新射線檢測第三、四、章

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射線檢測培訓(xùn)第三章射線照相質(zhì)量的影響因素

當(dāng)前第1頁\共有122頁\編于星期三\23點23.1射線照相靈敏度影響因素3.1.1、概述1、靈敏度概念：靈敏度是評價射線照相質(zhì)量的重要指標(biāo)。1）.靈敏度:是指射線底片上識別小缺陷或小細(xì)節(jié)影象的難易程度或者說是指射線底片上可識別出的最小缺陷或最小細(xì)節(jié)的尺寸。2）.絕對靈敏度和相對靈敏度

①.絕對靈敏度:是指射線底片上可以發(fā)現(xiàn)的沿射線穿透方向上最小缺陷尺寸；②.相對靈敏度:是指射線底片上可以發(fā)現(xiàn)的沿射線穿透方向上的最小缺陷尺寸與射線透照度之比。當(dāng)前第2頁\共有122頁\編于星期三\23點32、靈敏度的評價方法：射線照相靈敏度用象質(zhì)計評價。1)、象質(zhì)計（IQI）:與被檢試件厚度有一定百分比關(guān)系的結(jié)構(gòu)，如絲、孔、槽等組成的試件。我國主要使用絲型象質(zhì)計。2)、評價靈敏度的方法有相對靈敏度法和絕對靈敏度法。

①.相對靈敏度法：是指底片上可識別的最小金屬絲直徑與射線透照厚度百分比，即S=d/T(%)。其中d--絲徑，T--射線穿透厚度。②.絕對靈敏度法:是用底片上可識別的最小金屬絲編號來表示靈敏度。

當(dāng)前第3頁\共有122頁\編于星期三\23點4

3)、需要注意的是：﹡象質(zhì)計是用來評價底片影像質(zhì)量的，并不代表射線照相可檢出的最小缺陷尺。﹡例如2%靈敏度并不意味著工件中尺寸為工件厚度2%的缺陷一定能檢測出來。特別是對裂紋之類方向性很強的缺陷,由于其取向和密閉程度的不同，即使底片上顯示的象質(zhì)計靈敏度很高，有時也有難于檢出甚至完全不能檢出的情況。當(dāng)前第4頁\共有122頁\編于星期三\23點53、靈敏度的影響因素

影響射線照相靈敏度的因素主要有三種:1).射線照相對比度2).射線照相不清晰度3).射線照相顆粒度。射線照相靈敏度是這三種因素的綜合結(jié)果。當(dāng)前第5頁\共有122頁\編于星期三\23點6當(dāng)前第6頁\共有122頁\編于星期三\23點7、射線照相對比度1、對比度概念：射線照相對比度是指射線底片上某一小區(qū)域和相鄰區(qū)域的黑度差，即底片上影象的黑白分明程度，又叫底片的反差。一般說來，對比度越高，缺陷影象越容易識別。2、對比度公式及推導(dǎo)

Δ=0.434γμ△T/(1+n)

當(dāng)前第7頁\共有122頁\編于星期三\23點81）、主因?qū)Ρ榷仍O(shè)有一束強度為I0的射線穿過含有缺陷的試件，試件厚度為T，吸收系數(shù)為μ，缺陷厚度為ΔT，吸收系數(shù)為μ′，(μ′相比可忽略不計)。設(shè)穿過試件完好部位的一次射線強度為IP，穿過有缺陷部位的射線強度為IP′,穿過試件的射線總強度為I,試件散射比為n。則由射線衰減律可知：當(dāng)前第8頁\共有122頁\編于星期三\23點9當(dāng)前第9頁\共有122頁\編于星期三\23點10

ΔI/I即稱為主因?qū)Ρ榷?，它反映透過試件完好部位與有缺陷部位的射線強度的相差程度。由公式（6）可以看出，影響主因?qū)Ρ榷鹊囊蛩赜性嚰障禂?shù)、散射比和試件厚度差。2）、膠片對比度：由膠片特性曲可知，膠片對比度：

當(dāng)前第10頁\共有122頁\編于星期三\23點11

3）、射線照相對比度：

由膠片對比度公式得：

當(dāng)前第11頁\共有122頁\編于星期三\23點123、射線照相對比度影響因素1）、主因?qū)Ρ榷裙ぜ牧衔障禂?shù)μ＊射線能量ε＊試件密度ρ＊工件材料原子系數(shù)Z透照厚度差散射比n2）、膠片對比度γ膠片類型（梯度G）；顯影條件（配方、時間、溫度、活度）；底片黑度D。當(dāng)前第12頁\共有122頁\編于星期三\23點133.1.3、射線照相清晰度1、射線照相清晰度概念射線照相清晰度是指射線底片上影象邊緣輪廓的鮮明程度。當(dāng)一束射線穿過厚度不均勻的試件而在底片上形成影象時，厚度變化處的黑度不是突變的，而是存在一個黑度過渡區(qū)，因而影象輪廓不很鮮明，存在一定程度的模糊，這種情況作“不清晰度”。

不清晰度由兩個因素構(gòu)成，即幾何不清晰度和固有不清晰度。

當(dāng)前第13頁\共有122頁\編于星期三\23點142、射線照相清晰度影響因素1）、幾何不清晰度Ug：

幾何不清晰度也稱半影，是由射源尺寸、缺陷位置和射源、工件和膠片相對位置等幾何尺寸造成的。由于射源都有一定的幾何尺寸，源上每一點都在缺陷邊緣形成自己的影象，因而在缺陷影象輪廓處形成了一個影象重疊的模糊區(qū)域，稱為半影或叫幾何不清晰度。

