、暗室處理：對(duì)已曝光的膠片在暗室進(jìn)行顯影、停影、定影、水洗和干燥等處理，得到射線底片顯示被透照物體的射線照相影像；5、評(píng)片：在觀片燈上觀察射線底片，按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被檢驗(yàn)的工件的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定和定級(jí)；6、簽發(fā)檢測報(bào)告：依據(jù)評(píng)片結(jié)果簽發(fā)檢測結(jié)論報(bào)告，簽發(fā)人員必須具有2、3級(jí)資格證書；7、整理文件、報(bào)告和底片歸檔。二、透照方式1、選擇透照方式的原則

1）根據(jù)檢測對(duì)象選擇透照方式：如大型容器采用源在內(nèi)一次周向曝光；小口徑管子采用雙璧單影或雙璧雙影法；2）根據(jù)環(huán)境條件選擇透照方式：如在用設(shè)備檢測環(huán)境條件惡劣，多數(shù)情況只能采用雙璧透照法，甚至采用上下焊縫垂直透照法；3）根據(jù)質(zhì)量要求選擇透照方式：如對(duì)質(zhì)量要求高的工件采用單璧透照以取得較好的清晰度和靈敏度；4）根據(jù)設(shè)備條件選擇透照方式：如只有低能射線機(jī)的情況下必須采用單璧透照；5）根據(jù)可能產(chǎn)生的缺陷形狀和方向選擇透照方式：如容器根部未焊透、內(nèi)壁表面裂紋用外透法比用內(nèi)透法更容易檢出。

2、常用透照方法有：1）平板對(duì)接焊縫和環(huán)形工件的縱縫單壁單影透照法平板對(duì)接焊縫和環(huán)形工件的縱縫呈直線狀，是制造工程中應(yīng)用最為廣泛的一種連接形式，焊工考試的試板通常都是平板對(duì)接焊縫。射線只穿過一個(gè)壁厚在膠片上成像，這種透照方法即稱為單壁單影透照。平板對(duì)接焊縫和環(huán)形工件的單壁單影透照是最基本的透照方式，具有較高的清晰度和靈敏度，操作時(shí)應(yīng)注意：射線源應(yīng)垂直入射到焊縫：焊縫的面狀缺陷多數(shù)與工件的上下表面垂直或接近垂直，射線源垂直入射可以使射線入射方向與面狀缺陷走向平行最有利于缺陷檢出；正確選擇一次透照長度：射線源發(fā)出的射線束是一個(gè)錐體，在平面中是一個(gè)等腰三角形。在圖中有七個(gè)重要參數(shù)，它們是：

⑴

T

–工件厚度

⑵

T＇–這是射線束最外沿的入射線在工件內(nèi)的長度

⑶

K

–透照厚度比

K=T＇/T

透照厚度是指透照時(shí)射線穿過工件的路徑長度。顯然，在透照區(qū)內(nèi)不同的位置其透照厚度是不同的。在一次透照范圍內(nèi)，如果不同點(diǎn)的透照厚度相差過大，將造成射線照片上不同點(diǎn)的黑度相差過大，

這必然導(dǎo)致不同點(diǎn)影像質(zhì)量明顯不同，使得底片的質(zhì)量難以控制。因此必須控制一次透照范圍，也就是控制透照厚度比K值。JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)對(duì)K值作了以下規(guī)定（包括平板對(duì)接焊縫和環(huán)向?qū)雍缚p），見書P68

