射线照相法探伤
x射线探伤原理
X射线探伤机检测知识、原理及应用范围射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。
这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。
射线检测最主要的应用是探侧试件内部的宏观几何缺陷(探伤)。
按照不同特征(例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等)可将射线检测分为许多种不同的方法。
射线照相法是指用X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。
该方法是最基本的，应用最广泛的一种射线检测方法。
一、射线照相法原理X射线是从X射线管中产生的，X射线管是一种两极电子管。
将阴极灯丝通电使之白炽电子就在真空中放出，如果两极之间加几十千伏以至儿百千伏的电压(叫做管电压)时，电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能，当这些高速电子撞击阳极时。
与阳极金属原子的核外库仑场作用，放出X射线。
电子的动能部分转变为X射线能，其中大部分都转变为热能。
电子是从阴极移向阳极的，而电流则相反，是从阳极向阴极流动的，这个电流叫做管电流，要调节管电流，只要调节灯丝加热电流即可，管电压的调节是靠调整X射线装置主变压器的初级电压来实现的。
利用射线透过物体时，会发生吸收和散射这一特性，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。
X射线和γ射线通过物质时，其强度逐渐减弱。
射线还有个重要性质，就是能使胶片感光，当X射线或γ射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，这个作用叫做射线的照相作用。
因为X射线或γ射线的使卤化银感光作用比普通光线小得多，所以必须使用特殊的X射线胶片，这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶，此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏，增感屏通常用铅箔做成把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥，再将干燥的底片放在观片灯上观察，根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样，就可判断出缺陷的种类、数量、大小等，这就是射线照相探伤的原理。
射线探伤
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收 检测器（300个左右，能覆盖整个扇形扫描区域）被数据采集部采集， 并进行从模拟量到数字量的高速A/D转换，形成数字信息。在一次扫描 结束后，工作转动一个角度再进行下一次扫描，如此反复下去，即可采 集到若干组数据。这些数字信息在高速运算器中进行修正﹑图象重建处 理和暂存，在计算机CPU的统一管理及应用软件支持下，便可获得被检 物体某一断面的真实图象，显示于监视器上。
X射线管的焦点是决定X射线管光学性能好坏的重要标志，焦点大小 直接影响探伤灵敏度。技术指标中给出的焦点尺寸通常是有效焦点。因 为影响透照清晰度和灵敏度的主要是有效焦点的大小。由于阳极靶块与 射线束轴线一般成200倾斜角，所以有效焦点大约是实际焦点的1/3。
3．X射线机的组成 X射线机通常由X射线管、高压发生器、控制装置、冷却器、机械装
知识点三：射线探伤设备简介 射线探伤常用的设备主要有X射线机、γ射线机等，它们的结构区
别较大。 一、X射线机 1．X射线机的分类和用途
X射线机即X射线探伤机，按其结构形式分为携带式、移动式和固定 式三种。携带式X射线机多采用组合式X射线发生器，体积小，重量轻， 适用于施工现场和野外作业的工件探伤；移动式X射线机能在车间或实 验室移动，适用于中、厚焊件的探伤；固定式X射线机则固定在确定的 工作环境中靠移动焊件来完成探伤工作。
第三章 射线探伤
教学目标：