當(dāng)前第14頁\共有122頁\編于星期三\23點15

幾何不清晰度Ug可從圖中的三角形關(guān)系推：幾何不清晰度大小取決于：射源尺寸、焦距F缺陷至膠片距離b。焦點尺寸越小、焦距越大、缺陷至膠片距離越小，幾何不清晰度越小。當(dāng)前第15頁\共有122頁\編于星期三\23點16

例題：用焦點3mm的X射線機透照厚度為30mm的平板對接焊縫，焦距600mm,求幾何不清晰度。解：已知d=3mm,b=30mm,F=600mm代入公式：

當(dāng)前第16頁\共有122頁\編于星期三\23點17

若以L1表示源到缺陷距離，L2表示缺陷到膠片距離，幾不清晰度也可表示為：當(dāng)前第17頁\共有122頁\編于星期三\23點182）、固有不清晰度Ui

固有不清晰度是由于照射到膠片上的射線在乳劑層中激發(fā)出的電子的散射產(chǎn)生的。當(dāng)光子穿過乳劑層時，與乳劑相互作用發(fā)生光電效應(yīng)、康吳效應(yīng)以及電子對效應(yīng)，在乳劑中激發(fā)出電子。這些電子向各向散射，使乳劑中的鹵化銀晶粒感光，形成潛影。膠片顯影后，使影象輪廓模糊。固有不清晰度的大小主要取決于射線的能量，能量越大，固有不清晰度就越大。使用增感屏也會使固有不清晰度增大，特別是屏—片接觸不良時更為顯著。當(dāng)前第18頁\共有122頁\編于星期三\23點193）、散射線的影響

散射線對射線照相清晰度有顯著影響。來自工件中的散射線（即“前散射”）使工件中的結(jié)構(gòu)和缺陷以及工件輪廓影象模糊；來自側(cè)面的散射線（即“側(cè)散射”）使工件輪廓影象發(fā)生“邊蝕”而模糊不清；來自膠片后面的散射線（即“背散射”）使整個底片影象模糊不清。

當(dāng)前第19頁\共有122頁\編于星期三\23點203.1.4、射線照相顆粒度1、顆粒度概念顆粒性是指均勻曝光的底片上，影象黑度分布不均勻的視覺印象。而顆粒度則是用測微光度計測出的數(shù)據(jù)，按一定方法求出的所謂底片黑度漲落值。顆粒性印象并非由單個顯影的感光銀粒所形成，而是由許多銀粒交互重疊組成的銀團產(chǎn)生的。顆粒度限制了影象能記錄的細(xì)節(jié)的最小尺寸。一個尺寸很小的細(xì)節(jié)，在顆粒度較大的影象中

當(dāng)前第20頁\共有122頁\編于星期三\23點21，或者不能形成自己的影象，或者其影象將被黑度的起伏所淹沒而無法識別。2、顆粒度的大小受下列因素的影響

膠片類型：膠片感光速度越快、顆粒度就越大。射線能量：射線能量越高，顆粒度越大顯影條件：包括顯影時間、顯影溫度、顯影配方。增感屏影響：使用熒光屏?xí)龃箢w粒度

當(dāng)前第21頁\共有122頁\編于星期三\23點223.1.5、影響射線照相靈敏度的因素歸納當(dāng)前第22頁\共有122頁\編于星期三\23點3.2靈敏度和缺陷檢出的有關(guān)研究3.2.1最小可見對比度?Dmin

1、最小可見對比度?Dmin最小可見對比度又稱為識別界限對比度，其定義為在底片上能夠辨認(rèn)的某一尺寸影像的最小黑度差。

?Dmin和?D是兩個不同的概念。?D是底片上客觀存在的量值，而?Dmin反映的是在不同條件，人眼對底片影像黑度差的辨別能力，即識別靈敏度。

?Dmin的數(shù)值越小意味著人眼對底片影像的辨別能力越強，對缺陷影像的識別靈敏度越高。

23當(dāng)前第23頁\共有122頁\編于星期三\23點

?D和?Dmin關(guān)系是：當(dāng)?D≥?Dmin時，影像能識別，反之，則不能識別。?Dmin在很大程度上取決于觀片燈的亮度，在合適的觀片條件下，?Dmin數(shù)值較小，而觀片條件變差時，?Dmin會變大。

在觀片是適當(dāng)?shù)暮凸潭ǖ那闆r下，?Dmin的大小與影像大小、底片黑度、顆粒度和人眼的敏銳度等因系有關(guān)。

2、?Dmin與底片黑度、顆粒度、金屬絲影像寬度的關(guān)系

24當(dāng)前第24頁\共有122頁\編于星期三\23點⑴、?Dmin隨底片黑度的增大而增大，且金屬絲寬度越小，其增大越顯著。25當(dāng)前第25頁\共有122頁\編于星期三\23點⑵、?Dmin與影像寬度的關(guān)系是：在影像寬度較大時，?Dmin不隨影像寬度而變化；但在影像寬度較小時，?Dmin隨寬度的減小而增大，且當(dāng)?shù)灼诙仍礁邥r，增大越顯著。26當(dāng)前第26頁\共有122頁\編于星期三\23點

⑶、顆粒度對?Dmin的影響是：對寬度相同的金屬絲影像來說，顆粒較細(xì)的膠片與增感屏組合得到的?Dmin比顆粒度粗的膠片要小。27當(dāng)前第27頁\共有122頁\編于星期三\23點3.2.2射線底片黑度與靈敏度