⑷θ－這是射線束最外沿的入射方向與垂直入射方向之間的夾角，它影響橫向裂紋的檢出，稱為橫向裂紋檢出角。θ愈大檢出橫向裂紋的可能性愈小，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其作了明確的規(guī)定。⑸L–這是等腰三角形與工件上表面的交接線，是射線束的入射長度（或入射面的直徑），稱為一次透照長度，它是確定透照次數(shù)和透照劃線的依據(jù)。一次透照長度內(nèi)底片上黑度和靈敏度必須滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。⑹Leff–這是等腰三角形與工件下表面的交接線，是射線束的出射長度（或出射面的直徑），因?yàn)閺倪@里開始射線離開工件進(jìn)入到膠片使膠片成像，成像區(qū)也是評(píng)定區(qū)所以稱為有效評(píng)定長度。顯然L＞Leff。有效評(píng)定長度可以計(jì)算，但是由于b值常是不確定因素（受工件下表面與膠片之間距離的影響），所以計(jì)算Leff值有較大的誤差。該值通常由放于一次透照長度兩端的搭接標(biāo)記（↑）在底片上的投影距離來表示⑺△L–由圖可知，這是底片上二次透照的重疊部分，稱為搭接長度，△L＝Leff－L選擇合理的透照次數(shù)：

式中：n

–平板焊縫透照次數(shù)

S–焊縫長度

L

–一次透照長度例：

射線源尺寸為2mm，工件表面到膠片距離為30mm，焊縫總長2000mm，焦距為600mm，作A級(jí)、AB級(jí)和B級(jí)檢測該焊縫須透照多少次？

解：根據(jù)表7-3，A級(jí)、AB級(jí)檢測K=1.03

答：A、AB級(jí)透照需拍7次。答：B級(jí)透照需拍12次。2）環(huán)縫源在外單壁單影透照法（下圖）

環(huán)形工件的環(huán)縫透照如果可以在內(nèi)壁貼片，應(yīng)采用源在外單壁單影透照方法，源在外易于操作。環(huán)形焊縫由于焊縫呈弧形，所以幾何關(guān)系比較復(fù)雜。在工程應(yīng)用中，常采用以下步驟：TT’fd

環(huán)縫源在外單壁透照法LLeffθ根據(jù)透照級(jí)別確定K值（表7-3）；根據(jù)K值選用圖解確定最少透照次數(shù)（見圖7-19）；根據(jù)透照次數(shù)計(jì)算L值：式中：n

–

環(huán)形焊縫透照次數(shù)S–焊縫長度（環(huán)形工件的周長）L–一次透照長度圖7-19是JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)的“源在外單壁透照環(huán)向?qū)雍缚p，透照厚度比K=1.1時(shí)的透照次數(shù)圖”。圖中De是工件的外徑、f是射線源到工件上表面的距離、T是工件的母材厚度。圖中橫坐標(biāo)表示T/De、縱坐標(biāo)表示De/f，對(duì)某一工件而言算出T/De和De/f值，在圖中便可確定最少透照次數(shù)。例：有一外徑為1500mm的環(huán)形工件，母材厚度30mm，射線源到工件上表面的距離為600mm，要求達(dá)到AB級(jí)透照質(zhì)量。焊縫的劃線長度（即一次透照長度）應(yīng)是多少？解：計(jì)算T/De=0.02De/f=2.5

查圖橫坐標(biāo)0.02、縱坐標(biāo)2.5處畫垂線相交點(diǎn)落于最少

透照次數(shù)為17的區(qū)域，則n=17

計(jì)算一次透照長度

L=1500mm×3.14/17=4710mm/17=255mm

答：該環(huán)形工件應(yīng)透照17次，每次透照長度為255mm。3）環(huán)縫源在內(nèi)單壁單影透照法（下圖）

abc環(huán)形工件的環(huán)縫透照如果可以把射線源放于工件內(nèi)部則可以采用源在內(nèi)單壁單影透照方法，源在內(nèi)透照根據(jù)工件大小可分三種情況操作如圖。源在中心（f＝工件內(nèi)半徑）透照法（圖a）

如果工件的內(nèi)徑合適，可以將射線源放于工件的中心實(shí)施周向曝光，一次完成全周長透照。源偏中心（f＞工件內(nèi)半徑或f＜工件內(nèi)半徑）透照法（圖b、c）