1、 了解射线的的产生、性质及其衰减，了解各种射线检测方法 的基本原理；
五大常规探伤方法概述及其特点
五大常规探伤方法概述及其特点工业无损探伤的方法很多，目前国内外最常用的探伤方法有五种，即人们常称的五大常规探伤方法。
本文将首先介绍五大常规探伤方法及其特点，并结合汽车维修中的特定条件和需求，选出更适合于汽车维修的探伤方法。
一、五大常规探伤方法概述五大常规方法是指射线探伤法、超声波探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法和渗透探伤法。
1、射线探伤方法射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法。
这些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知，但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器来接收。
常用于探伤的射线有x光和同位素发出的γ射线，分别称为x光探伤和γ射线探伤。
当这些射线穿过物质时，该物质的密度越大，射线强度减弱得越多，即射线能穿透过该物质的强度就越校此时，若用照相底片接收，则底片的感光量就小；若用仪器来接收，获得的信号就弱。
因此，用射线来照射待探伤的零部件时，若其内部有气孔、夹渣等缺陷，射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多，其强度就减弱得少些，即透过的强度就大些，若用底片接收，则感光量就大些，就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影；若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。
由此可见，一般情况下，射线探伤是不易发现裂纹的，或者说，射线探伤对裂纹是不敏感的。
因此，射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。
即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤，而不适宜面积型缺陷探伤。
2、超声波探伤方法人们的耳朵能直接接收到的声波的频率范围通常是20Hz到20kHz，即音频。
频率低于20Hz的称为次声波，高于20kHz的称为超声波。
工业上常用数兆赫兹超声波来探伤。
超声波频率高，则传播的直线性强，又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射，这样就可以用它来探伤。
通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触，探头则可有效地向工件发射超声波，并能接收界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。
焊接探伤方法
焊接探伤方法
一、超声波探伤
它是利用超声波在介质中遇到界面产生反射的性质及其在传播时产生衰减的规律，来检测缺陷的无损探伤方法。
二、磁粉探伤
它是利用缺陷处漏磁场与磁粉的相互作用，显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损探伤方法。
三、射线探伤
它是利用被检工件对透入射线的不同吸收来检测缺陷的无损探伤方法。
射线照相法已广泛应用于焊缝和铸件的内部质量检验，例如各种受压容器、锅炉、船体、输油和输气管道等的焊缝，各种铸钢阀门、泵体、石油钻探和化工、炼油设备中的受压铸件，精密铸造的透平叶片，航空和汽车工业用的各种铝镁合金铸件等。
四、渗透探伤
它是利用毛细管作用原理检测材料表面开口性缺陷的无损探伤方法。
第三章 射线探伤
焊接检验
第三章 射线探伤
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X射线机原理简图
焊接检验 第三章 射线探伤 28
2. x射线机分类及用途 x射线机即x射线探伤机，按其结构形式分为携带 式、移动式和固定式三种。 携带式因其体积小、重量轻，而适用于施工现场 和野外作业的探伤工作 移动式x射线机能在车间或实验室内移动，适用于 中、厚板焊件的探伤 固定式x射线机则固定在确定的工作环境中，靠移 动焊件来完成探伤工作 同时，x射线机亦可按射线束的辐射方向分为定向 辐射和周向辐射二种。