1、底片黑度D、?D和?Dmin的關(guān)系

非增感膠片的G值隨黑度D值的增大而增大，G增大時，?D增大，因此，D增大時，?D也

增大。

另一方面，在低黑度范圍，?Dmin大致是一定的，但在高黑度范圍，?Dmin也隨黑度增大而增大。線徑d對應(yīng)的?D只有在大于相應(yīng)的?Dmin時才能被識別。28當(dāng)前第28頁\共有122頁\編于星期三\23點

2、平板試件透照的最佳黑度

若以?D/?Dmin達(dá)到最大值的黑度為最佳黑度，即圖中l(wèi)g?D-lg?Dmin的最大值對應(yīng)的黑度為最佳黑度。即將?D曲線下移，?Dmin曲線上移后，兩曲線的切點對應(yīng)的黑度即為最佳黑度。由于?Dmin的數(shù)值隨線徑d的變化而變化，所以對不同的線徑d，最佳黑度也有所不同。29當(dāng)前第29頁\共有122頁\編于星期三\23點

由射線照相對比度公式和d與?Dmin的關(guān)系，結(jié)合試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)出以下曲線?？梢钥闯觯瑢τ诟鞣N能量、材質(zhì)和散射比的變化，可識別的最小線徑d的黑度值大致在2.5左右，此黑度稱為平板試件透照的最佳黑度。30當(dāng)前第30頁\共有122頁\編于星期三\23點3、有余高焊縫試件透照的最佳黑度

有余高的焊縫試件透照時，若選擇焊縫中心的黑度為2.5，則母材部位黑度大于焊縫中心，母材部位可識別線徑將大于焊縫部位可識別線徑，即兩個部位照相靈敏度不等。

為使焊縫部位和母材部位靈敏度相等，就需要以最佳黑度為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)才黑度和焊縫黑度，使母材黑度略大于2.5，焊縫黑度略小于2.5.

黑度是通過改變射線能量從而改變μ和n來實現(xiàn)的。黑度的具體數(shù)值與射線能量和焊縫余高等條件有關(guān)，以此時的黑度稱為有余高焊縫試件透照的最佳黑度，而所用的射線能量稱為有余高焊縫試件透照的最佳能量。31當(dāng)前第31頁\共有122頁\編于星期三\23點右圖為某試驗條件下射線能量、可識別最小線徑和最佳黑度隨焊縫余高變化的對應(yīng)關(guān)系。32當(dāng)前第32頁\共有122頁\編于星期三\23點第四章射線透照工藝33當(dāng)前第33頁\共有122頁\編于星期三\23點344.1透照工藝條件的選擇

（參照J(rèn)B/T4730.2-2005)透照工藝條件的選擇包括：設(shè)備器材條件透照幾何條件工藝參數(shù)條件工藝措施條件

當(dāng)前第34頁\共有122頁\編于星期三\23點354.1.1射線源和能量的選擇1、射線源的選擇

⑴、選擇射線源的首要因素是所選擇射線源發(fā)出的射線對被檢試件有足夠的穿透力；⑵、對X射線來說，穿透力取決于管電壓，管電壓越高則射線能量越大，在試件中的衰減素數(shù)越小，穿透厚度越大；⑶、對γ射線來說，穿透力取決于放射源的種類，不同的源發(fā)出的射線能量不同，對被檢試件的穿透厚度不同。

當(dāng)前第35頁\共有122頁\編于星期三\23點362、射線能量的選擇

⑴、射線能量越高，穿透力越大。射線能量過高，對射線照相對比度和顆粒度都有不利影響.

⑵、選擇射線能量的原則是：首先有足夠的透力，能穿透被檢工件，在此前提下盡量采用較低的能量。

⑶、各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都以一定方式對射線能量進(jìn)行了限制。如JB4730和GB3323標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了X射線透照時不同厚度的各種材料允許使用的最高管電壓以及γ射線透照時各種γ射線源可透照的厚度范圍。當(dāng)前第36頁\共有122頁\編于星期三\23點37JB/T4730.2-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：①.X射線照相應(yīng)盡量選用較低的管電壓。在采用較高管電壓時，應(yīng)保證適當(dāng)?shù)钠毓饬?。圖1規(guī)定了不同材料、不同透照厚度允許采用的最高Ｘ射線管電壓。對截面厚度變化大的工件，在保證靈敏度要求的前提下，允許采用超過圖1規(guī)定的Ｘ射線管電壓。對鋼、銅及銅合金管電壓增量不應(yīng)超過50kV；對鈦及鈦合金管電壓增量不應(yīng)超過40kV；對鋁及鋁合金管電壓增量不應(yīng)超過30kV。當(dāng)前第37頁\共有122頁\編于星期三\23點38當(dāng)前第38頁\共有122頁\編于星期三\23點39

②.對鋼、銅、鎳合金γ射線源和能量1MeV以上Ｘ射線設(shè)備的透照厚度范圍采用源在內(nèi)中心透照方式，在保證像質(zhì)計靈敏度要求的前提下，允許γ射線最小透照厚度取表中下限值的二分之一。采用其他透照方式，在采取有效補償措施并保證像質(zhì)計靈敏度要求的前提下，經(jīng)合同各方同意，Ir-192源的最小透照厚度可降至10mm，Se-75源的最小透照厚度可降至5mm。

當(dāng)前第39頁\共有122頁\編于星期三\23點404.1.2、焦距的選擇1、焦距選擇的一般原則：選擇焦距的原則是滿足規(guī)定的幾何不清晰度的要求:由于：如幾何不清晰度以表示，當(dāng)前第40頁\共有122頁\編于星期三\23點41JB/T4730.2-2004標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：a.所選用的射線源至工件表面的距離f應(yīng)滿足下式的要求：A級：f≥7.5d·b

2/3AB級：f≥10d·b2/3B級：f≥15d·b2/3b.采用源在內(nèi)中心透照方式周向曝光時，只要得到的底片質(zhì)量符合要求，f值可以減小，但減小值最多不應(yīng)超過規(guī)定值的50%。c.采用源在內(nèi)單壁透照方式時，只要得到的底片質(zhì)量要求，f值可以減小，但減小值最多不應(yīng)超過規(guī)定值的20%。當(dāng)前第41頁\共有122頁\編于星期三\23點424.1.3、曝光量的選擇和修正1、曝光量定義：射線強度與曝光時間的乘積X射線：E=itγ射線：E=ct.