通過解析幾何可以推出源不在中心時(shí)的透照次數(shù)和一次透照長度計(jì)算公式，但在實(shí)際工程應(yīng)用中還是采用圖解的方法先查出透照次數(shù)再算出一次透照長度。在JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)中，用附錄D的圖示。4）雙壁透照法

小口徑管子對(duì)接焊縫作射線照相檢測時(shí)射線穿過二個(gè)壁厚，稱為雙壁透照法。如果在底片上生成上下焊縫的影像稱為雙壁雙影法，如左圖。如果生成單壁焊縫（下焊縫）的影像則稱為雙壁單影法。雙壁透照必須注意射線源與焊縫所在面的相對(duì)位置（如右圖），操作時(shí)應(yīng)注意：橢圓開口度雙壁雙影透照偏心距計(jì)算橢圓開口度調(diào)節(jié)：管子對(duì)接焊縫作雙壁雙影透照生成的影像呈橢圓形，橢圓焊縫內(nèi)側(cè)間的距離稱為橢圓開口度。橢圓開口度可以通過射線源的位置來調(diào)節(jié)，它不可以太大也不可以太小。太大會(huì)造成裂紋漏檢，太小會(huì)使上、下焊縫重疊而影響缺陷觀察。其值通常在標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定。偏心距X及計(jì)算：射線源到焊縫面的距離稱為偏心距X（圖7-24）。X可通過下列公式計(jì)算，根據(jù)幾何投影關(guān)系可得：

例：直徑為50mm、焊縫寬度5mm的小口徑管作雙璧透照。求焦距為900mm時(shí)的偏心距（橢圓開口5mm）。解：雙壁單影法的偏心距控制：雙壁單影法上焊縫影像不能落到底片上，也可用（7-18）式計(jì)算偏心距，根據(jù)底片寬度選擇較大的橢圓開口度就可以將上焊縫的影像移出膠片。這時(shí)膠片應(yīng)當(dāng)與焊縫緊貼，呈環(huán)形。如圖7-25。5）垂直透照法：檢驗(yàn)小直徑管對(duì)接焊縫的根部未焊透缺陷或不滿足橢圓成像透照布置條件時(shí)，則應(yīng)采用垂直透照布置如下圖所示。這時(shí)候射線源應(yīng)布置在環(huán)焊縫的中心面上，中心射線束應(yīng)垂直指向焊縫的中心軸線。垂直透照上下焊縫將重疊在一起，通過不同位置的透照區(qū)別上下焊縫并確定缺陷的位置。100％檢驗(yàn)焊縫時(shí)，一般應(yīng)等間距透照三次。第九專題鑄件射線照相法一、鑄件射線照相的基本程序1、技術(shù)和工藝準(zhǔn)備：首先要編制射線照相作業(yè)指導(dǎo)書或工藝卡，確定使用設(shè)備后要準(zhǔn)備曝光曲線，對(duì)射線照相的具體技術(shù)作出規(guī)定，操作人員必須理解、讀懂作業(yè)指導(dǎo)書或工藝卡；2、透照前的操作準(zhǔn)備：膠片、透度計(jì)和各種標(biāo)記鉛字的選用和擺放；3、照相：確定透照部位、根據(jù)工件尺寸確定一次透照厚度范圍和寬容度選擇、射線源-工件-膠片擺放、環(huán)境安全警戒，按照作業(yè)指導(dǎo)書或工藝卡的規(guī)定完成射線照相；4、暗室處理：對(duì)已曝光的膠片在暗室進(jìn)行顯影、停影、定影、水洗和干燥等處理，得到射線底片顯示被透照物體的射線照相影像；5、評(píng)片：在觀片燈上觀察射線底片，按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被檢驗(yàn)的工件的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定和定級(jí)；6、簽發(fā)檢測報(bào)告：依據(jù)評(píng)片結(jié)果簽發(fā)檢測結(jié)論報(bào)告，簽發(fā)人員必須具有2、3級(jí)資格證書；7、整理文件、報(bào)告和底片歸檔。二、透照方式1、選擇透照方式的原則：鑄件的透照比焊縫透照簡單，透照方式也比較單一。選擇透照方式的原則是工件的形狀和厚度范圍。2、常用透照方法：鑄件的透照常用垂直透照法，即射線束垂直入射于被檢測面，示意圖是一個(gè)有四個(gè)檢測面要求的鑄件，其中1、2、3均為平面，4為圓弧面。因?yàn)樗膫€(gè)面在不同的方位，所以必須分多次透照。平面1、2、3透照將膠片與其中一面緊貼，射線束從另一面垂直入射即可。至于膠片貼在哪一面則要

