第二章 射線探傷

1、第二章第二章射線探傷射線探傷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(lái)發(fā)現(xiàn)其中缺陷的一種無(wú)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、未焊透等體積性缺陷。這種無(wú)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。但此法也存在著設(shè)備較復(fù)雜、成本較高的缺點(diǎn)，并需要對(duì)射線進(jìn)行防護(hù)。第一節(jié)第一節(jié)射線探傷的方法及其原理射線探傷的方法及

2、其原理射線探傷的方法常見的有四種，它們的探傷原理基本相同，但是，每一種都有它們的特點(diǎn)及適用范圍，實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)可能多種方法一起使用，才能準(zhǔn)確評(píng)定焊接缺陷。一、射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減一、射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減（一）（一）X射線的產(chǎn)生及其性質(zhì)：射線的產(chǎn)生及其性質(zhì)：1X射線的產(chǎn)生用來(lái)產(chǎn)生X射線的裝置是X射線管。它由陰極、陽(yáng)極和真空玻璃（或金屬陶瓷）外殼組成，其簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和工作原理如圖71所示。陰極通以電流加熱至白熾時(shí)，其陽(yáng)極周圍形成電子云，當(dāng)在

3、陽(yáng)極與陰極間施加高壓時(shí)，電子為陰極排斥而為陽(yáng)極吸引，加速穿過(guò)真空空間，高速運(yùn)動(dòng)的電子束集中轟擊靶子的一個(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(dòng)能（約1%）轉(zhuǎn)換為X射線其余99%以上的能量變成熱能。圖71X射線產(chǎn)生裝置示圖1—高壓變壓器2—燈絲變壓器3—X射線4—陽(yáng)極5—X射管6—電子7—陰極2與探傷有關(guān)的X射線的性質(zhì)⑴不可見，以光速直線傳播。⑵不帶電，不受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響。⑶具有可穿透可見光不能穿透的物質(zhì)如骨

4、骼、金屬等的能力，并且在物質(zhì)中有衰減的特性。⑷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。⑸能起生物效應(yīng)，傷害和殺死細(xì)胞。（二）（二）γ射線的產(chǎn)生及其特性射線的產(chǎn)生及其特性γ射線是由放射性物質(zhì)（60Co、192Ir等）內(nèi)部原子核的衰變過(guò)程產(chǎn)生的。γ射線的性質(zhì)與X射線相似，由于其皮長(zhǎng)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γ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300

5、mm厚的鋼制工件。（三）高能（三）高能X射線的產(chǎn)生及其特性射線的產(chǎn)生及其特性屏上，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(guò)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(guò)平行于鏡子的鉛玻璃觀察，如圖73所示。圖7—3射線熒光屏觀察法示意圖1－X射線管

6、2—防護(hù)罩3—鉛遮光罩4—工件5—熒光屏6—觀察箱7—平面反射鏡8—鉛玻璃熒光屏觀察法只能檢查較薄且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)于微小裂紋是無(wú)法發(fā)現(xiàn)的。（三）射線實(shí)時(shí)成象檢驗(yàn)（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(dòng)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

7、象檢驗(yàn)。國(guó)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(guò)電視攝象機(jī)攝象后，將圖象直接或通過(guò)計(jì)算機(jī)處理后再顯示在電視監(jiān)視屏上，以此來(lái)評(píng)定工件內(nèi)部的質(zhì)量。通常所說(shuō)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(guó)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)的主流設(shè)備，其探傷靈敏度已高

8、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74所示。圖7—4X光圖象增強(qiáng)—電視成法探傷系統(tǒng)1—射線源2、5—電動(dòng)光闌3—X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)（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(jiǎn)稱CT（Computertomography）。它是根據(jù)物體橫斷面的一組投影數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，得到物體橫斷面的圖象。所