曝光量的大小決定底片的黑度。由膠片特性曲線知道，底片黑度與曝光量有著很好的對應(yīng)關(guān)系，在一定的條件下，為了得到合適的黑度、對比度、顆粒度和信噪比，必須有足夠的曝光量。許多射線探傷標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了允許的最小曝光量，其目的在于防止采用過高的管電壓而降低射線照相對比度。當(dāng)前第42頁\共有122頁\編于星期三\23點43JB/T4730.2-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：a.Ｘ射線照相當(dāng)焦距為700mm時，曝光量的推薦值為：A級和AB級不小于15mA·min；B級不小于20mA·min。當(dāng)焦距改變時可按平方反比定律對曝光量進(jìn)行換算。b.γ射線源透照總的曝光時間至少應(yīng)不小于輸送源往返所需時間的10倍。當(dāng)前第43頁\共有122頁\編于星期三\23點442、曝光量的修正和計算a.互易律(強度—時間關(guān)系)互易律是光化學(xué)反應(yīng)的一條基本定律,即決定光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的條件,僅取決于輻射強度和時間的乘積,而與這兩個因素的單獨作用無關(guān)可引伸為底片黑度只與總的曝光量有關(guān),而與輻射強度和時間分別作用無關(guān).可用下列公式表示:X射線:γ射線:互易律適用于不使用增感屏或使用金屬增感屏的埸合,使用熒光屏?xí)r失效。當(dāng)前第44頁\共有122頁\編于星期三\23點45當(dāng)管電流或曝光時間變化時，可利用互易律計算和修正。例題1:用管電流5mA、曝光10min可得到滿意的射線底片。若曝光時間改為5min,其它條件不變，為得到同樣黑度的底片，管電流應(yīng)變?yōu)槎嗌伲拷猓阂阎焊鶕?jù)互易律

當(dāng)前第45頁\共有122頁\編于星期三\23點46

例題2：用80Ci銥192源對某工件進(jìn)行透照，曝光4小時可得到滿意的射線底片，75天后，用該源對同一工件進(jìn)行透照，其它條件不變，為得到相同的底片，曝光時間應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/p>

解：已知t1=4;c1=80根據(jù)互易律當(dāng)前第46頁\共有122頁\編于星期三\23點47

例題2：用80Ci銥192源對某工件進(jìn)行透照，曝光4小時可得到滿意的射線底片，75天后，用該源對同一工件進(jìn)行透照，其它條件不變，為得到相同的底片，曝光時間應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/p>

解：已知t1=4;c1=80根據(jù)互易律當(dāng)前第47頁\共有122頁\編于星期三\23點48

例題2：用80Ci銥192源對某工件進(jìn)行透照，曝光4小時可得到滿意的射線底片，75天后，用該源對同一工件進(jìn)行透照，其它條件不變，為得到相同的底片，曝光時間應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/p>

解：已知t1=4;c1=80根據(jù)互易律當(dāng)前第48頁\共有122頁\編于星期三\23點49

例題2：用80Ci銥192源對某工件進(jìn)行透照，曝光4小時可得到滿意的射線底片，75天后，用該源對同一工件進(jìn)行透照，其它條件不變，為得到相同的底片，曝光時間應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/p>

解：已知t1=4;c1=80根據(jù)互易律當(dāng)前第49頁\共有122頁\編于星期三\23點50

b.平方反比定律(距離—曝光量關(guān)系)射線源都可看作點源，按照物理光學(xué)定律，從點源發(fā)出的輻射，其強度I與距離F的平方成反比，即：由互易律E=IT

當(dāng)前第50頁\共有122頁\編于星期三\23點51

例題3：焦距600mm時，曝光量15mAmin可得到滿意的射線底片，若焦距變?yōu)?200mm，為得到同樣的底片，曝光量應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/p>

解：已知E1=15；F1=600；F2=1200由公式得：當(dāng)前第51頁\共有122頁\編于星期三\23點52

c.綜合變化修正由互易律知E1=i1t1,E2=i2t2,代入平方反比公式：由該式可進(jìn)行綜合變化計算和修正例題4：用焦距500mm、管電壓70kV、管電流6mA、曝光40s透照某鋁合金鑄件可得到滿意的底片。若焦距增加到1000mm、管電流增加到8mA、為得到相同的底片黑度，曝光時間應(yīng)變?yōu)槎嗌?？?dāng)前第52頁\共有122頁\編于星期三\23點53

解：將已知數(shù)據(jù)代入公式d.利用膠特性曲線修正曝光量膠片特性曲線反映了底片黑度和曝光量之間的關(guān)系，因此，利用膠片特性曲線可在黑度變化或膠片變化時對曝光量進(jìn)行修正。當(dāng)前第53頁\共有122頁\編于星期三\23點54a).黑度變化時的修正設(shè)膠片特性曲線上黑度D1和D2對應(yīng)的曝光量對數(shù)分別為LgE1和LgE2,由故黑度D1和D2對應(yīng)的曝光量之比為當(dāng)前第54頁\共有122頁\編于星期三\23點55

