焊接检验RT_2

2016/1/23
NDT-RT
射线检测的种类
• 根据射线源不同，分为： X射线检测；γ射线检测；高能射线检测 • 依据显示缺陷的方法不同，分为以下几种具体的方法： ① 照相法 ② 电离法 ③ 荧光屏观察法——工业电视法 ④ 计算机断层扫描法CT
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照相法
• 照相法是将感光材料（胶片）臵于被检测试件后面， 来接收透过试件的不同强度的射线。因为胶片乳剂的 摄影作用与感受到的射线强度有直接的关系，经过暗 室处理后就会得到透照影像，根据影像的形状和黑度 情况来评定材料中有无缺陷及缺陷的形状、大小和位 臵。 • 照相法灵敏度高，直观可靠，重复性好，是最常用的 方法之一。
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电离检测法
• 让透过试件的X射线通过电离室，射线通过气体，产生 气体的电离效应。气体的电离效应将产生电离电流， 电离电流的大小与射线的强度有关。因此可以根据电 离室内电流的大小来判断试件的完整性。 • 电离检测法自动化程度高，成本低，但对缺陷性质的 判别较困难。只适用于形状简单，表面平整的工件， 一般应用较少，但可制成专用设备。
电视观察法
• 电视观察法是荧光屏直接观察法的发展，就是 将荧光屏上的可见影像通过光电倍增管增强图
像，再通过电视设备显示。
• 电视观察法自动化程度高，可观察静态或动态
情况，但检测灵敏度比照相法低，对形状复杂
的零件检测较困难。
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射线计算机断层扫描技术
• 计算机断层扫描技术，简称CT（Computer tomography）。 • 它是根据物体横断面的一组投影数据，经计算机处理后， 得到物体横断面的图象。