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焊接检验
第三章 射线探伤
五、探伤基本原理
射线探伤的实质是根据被检工件及其内部 缺陷介质对射线能量衰减程度不同，而引起 射线透过工件后的强度差异，使缺陷能在射 线底片或X光电视屏幕上显示出来。
焊接检验
第三章 射线探伤
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焊接检验
第三章 射线探伤
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完好部分透射射线强度 Ix=I0e-μx 穿过缺陷部分透射射线强度 I´=I0e-μ(x-x) e-μ´x= I0e-μx e-(μ´-μ) x
焊接检验
第三章 射线探伤
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焊接检验
第三章 射线探伤
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Zdep
3. 汤姆逊效应 当射线光子与物质原子碰撞时，原子中的 电子受入射电磁波作用产生强迫振动成为 辐射源，向四周辐射出的x射线光子频率、 波长同入射光子，这种现象称为汤姆逊效 应或汤姆逊散射。 相干散射 弹性散射 一般强度很低，对探伤影响不大。
焊接检验 第三章 射线探伤 8
4.能杀死生物细胞 应注意安全防护，控制照射剂量。 5.能使空气电离 电离的正负离子数随射线的强度增加而增 加——测定射线剂量。 6.不受电磁场的影响 7.不可见、按直线传播
探伤方面的有关规程
布片规则为使射线照相符合有关规程和标准要求，特制定本规则：1.透照分段长度应使焊缝的透照厚度比K值及底片有效评定区域内黑度满足JB/T4730-2005标准要求。
2.凡需射线探伤的工件，拍片前均需在内外焊缝划定等分线（中心线、搭接线和1/4线）及焊缝代号。
3.纵缝以筒体左端面为起点从左到右划分，环缝以某一纵缝的T字接头为起点，按顺时针划分。
4.划线时，内外壁的起点位臵应相同，内外中心应重合，局部探伤工件的划线必须按100%探伤的规定进行。
即拍到那一号，即编那一号为片号。
5.定位标记包括中心标记（）和搭接标记（），垂直箭头应放臵在分段中心和搭接位臵上，且箭头指向，水平箭头（）应指向下一分段号方向（即由小号指向大号）6.为使每张底片可以追踪，工件的外表面应有与底片上投影编号一致的永久性标记（钢印）7.永久性标记，即钢印应敲在焊缝下方，并离焊缝10-20mm，如钢印位臵刚好落在T字缝上时应与底片上标记一致移植对侧。
（箭头仍按顺时针方向）8.底片上应有下列标记符号：产品编号、焊缝编号、片号、中心标记、搭接标记、象质计、返修重新拍片标记R n（延伸标记E n）、透照日期等。
9.对小口径管无法满足全部标记时，可适当减少，但必须有产品编号、片号、定位标记和象质计，对环缝采取周向曝光时，除四等分处应满足全部标记外，其它可和小口径管同。
对磨平焊缝应在搭接处标记外5-10mm处放臵焊缝标记。
10.象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝区的1/4处的一侧无法放臵钢丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直，细钢丝臵于外侧，当射线源一侧无法放臵象质计时，也可放在胶片一侧的工件表面上，但必须作对比试验，使实际灵敏度达到要求。
对比试验的底片应记录保存备查。
11.采用周向曝光时，除1#片必须放臵一只象质计外，其余每隔90°放臵一只，而当部分片复照时，则每张都需按本规则第10条放臵象质计，周向曝光象质计均应放臵在内壁。
象质计放在胶片一侧工件表面上时，象质计应附加“F”以示区别。
第八课 7-3射线照相法探伤(1-6)
六、透照几何参数的选择
1.射线焦点大小的影响 1.射线焦点大小的影响 焦点小些好，灵敏度高， 焦点小些好，灵敏度高，焦点大了后要出现半影 2.透照距离的选择 2.透照距离的选择 焦点至胶片的距离 称为焦距， 称为焦距，可通过 诺模图来确定。 诺模图来确定。