例題5：用Ⅲ型膠片透照某工件，曝光量10mAmin時得到的底片黑度為1.0。為使底片黑度達(dá)到2.5,曝光量應(yīng)變?yōu)槎嗌伲浚ㄒ阎z片特性曲線上Lg1.0=2.23,Lg2.5=2.62）。解：當(dāng)前第55頁\共有122頁\編于星期三\23點56b).膠片變化時的修正設(shè)黑度為D時，膠片1和膠片2對應(yīng)的曝光量對數(shù)分別為LgE1和LgE2,則對于黑度D，兩種膠片的曝光量之比為

當(dāng)前第56頁\共有122頁\編于星期三\23點57

例題6：用III型膠片透照某工件，曝光量35mAmin時，得到的底片黑度為2.5，若換用II型膠片，為使底片黑度仍為2.5，需要的曝光量為少？（已知黑度2.5時，III型膠片和II型膠片對應(yīng)的曝光量對數(shù)分別LgE1=2.62,LgE2=2.02）。解：當(dāng)前第57頁\共有122頁\編于星期三\23點58e.綜合練習(xí)用焦距500mm、管電壓200KV、管電流5mA、曝光4min透照某工件，得到的底片黑度為1.0，現(xiàn)改用焦距750mm、管電流15mA、管電壓不變，欲使底片黑度提高到1.5，則曝光時間應(yīng)變?yōu)槎嗌?？（已知膠片特性曲線上，LgE1.0=1.8,LgE1.5=2.1）。當(dāng)前第58頁\共有122頁\編于星期三\23點59解：設(shè)黑度不變，焦距和管電流變化時，當(dāng)黑度由1,8變?yōu)?.1時，曝光時間應(yīng)變?yōu)椋?/p>

當(dāng)前第59頁\共有122頁\編于星期三\23點602、透照方式的選擇和一次透照長度的計算1）、透照方式的選擇①.典型的透照方式有八種：圖C.1～圖C.8給出了常用的典型透照方式示意圖,可供確定透照布置時參考。圖中d表示射線源，F(xiàn)表示焦距，b表示工件至膠片距離，f表示射線源至工件距離，T表示公稱厚度，Do表示管子外徑。當(dāng)前第60頁\共有122頁\編于星期三\23點61當(dāng)前第61頁\共有122頁\編于星期三\23點62當(dāng)前第62頁\共有122頁\編于星期三\23點63當(dāng)前第63頁\共有122頁\編于星期三\23點64當(dāng)前第64頁\共有122頁\編于星期三\23點65

②.各種透照法優(yōu)劣從提高射線照相靈敏度、減小透照厚度比和橫向裂紋檢出角以及保證一次透照長度的角度考慮，單壁透照法優(yōu)于雙壁透照法，雙壁單影法優(yōu)于雙壁雙影法，內(nèi)透法優(yōu)于外透法，中心法又優(yōu)于偏心法。

③.選擇原則在可以實施的情況下應(yīng)選用單壁透照方式,在單壁透照不能實施時才允許采用雙壁透照方式。

當(dāng)前第65頁\共有122頁\編于星期三\23點662）、一次透照長度以及透照厚度比K控制①.透照厚度比K和橫向裂紋檢出角a.透照厚度比K：等于邊緣射線束斜向穿透的母材厚度T`與母材厚度T之比，即K=T`/T。當(dāng)前第66頁\共有122頁\編于星期三\23點67

b.橫向裂紋檢出角

橫向裂紋檢出角是邊緣射線束與中心射線束的夾角。K越大，θ越大，橫向裂紋檢出率越低。c.控制K值的目的減小橫向裂紋檢出角，提高橫向裂紋檢出率，同時使底片黑度變化控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

當(dāng)前第67頁\共有122頁\編于星期三\23點68

②.一次透照長度L3：

L3與K和θ有關(guān)，L3越大，θ和K越大，L3的選擇是為了滿足透照厚比K值的要求。允許的透照厚度比K（JB/T4730.2-2005）當(dāng)前第68頁\共有122頁\編于星期三\23點69

a.一次透照長度L3的確定a).縱焊縫計算由圖中的三角形關(guān)系可知L3=2L1tgθ,θ=cos-1(1/K)對于AB級照相，K=1.03，θ=13.86L3=2L1tgθ=2L1tg13.86≈L1/2底片有效評定長度LeffLeff=L3+ΔLΔL=2L2tgθ=2L2tg18.36≈L2/2Leff=(L1+L2)/2當(dāng)前第69頁\共有122頁\編于星期三\23點2023/6/470b).環(huán)焊縫外照法環(huán)焊縫100%外照時，最少曝光次數(shù)N可由下式確定

當(dāng)前第70頁\共有122頁\編于星期三\23點71

例題（Ｐ27第456題）：用XY3010X射線機外透法透照外徑1592mm，板厚46mm的鍋筒環(huán)焊縫，若焦點至工件表面的距離L1為700mm,則100%檢查時滿足ΔT/T=10%的最少透照次數(shù)N和一次透照長度L3各為多少？當(dāng)前第71頁\共有122頁\編于星期三\23點72▲環(huán)焊縫外照法的極限情況環(huán)焊縫單壁外照時，焦距越小，一次透照長度越小，透照次數(shù)越多；焦距越大，一次透照長度越大，透照次數(shù)越少。