e

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线衰减系数μ
• 线衰减系数μ——入射光子在物质中穿行单位 距离时，与物质发生相互作用的几率。 • 不同材料具有不同的衰减系数。 • 一般规律是： μ＝f (λ,ρ,z ) ，且与三者成正比。 其中: λ— 射线的波长； ρ — 材料密度； z — 原子序数；
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射线荧光屏观察法
• 将透过被检物体后的不同强度的射线，再投射在涂有 荧光物质的荧光屏上，激发出不同强度的荧光而得到 物体内部的影象的方法。 • 荧光屏观察法具有成本低，效率高，可连续检测等优 点 • 适用于形状简单，要求不严格的产品的检测
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射线探伤系统基本组成
1. 射线源 暗盒是由对射线吸收不明显， 对影像无影响的柔软塑料带 2. 铅光阑 制成，能很好的弯曲和贴紧 3. 滤板 工件 4. 象质计、标记带 5. 铅遮板 6. 工件 7. 滤板 8. 底部铅板 9. 暗盒、胶片、增感屏 10. 铅罩
探伤系统基本组成图
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胶片
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射线照相法的原理
根据胶片上影像的形状及其黑度的不均匀程度，
就可以评定被检测试件中有无缺陷及缺陷的性质、形 状、 大小和位臵。此法的优点是灵敏度高、直观可 靠、重复性好， 是Χ射线检测法中应用最广泛的一 种常规方法。由于生产和科研的需要，还可用放大照
相法和闪光照相法以弥补其不足。 放大照相可以检
象质计/透度计
L/2 L/4
焊接试板
象质计
1—7
①射线源一侧的工件上表面； ②跨越焊缝，靠近边缘胶片长度1/4处）； ③选对组别，细丝在外。
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标记带
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射线探伤系统基本组成
1. 射线源 2. 铅光阑 3. 滤板 4. 象质计、标记带 可以有效的屏蔽 5. 铅遮板 前方散射线和工 件外缘有散射引 6. 工件 起的“边饰”效 7. 滤板 应 8. 底部铅板 9. 暗盒、胶片、增感屏 10. 铅罩
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射线在物质中的衰减定律
• 当射线穿透物质时，由于物质对射线有吸收和散射作用， 从而引起射线能量的衰减。并可用衰减定律表达：
式中
I
——射线透过厚度 的物质后的射线强度； ——射线的初始强度； ——自然对数的底； ——透过物质的厚度； I 0 —— 线衰减系数
I I 0e
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射线检测
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射线检测
射线检测是利用各种射线对材料的透射性能及不同材 料对射线的吸收、衰减程度的不同，使底片感光成黑 度不同的图像来观察的无损检测方法。
学习内容
一 射线检测的物理基础
二 射线检测的基本原理
三 重点掌握射线照相法检测技术
四 了解射线的防护知识
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几点说明
①高速运动电子的能量，绝大多数转换为热能，转化为X 射线的能量比率仅占1％左右；因此阳极靶必须散热和 冷却； ②产生X射线的强度与管电流成正比，与管电压的平方成 正比，与阳极靶材料的原子序数成正比。 ③常用的阳极靶材料为钨。它具有高原子序数和高熔点。 ④X射线的强度的分布规律：在垂直电子束的方向上最强； 在平行电子束的方向上最弱。
测出材料中的微小缺陷。
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射线探伤系统基本组成
1. 射线源 2. 铅光阑 3. 滤板 4. 象质计、标记带 5. 铅遮板 6. 工件 7. 滤板 8. 底部铅板 9. 暗盒、胶片、增感屏 10. 铅罩
探伤系统基本组成图
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射线探伤系统基本组成
1. 射线源 2. 铅光阑 3. 滤板 4. 象质计、标记带 限制射线照射区域的大小和 得到合适的照射量，从而减 5. 铅遮板 少来自其他物体如地面、墙 6. 工件 壁和工件非受检区的散射作 用，宜避免和减少散射线所 7. 滤板 导致底片灰雾度的增加。 8. 底部铅板 9. 暗盒、胶片、增感屏 10. 铅罩
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射线检测的基本原理
（1）无缺陷区的射线透射强度： Iδ=I0· e－μδ （2）有缺陷区的射线透射强度： I x = I 0· e－μA · e－μˊX ·e－μB = I 0· e－μA· e－μB · e－μX ·eμX · e－μˊX = I 0· e－μδ · e－ （μˊ－μ)X = Iδ ·e－（μˊ－μ)X 显然有：
高速行进的电子
轰 击
金属靶
1%
99%
阴极部件：灯丝（钨丝）——发射电子； 阴极罩——聚焦电子。 阳极部件：阳极靶——接收电子； 冷却介质——散热作用。 真空管——玻璃或金属陶瓷制作的真空外罩。
动 能 转 换 为 射 线
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动 能 转 换 为 热 能
X
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X射线的产生过程表述
• 首先，对灯丝通电预热,产生电子热发射,形成电子云； （大约20分钟左右） • 然后，对阴极和阳极施加高压电（几百kv）， 形成高 压电场，加速电子，并使其定向运动； • 被加速的电子最终撞击到阳极靶上，将其高速运动的 动能转化为热能和X射线。
在摄影密度为 D时，无增感所需曝光量 K 产生相同的摄影密度 D时，用增感屏所需曝光 量
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探伤条件的选择
1. 2. 3. 4. 5. 6. 选择原则 射线源的选择 几何参数的选择 曝光条件的选择 透照方式的选择 胶片的暗室处理
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第二节 射线探伤设备简介
• X射线机 • 携带式、移动式和固定式 • γ射线机
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射线照相法的原理
依据射线检测的基本原理， 将射线透射工件后的潜影以 胶片形式接收，再经显影、 定影后，就可从射线底片上 得到了工件内在的质量信息。 这就是X射线照相法检测原 理
δ=A+X+B
X — 缺陷厚度； A — 缺陷上部厚度； B —缺陷下部厚度；
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Ix / Iδ = e－（μˊ－μ)X
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射线检测的基本原理
Ix / Iδ = e－（μˊ－μ)X
①当μˊ< μ时，Ix >Iδ；比如，钢中的气孔、夹渣就属于这种； ②当μˊ > μ时，Ix < Iδ；比如，钢中的夹钨、夹铜就属于这 种； ③当μˊ＝μ或x很小时，Ix ≈Iδ；几乎差异，缺陷则得不到显 示！
探伤系统基本组成图
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射线探伤系统基本组成
1. 射线源 2. 铅光阑 3. 滤板 4. 象质计、标记带 5. 铅遮板 6. 工件 7. 滤板 8. 底部铅板 9. 暗盒、胶片、增感屏 10. 铅罩
探伤系统基本组成图
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象质计/透度计
• 透度计（像质计）是用来估价检测灵敏度的一种标 准工具，同时也常用来选取或验证射线检验的透照 参数。因此用透度计测得的灵敏度表示影像质量。
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γ射线的半衰期
同位素
半衰期
射线能 量
应用条件
钴60 铱192
5.3年 75±3天
高 较弱
300 mm 以下钢制件 60mm 以下 钢制件
铯137
33±2年
较弱
60mm 以下 钢制件
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射线的性质
(1)不可见，直线传播—具有隐蔽性和指向性； (2)不带电，因而不受电磁场影响—电中性； (3)能穿透物质,但有衰减—具有穿透性和衰减性； (4)能与某些物质产生光化作用，使荧光物质发光；可使胶片 感光—可成像； (5)能使某些气体电离—即产生电离辐射； (6)与光波一样，有反射、折射、干涉现象； (7)能产生生物效应，伤害和杀死生物细胞 —对人体有害。