• 作业：1.说明增感屏的作用。 作业：1.说明增感屏的作用。 说明增感屏的作用 • 2.如何确定射线的探伤灵敏度。 2.如何确定射线的探伤灵敏度。 如何确定射线的探伤灵敏度
五、灵敏度的确定及象质计的选用
Hale Waihona Puke 线型 绝对灵敏度度：所能发 现的最小缺陷 2.象质计 2.象质计 分类孔型 相对灵敏度：最小缺陷 尺寸在工件厚度上所占 的百分比。 （1）分类 槽型
1.灵敏度 1.灵敏度 （2）放置位置 线型象质计有四组，1/7、6/12、10/16，13/19,从1~19 线型象质计有四组， 、 、 ， 从 线的直径逐渐减小。 1/4处 线的直径逐渐减小。 1/4处，钢丝横跨焊缝并与焊缝轴 安放在焊缝被检长度1/4 安放在焊缝被检长度 线垂直，且细丝朝外。 线垂直，且细丝朝外。 （3）象质指数（Z） 象质指数（ 等于底片上能识别出的最细钢丝的线编号， 等于底片上能识别出的最细钢丝的线编号，灵敏度用 象质指数来表示。 象质指数来表示。
第三节 射线照相法探伤
一、象质等级的确定 铅光栅：限制照射区 二 : 探伤位置的确定及其标记 A级、质量一般 适于承受负载较小的产 , 品和部件 大小 1.探伤位置的确定 1.探伤位置的确定 滤板：防止散射线 AB级 : 质量较高 适于锅炉和压力容器产 , 品及部件 铅遮板：屏蔽前方散 2.标记 2.标记 : 质量最高 为重要的 射线和由散射引起的边 B级1）定位标记, 适于航天和核设备等极 （ 蚀 产品和部件。 中心标记： 中心标记： 底部铅板：屏蔽后方 搭接标记： 搭接标记： 散射线 （2）识别标记 （3）B标记
角焊缝探伤检测方法
角焊缝探伤检测方法？一、角焊缝探伤检测方法？步骤/方式1射线探伤方法(RT)目前应用较广泛的射线探伤方法是利用(X、γ)射线源发出的贯穿辐射线穿透焊缝后使胶片感光，焊缝中的缺陷影像便显示在经过处理后的射线照相底片上，能发现焊缝内部气孔、夹渣、裂纹及未焊透等缺陷。
步骤/方式2超声波探伤(UT)超声波比射线探伤灵敏度高，灵活方便，周期短、成本低、效率高、对人体无害，但显示缺陷不直观，对缺陷判断不精确，受探伤人员经验和技术熟练程度影响较大。
步骤/方式3磁性探伤(MT)磁性探伤主要用于检查表面及近表面缺陷。
该方法与渗透探伤方法比较，不但探伤灵敏度高、速度快，而且能探查表面一定深度下缺陷。
步骤/方式4渗透探伤(PT)液体渗透探伤主要用于检查坡口表面、碳弧气刨清根后或焊缝缺陷清除后的刨槽表面、工卡具铲除的表面二、超声波探伤仪探头的介绍超声波探伤仪探头目前最多常见的是德国KK的产品，由于德国KK被美国GE收购以后，所以现在这类探头也叫美国GE德国KK探头。
主要应用于一般焊缝检测，大尺寸，厚部件的检测。
三、什么情况下使用超声波探伤？它与射线探伤有何区别？在不能破坏加工表面的要求下可以使用超声波仪器或设备来进行检测。
一、方式不同1、超声波探伤：是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。
2、射线探伤：是利用某种射线来检查焊缝内部缺陷的一种方法。
二、原理不同1、超声波探伤：波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。
2、射线探伤：射线通过被检查的焊缝时，因焊缝缺陷对射线的吸收能力不同，使射线落在胶片上的强度不一样，胶片感光程度也不一样，这样就能准确、可靠、非破坏性地显示缺陷的形状、位置和大小。
三、优缺点不同1、超声波探伤：穿透能力强，探测深度可达数米，要由有经验的人员谨慎操作。
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四川化工职业技术学院
射线照相法探伤
任
务
报
告
任务名称：制定δ=12mm平板对接焊缝的射线照相法探伤工艺组别：第五组
负责人：舒强
组员：刘光波、张煌、杨波、王小龙、蓝惠涛
目录
任务书 (1)
一、基础知识 (2)
（一）定义 (2)
（二）射线探伤的原理及其方法 (2)
1.X射线的产生、性质及其衰减 (2)
2.γ射线 (2)
3.高能X射线 (2)
二、射线探伤工艺 (3)