當(dāng)前第72頁\共有122頁\編于星期三\23點73當(dāng)前第73頁\共有122頁\編于星期三\23點74c).內(nèi)透中心法中心法透照時，一次透照長度為整條環(huán)縫，此時，透照厚度比K=1，裂紋檢出角θ=0O

d).內(nèi)透偏心法（F<R）

當(dāng)前第74頁\共有122頁\編于星期三\23點75e).內(nèi)透偏心法（F>R）▲內(nèi)透法當(dāng)0.3D≤F≤0.7D時，N=1當(dāng)前第75頁\共有122頁\編于星期三\23點76f).雙壁單影法當(dāng)前第76頁\共有122頁\編于星期三\23點77

▲雙壁單影法透照時，焦距越大，一次透照長度越小，透照次數(shù)越多；焦距越小，一次透照長度越大，透照次數(shù)越少?！p壁單影法的極限情況：當(dāng)F→D時，α→2θ取θ=150或θ=180

當(dāng)F→∞時，α→θ取θ=150或θ=180當(dāng)前第77頁\共有122頁\編于星期三\23點783、曝光曲線的制作及應(yīng)用1)、曝光曲線及其用途①.曝光曲線曝光曲線是表示工件（材質(zhì)、厚度）和透照工藝參數(shù)之相互關(guān)系的曲線。②.曝光曲線的用途曝光曲線是用來確定工件的曝光條件的。根據(jù)工件的材質(zhì)和厚度，利用曝光曲線可方便地確定工件的曝光條件（管電壓、管電流、曝光時間、焦距等）當(dāng)前第78頁\共有122頁\編于星期三\23點79③.曝光曲線的類型和使用條件a.雙變量曝光曲線：反映工件厚度和管電壓之間的關(guān)系。固定條件包括工件材質(zhì)、X射線機、焦距、曝光量（管電流、管電壓）、膠片、增感屏、暗窒處理條件（顯影配方、顯影溫度、顯影時間和攪動等），主要用于管電流較小的攜帶式X射線機。

b.三變量曝光曲線：反映工件厚度、管電壓、曝光量三者之間的關(guān)系。其它條件如工件材質(zhì)、X射線機、膠片、增感屏、焦距、暗窒處理條件等都是固定的。用于管電流較大的固定式或移動式X射線機當(dāng)前第79頁\共有122頁\編于星期三\23點80

使用曝光曲線確定曝光條件時，必須遵守曲線中所注明的固定條件。2）、曝光曲線的制作方法

①.雙變量曲線的制作（1）.制作準(zhǔn)備：a．階梯塊：材質(zhì)與被檢工件相同，階梯厚度：鋼—2-2.5mm,鋁—5-6mm。b．平板試塊：墊在階梯塊下擴大厚度范圍，厚度視制作范圍而定。c．膠片和增感屏：與工件透照工藝相同。當(dāng)前第80頁\共有122頁\編于星期三\23點81（2）.固定條件：a．工件材質(zhì)；b．X射線機；c．膠片型號；d．增感屏類型及厚度；e．焦距；f．曝光量；g．底片黑度；h．顯影條件（顯影配方、顯影時間、顯影溫度）；i．過濾器（使用時）。當(dāng)前第81頁\共有122頁\編于星期三\23點82

（3）.制作步驟：a．選取幾個不同的KV值對階梯塊進(jìn)行若干次曝光，如200KVP射線機可選取80、120、160、200KV。b．按固定條件對膠片進(jìn)行處理。c．測量每條底片上各階梯的黑度值，列表整理數(shù)據(jù)：

當(dāng)前第82頁\共有122頁\編于星期三\23點83

d.按數(shù)據(jù)繪制T-D關(guān)系曲線。e.過黑度2.0作水平線與各KV線相交，由交點得出一組KV和T的對應(yīng)值。

當(dāng)前第83頁\共有122頁\編于星期三\23點84以橫座標(biāo)為T，縱座標(biāo)為KV作曲線便可得到雙變量曝光曲線，當(dāng)前第84頁\共有122頁\編于星期三\23點85②.三變量曲線的繪制方法（1）制作準(zhǔn)備:同雙變量曲線。（2）固定條件：除曝光量外，其它與雙變量曲線相同。（3）制作步驟：a.繪制D—T曲線選一千伏值如200KV和若干不同的曝光量如10、15、20、25mA.min對階梯塊進(jìn)行若干次曝光，得到一組底片，測量黑度值并將數(shù)據(jù)整理列表。當(dāng)前第85頁\共有122頁\編于星期三\23點86由表中數(shù)據(jù)繪制D—T曲線如右圖所示。當(dāng)前第86頁\共有122頁\編于星期三\23點87過黑度2.0作水平線與曝光量線相交，得對應(yīng)的T和E值。b.繪制T—E曲線以T為縱座標(biāo)，E為橫座標(biāo)，用上表中的數(shù)據(jù)便可繪出200KV線。按同樣方法可繪出其它的千伏線如150、250、300KV等線。當(dāng)前第87頁\共有122頁\編于星期三\23點883)、曝光曲線的應(yīng)用（1）、選擇曝光條件曝光曲線主要是用來選擇曝光條件的，選擇條件有兩種方法。a．一點法所謂“一點法”，就是從曲線上直接查出與工件厚度相對應(yīng)的KV值和曝光量E的值，這種方法主要用于厚度均勻的工件。當(dāng)前第88頁\共有122頁\編于星期三\23點89

b．兩點法對于厚度不均勻的工件，用一點法確定曝光條件時，以某一厚度選取的條件可能使其它截面下的黑度超出規(guī)定的范圍，因此需采用所謂的“兩點法”來選取曝光條件。