根據(jù)工件實(shí)際情況而定，以清晰顯示

最大檢測面為原則。第4面為一圓弧

面，膠片應(yīng)貼在內(nèi)孔，射線束在孔外

垂直入射，透照次數(shù)若內(nèi)徑較大可參

照環(huán)形焊縫透照次數(shù)確定方法決定，若內(nèi)徑較小則只須相互垂直透照二次即可（但需提高

寬容度）。1

3

2

4

三、透照工藝1、射線源選擇：鋼鑄件厚度大，常用高管電壓的X射線機(jī)、γ射線源或加速器，下表是鋼鑄件的射線源列表。2、焦距選擇：可用圖7-6所示諾膜圖，或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所附的諾膜圖確定。射線源Ir192Co601～2MVX射線＞2MVX射線推薦透照厚度（mm）20～10040～20050～200＞50三、透照工藝3、增感屏選擇：鋼鑄件透照增感屏可按下表確定。射線源增感屏＜400Kv0.02～0.25mm前、后屏，鉛屏Ir1920.05～0.25mm前、后屏，鉛屏Co600.1～0.7mm前、后屏，鉛、鋼或銅屏1～2MVX射線0.1～1.0mm前、后屏，鉛屏2～6MVX射線1.0～1.5mm前、后屏，銅或鋼屏6～12MVX射線前屏為1.0～1.5mm，后屏為1.5mm，銅、鋼或鉭屏＞12MVX射線前屏為1.0～1.5mm，鉭或鎢屏，后屏不用4、透照布置：射線源、像質(zhì)計(jì)、鋼鑄件及膠片的透照位置如圖所示。射線源像質(zhì)計(jì)鋼鑄件膠片圖

鋼鑄件射線透照示意圖5、像質(zhì)計(jì)：鋼鑄件采用“GB5618線型像質(zhì)計(jì)”，線徑按靈敏度要求確定，根據(jù)工件的檢測要求，鑄鋼件靈敏度控制通常在1.5～2%。靈敏度計(jì)算公式為：式中：K–以百分?jǐn)?shù)表示的射線照相靈敏度，%；

d–射線底片上可辨認(rèn)的最細(xì)金屬絲直徑，mm；

t–鑄鋼件被透照處的厚度，mm。四、作業(yè)指導(dǎo)書和工藝卡：參照焊縫檢測相關(guān)內(nèi)容第十專題二個(gè)性質(zhì)不同的公式

在射線檢測工程應(yīng)用中，有二個(gè)與距離平方有關(guān)系的

公

式，它們似乎相同而實(shí)質(zhì)不同，一旦用錯(cuò)及其危險(xiǎn)。一、射線強(qiáng)度與距離平方反比關(guān)系1、公

式的含義與導(dǎo)出下面的公式我們非常熟悉，它的含義是：同一個(gè)射線源發(fā)出的同束射線在不同的照射面上的照射強(qiáng)度與距離的關(guān)系：上式源自于連續(xù)X射線的總強(qiáng)度表達(dá)式，由同一個(gè)射線源發(fā)出的連續(xù)X射線照射到離源距離為F1和F2二個(gè)