（一）射线探伤的主要方法及原理 (3)
（1）射线照相法探伤 (3)
（2）射线荧光屏观察法探伤 (3)
（3）射线实时成像法探伤 (3)
（4）射线计算机断层扫描技术（CT） (3)
（二）焊缝射线照相法探伤工艺 (3)
1.象质等级的确定 (3)
2.射线能量选择 (3)
3.胶片选取 (4)
4.增感屏的选取 (4)
5.透照厚度差的控制 (4)
6.曝光规范的选择 (5)
7. 探伤位置的确定及标记 (5)
8.灵敏度的确定及象质计的选用 (5)
9.透照几何参数的确定 (5)
（附1）国家标准 (6)
（附2）工艺卡： (9)
任务书
一、基础知识
（一）定义
射线探伤是利用X 射线或γ射线可以穿透物质和在物质中有衰减的特性，来发现金属和非金属材料及其制品内部缺陷的一种无损探伤方法。
（二）射线探伤的原理及其方法 1.X 射线的产生、性质及其衰减
（1）产生
如教材图7-1 高速运动的电子流突然被阻止时，伴随着电子动能的消失而产生X 射线（约1%）和热能（约99%）。
①能量（E ） 管压U ↑，则能量E ↑，穿透力越强。
②强度（Q ） 与管电流、电压平方和靶材原子序数三者之间的乘积成正比。
Q ＝IU2n.K 强度保证胶片感光。
（2）性质
①不可见，以光束传播 ②不带电
③具有穿透性和衰减性 ④可使胶片感光 ⑤具有生物效应 2.γ射线
（1）产生
由放射性物质60Co 、192Ir 等内部原子核衰变过程产生的。
（2）性质（与X 射线比较）
3.高能X 射线
（1）产生
利用回旋加速器、电子直线加速器、电子感应加速器等使能量达到1MeV 以上。
⎪
⎪⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨
⎧⎩⎨⎧射线：强射线：弱
穿透力不同射线：不可调射线：可调调节方式不同射线：衰变射线：人工
产生机理不同不同点γγγX X X
（2）性质 ①穿透力强
②灵敏度高 ③透照幅度
射线照相法具有灵敏度较高、所得射线底片能长期保存的优点，目前应用最广泛。
通过考虑，我们采用X 射线照射探伤。
二、射线探伤工艺
（一）射线探伤的主要方法及原理 （1）射线照相法探伤
图7-2
底片上将会产生黑色缺陷痕迹。
（2）射线荧光屏观察法探伤
图7-3
缺陷是荧光屏上的发光图像。
（3）射线实时成像法探伤
图7-4
（4）射线计算机断层扫描技术（CT ）
图7-5
（二）焊缝射线照相法探伤工艺 1.象质等级的确定
在此选择A 级
2.射线能量选择
在保证穿透的前提下，应根据材质和成像质量要求，尽量选择较低的射线能量。
⎩⎨
⎧射线焦点小
散射线小⎩⎨
⎧散射
吸收：与厚度有关
3.胶片选取
探伤时对检验质量和象质等级要求高的选用颗粒小、感光速度慢的胶片；反之则可以选用颗粒较小、感光速度较快的胶片。
在此选择J3型
4.增感屏的选取
见下表
5.透照厚度差的控制
K =δ’/δ
式中δ’——边缘射线束穿过焊件的厚度（mm）；
δ——中心射线束穿过焊件的厚度(mm)。
实际探伤时，透照度比K 按照国家标准选择。
6.曝光规范的选择
7. 探伤位置的确定及标记
（1）探伤位置的确定 图7-7 （2）标记 ①定位标记
中心标记： 搭接标记：→ ②识别标记 ③B 标记
贴在暗盒背面，检测背面散射线防护效果，若在较黑背景下出现“B ”的较淡影像，应予重照。
图7-8
8.灵敏度的确定及象质计的选用
（1）灵敏度
⎪⎩⎪⎨⎧的百分比。
尺寸在工件厚度上所占
相对灵敏度：最小缺陷
现的最小缺陷绝对灵敏度度：所能发
（2）象质计
①分类 线型、孔型和槽型等三类。
线型象质计有三组，1/7、6/12、10/16，从1~16线的直径逐渐减小。
②放置位置 安放在焊缝被检长度1/4处，钢丝横跨焊缝并与焊缝轴线垂直，且细丝朝外。
如图7-9所示。
③象质指数（Z ） 等于底片上能识别出的最细钢丝的线编号。
灵敏度用象质指数来表示。
9.透照几何参数的确定
（1）射线焦点大小的影响
⎪⎪⎩
⎪⎪
⎨
⎧⨯⨯时间曝光量＝管电流、曝光时间及焦距
射线：管电压、管电流时间曝光量＝剂量
量、曝光时间及焦距
射线：射线源种类、剂X γ
焦点小些好，灵敏度高，焦点大了后要出现半影。
（2）透照距离的选择
焦点至胶片的距离称为焦距，可通过诺模图来确定。
（附1）国家标准
（附2）工艺卡：。