當(dāng)前第89頁\共有122頁\編于星期三\23點90“兩點法”的要點：查出工件的最小厚度T1和最大厚度T2；從兩厚度點作垂線分別與一千伏線相交；從交點作橫軸平行線分別與縱相交于E1和E2，計算曝光量之比；由所用膠片的特性曲線求出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大黑度與最小黑度所對應(yīng)的曝光量的比值；比較與的大小，若，則T1或T2所對應(yīng)的KV和E均可選取。若＞，則應(yīng)提高千伏值，使。當(dāng)前第90頁\共有122頁\編于星期三\23點91（2）.材料改變時曝光曲線的應(yīng)用a．射線照相等效系數(shù)：所謂射線照相等效系數(shù)是指在一定的管電壓下，達(dá)到相同吸收效果的基準(zhǔn)材料厚度與被檢材料厚度之比，即

一般以鋼作為基準(zhǔn)材料（），然后給出各種材料在不同的射線能量下相對于鋼的射線照相等效系數(shù)。

當(dāng)前第91頁\共有122頁\編于星期三\23點92

b．材料等效厚度的計算知道了材料的射線照相等效系數(shù)，就可以計算出在一定的射線能量下與這種材料相當(dāng)?shù)匿摰暮穸取?/p>

例題:已知鋁的射線照相等效系數(shù)=0.08，則50mm厚的鋁相當(dāng)于鋼的厚度為=500.08=4(mm)

c.確定曝光條件:計算出材料相當(dāng)于鋼的厚度,就可用鋼的曝光曲線確定材料的曝光條件。例如,由上面的計算知道50mm的鋁相當(dāng)于4mm的鋼,則用4mm鋼的曝光條件便可對50mm厚的鋁件進(jìn)行透照。當(dāng)前第92頁\共有122頁\編于星期三\23點93（3）、曝光曲線的特殊用途a.求平均半價層和平均吸收系數(shù)要確定某一管電壓下的平均半價層，可在曝光曲線上選取兩個曝光量E1和E2，使E2=2E1。從曲線上求出E1和E2對應(yīng)的厚度值T1和T2，則平均半價層：平均吸收系數(shù)當(dāng)前第93頁\共有122頁\編于星期三\23點94

b.大致確定底片黑度范圍透照截面厚度不均勻的工件時，往往按照某一截面來選擇曝光條件，在這種情況下，底片上其它截面的黑度可利用曝光曲線和膠片特性曲線大致確定。例如，透照母材厚度為8mm、余高為5mm的焊縫，我們往往用焊縫厚度選取曝光參數(shù)，如果曝光曲線確定的底片黑度為1.8，哪么母材處的黑度是否會超過3.5呢？設(shè)所用曝光曲線和膠片特性曲線如下圖所示。當(dāng)前第94頁\共有122頁\編于星期三\23點95

由曝光曲線可知母材與焊縫的曝光量之比Ψ=25/10=2.5；由膠片特性曲線可知，黑度1.8與3.5的曝光量之比當(dāng)前第95頁\共有122頁\編于星期三\23點96母材下的黑度也可大致估算出來，設(shè)對應(yīng)的相對曝光量對數(shù)為x，則由以上計算由膠片特性曲線上查得，LgE=4.07，對應(yīng)的黑度D為3.9。母材下底片黑度大約為3.9。當(dāng)前第96頁\共有122頁\編于星期三\23點974、散射線及其控制1）、散射線來源及分類射線穿透物質(zhì)時，會與物質(zhì)相互作用而發(fā)生吸收和散射，其中散射主要是由康吳效應(yīng)造成的。與一次射線相比，散射線能量變低、波長變長、方向改變。因此，射線透照時，凡是受到射線照射的物體都是散射源,例如試件、暗盒、墻壁、地板、甚至空氣都是散射源，其中試件自身往往是最大的散射源。當(dāng)前第97頁\共有122頁\編于星期三\23點98按散射線的方向，散射線分三類：a.“前散射”--來自暗盒前方的散射，主要來自工件；b.“背散射”--來自暗盒背面的散射，是由暗盒后面的地板或墻壁產(chǎn)生的，它使整個底片影象模糊；c.“側(cè)散射”--來自試件周圍的物體，如墻壁等，或是試件厚薄交界處較薄部位的射線向較厚部位的散射?！皞?cè)散射”會使底片產(chǎn)生所謂的“邊蝕”，使影象輪廓模糊不清。

當(dāng)前第98頁\共有122頁\編于星期三\23點99當(dāng)前第99頁\共有122頁\編于星期三\23點100

2）、影響散射線的因素散射線的大小主要受下列因素的影響：（1）.照射場的大小—照射場較小時，散射線隨照射場的增大而增大；照射場較大時，其大小對散射線幾乎沒有影響。（2）.射線能量—在工業(yè)射線照相應(yīng)用范圍內(nèi)，散射線隨能量增大而減小，但背散射隨能量增大而增大。（3）.試件厚度—散射線隨試件厚度增大而增大。當(dāng)前第100頁\共有122頁\編于星期三\23點1013）、散射線控制措施受射線照射的物體都產(chǎn)生散射線，所以散射線無法消除，只能通過一定的措施加以控制，以減小散射線的影響。常用的控制散射線的措施主要有以下幾種：

（1）.鉛罩和光闌—在射線管窗口加鉛罩或光闌，以減小照射場的面積。（2）.使用遮蔽物—用鉛板遮蓋試件邊緣曝露的暗盒，以減小側(cè)散射的影響。（3）.背防護鉛板—在暗盒背面墊鉛板或使用較厚的鉛增感后屏，以減少背散射的影響。

當(dāng)前第101頁\共有122頁\編于星期三\23點102

（4）.濾板—在射線管窗口加一定厚度的黃銅、鉛或鋼濾板以吸收能量較低的軟射線，提高射線有效能量，從而減少散射線的影響，但這種方法往往會降低射線照相對比度。（5）.厚度補償物—對厚度差較大的試件，可使用厚度補償塊或流質(zhì)補償物（如流質(zhì)吸收劑或金屬粉末）補償，以減少散射線的影響。（6）.選擇合適的射線能量—對于小管之類的試件，可適當(dāng)提高射線能量、減少曝光時間來減少散射線的影響。當(dāng)前第102頁\共有122頁\編于星期三\23點1035、射線檢測工藝規(guī)程

射線檢測工藝規(guī)程包括：通用工藝規(guī)程工藝卡（1）射線檢測通用工藝規(guī)程的編制a、射線檢測通用工藝規(guī)程應(yīng)根據(jù)相關(guān)法規(guī)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)的技術(shù)文件和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并針對本音位的特點和檢測能力進(jìn)行編制。射線檢測通用工藝規(guī)程應(yīng)涵蓋本單位（制造、安裝或檢測單位）產(chǎn)品的檢測范圍。

當(dāng)前第103頁\共有122頁\編于星期三\23點104

b、射線檢測通用工藝規(guī)程至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：a）適用范圍；b）引用標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)；c）檢測人員資格；d）檢測設(shè)備、器材和材料；e）檢測表面制備；f）檢測時機；g）檢測工藝和檢測技術(shù)；h）檢測結(jié)果的評定和質(zhì)量等級分類；i）檢測記錄、報告和資料存檔。j）編制（級別）、審核（級別）和批準(zhǔn)人；k）制定日期。當(dāng)前第104頁\共有122頁\編于星期三\23點105（2）射線檢測工藝卡的編制a、射線檢測工藝卡應(yīng)根據(jù)無損檢測通用工藝規(guī)程、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)的技術(shù)文件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求編制。b、工藝卡一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：a）工藝卡編號；b）產(chǎn)品名稱，產(chǎn)品編號，制造、安裝或檢驗編號，鍋爐、壓力容器及壓力管道的類別、規(guī)格尺寸、材料牌號、材質(zhì)、熱處理狀態(tài)及表面狀態(tài)；c）檢測設(shè)備與器材：設(shè)備種類、型號、規(guī)格尺寸、檢測附件和檢測材料；

當(dāng)前第105頁\共有122頁\編于星期三\23點106

d）檢測工藝參數(shù)：檢測方法、檢測比例、檢測部位、標(biāo)準(zhǔn)試塊或標(biāo)準(zhǔn)試樣（片）；e）檢測技術(shù)要求：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和驗收級別；f）檢測程序；g）檢測部位示意圖；h）編制（級別）和審核（級別）人；i）制定日期。當(dāng)前第106頁\共有122頁\編于星期三\23點1076、特殊工件透照工藝1）、大厚度比試件透照技術(shù)a.大厚度比試件的特點試件厚度差較大導(dǎo)致底片黑度差較大，超出標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍試件厚度變化導(dǎo)致散射比增大，產(chǎn)生邊蝕效應(yīng)。b.大厚度比試件透照技術(shù)適當(dāng)提高管電壓，增大寬容度，降低對比度雙膠片技術(shù)。補償技術(shù)。當(dāng)前第107頁\共有122頁\編于星期三\23點108

2）、小口徑管環(huán)縫透照（1）.小口徑管及其特點：小口徑管一般是指D0≤100的管子。小口徑管透照的特點主要有以下幾點：a．透照厚度變化大。最小厚度為壁厚兩倍（2T），最大厚度為射線束與內(nèi)圓相切時的射線行程（），故透照厚度比為：

因此透照時黑度變化大，橫裂檢出角大。當(dāng)前第108頁\共有122頁\編于星期三\23點109

b．散射線影響大。由于管子與暗盒線接觸，兩側(cè)“邊蝕”現(xiàn)象嚴(yán)重。（2）、透照工藝技術(shù)a.小徑管采用雙壁雙影透照，當(dāng)同時滿足下列兩條件時應(yīng)采用傾斜透照方式橢圓成像：T（壁厚）≤8mm；g（焊縫寬度）≤Do/4橢圓成像時，應(yīng)控制影像的開口寬度（上下焊縫投影最大間距）在1倍焊縫寬度左右。b.不滿足上述條件或橢圓成像困難時可采用垂直透照方式重疊成像。當(dāng)前第109頁\共有122頁\編于星期三\23點110

c.透照次數(shù)小徑管對接接頭100%檢測的透照次數(shù)：采用傾斜透照橢圓成像：T/Do≤0.12,相隔90°透照2次。T/Do＞0.12,相隔120°或60°透照3次。垂直透照重疊成像：一般應(yīng)相隔120°或60°透照3次。由于結(jié)構(gòu)原因不能進(jìn)行多次透照時，經(jīng)合同各方同意，可不按100%檢測的透照次數(shù)要求，允許采用橢圓成像或重疊成像方式透照一次，此時應(yīng)采取有效措施擴大缺陷可檢出范圍，并保證底片評定范圍內(nèi)黑度和靈敏度滿足要求。當(dāng)前第110頁\共有122頁\編于星期三\23點111

d．象質(zhì)計及其放置小徑管可選用通用線型像質(zhì)計或?qū)Ｓ茫ǖ葟浇饘俳z）像質(zhì)計，金屬絲應(yīng)橫跨焊縫放置。像質(zhì)計應(yīng)置于源側(cè)，當(dāng)無法放置在源側(cè)時，可將像質(zhì)計置于膠片側(cè)。e．透照技術(shù)﹡橢圓控制：為形成橢圓，一般需將X射線管焦點從環(huán)縫中心沿管軸線偏移一定距離：式中：L1--焦點到管表面距離；