前言
无损检测是一门新兴的应用科学技术。它以物理学、力学、电子学、计算机与材料科学为基础，在不破坏材料的前提下，应用近代物理学、电子学、和计算机科学提供的各种信息检测与信息处理技术，及时准确的发现工程材料及其表面的各种缺陷；测定材料的各种性能与物理量，并给与评价。为保证工程材料及其构件制造的高质量、高性能、并在安全可靠的基础上经济的、有效地使用提供依据。它是实现质量控制、节约材料、改进工艺、和提高劳动生产率的重要手段，也是设备安全运行的重要监察方法。目前在工业生产中已成熟应用的常规无损检测方法包括五大类，他们分别是：射线检测技术（RT）、超声检查（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）与涡流检测（ET）。射线检测是常规无损检测的重要方法之一。
射线检测具有图像直观、准确可靠、对细小的气孔和夹渣等体积型缺陷具有较高的检测灵敏度、射线底片可以作为缺陷记录与产品质量的档案进行保存等一系列优点。
为强化所学专业知识，本人进行了此次X射线无损检测工艺设计，编写此设计过程中，本人参阅了图书馆许多书刊，在此谨向有关作者表示谢意。
限于水平有限，设计中错误及疏漏之处难免，恳请同学们与老师批评指正。
编者
2011年12月
目录
1、射线检测课程设计任务要求 (4)
1.1 课程设计的目的 (4)
1.2检测要求 (4)
1.3探伤检测条件 (4)
2、焊接检测概述 (5)
2.1焊接检测的作用和意义 (5)
2.2 焊接检测内容 (5)
3、射线检测技术及原理 (7)
3.1 X射线检测技术介绍 (7)
3.2射线检测的基本原理 (8)
4、射线检测参数选择 (10)
4.1检测条件的确定 (10)
4.1.1射线机的选用 (10)
4.1.2胶片选用 (10)
4.1.3增感屏规格 (10)
4.1.4像质计 (10)
4.1.5技术级别 (11)
4.2检测工艺参数的确 (11)
4.2.1 偏移角度 (11)
4.2.2 透照次数N (11)
4.2.3 像质计指数 (11)
4.2.4 管电压 (11)
4.2.5 曝光量 (11)
4.2.6 透照厚度 (11)
4.2.7 底片黑度 (12)
4.2.8 显影时间 (12)
4.2.9 观片灯 (12)
4.2.10 定影时间 (12)
4.2.11 焦距 (12)
4.3 曝光曲线 (12)
4.4 胶片暗室处理 (12)
4.5 焊缝质量的评定 (15)
5、焊件中缺陷影像的识别 (17)
5.1 焊件中常见的缺陷 (17)
5.2 表面缺陷和伪缺陷 (17)
5.2.1 表面缺陷 (18)
5.2.2 伪缺陷 (18)
6、射线的防护 (19)
6.1屏蔽防护法 (19)
6.2距离防护法 (19)
6.3时间防护法 (19)
射线检测工艺卡 (21)
总结 (22)
参考文献 (23)
1、射线检测课程设计任务要求
1.1 课程设计的目的
（1）正确选择检测工艺能力：
①合理选择射线源和能量、焦距、曝光量；
②合理选择透照方式、一次透照长度或透照次数；
③明确适用标准和透照灵敏度等级，合理选择象质计、胶片、标记等；
④熟悉散射线控制方法，正确分析影响影像质量的因素。
（2）暗室胶片的处理技术：
①暗室基本常识和操作程序；②暗室装片和取片；③冲洗合格底片能力。（3）安全防护意识
①能熟悉使用个人安全防护用品；②能合理选择安全防护方法。
1.2检测要求
所以对接焊缝按JB/T 4730.2–2005进行100 %射线检测，不低于Ⅱ级为合格。
1.3探伤检测条件
金属管对接，管外径D0=89mm<100mm，属于小径管，所以采用双壁双
影透照，所用检测仪器行X2515型X射线检测机。
2、焊接检测概述
2.1焊接检测的作用和意义
焊接生产的质量检测简称焊接检测，他是根据产品的有关标准和技术要求，对焊接生产过程中的原料，半成品，成品的质量以及工艺过程进行检测
和验证，以保证产品的质量要求，防止废品的产生。
①降低成本
②改进焊接技术提高焊接质量
③安全运行
2.2 焊接检测内容
焊接检验内容包括从图纸设计到产品制出整个生产过程中所使用的材料、工具、设备、工艺过程和成品质量的检验，分为三个阶段：焊前检验、焊接过程中的检验、焊后成品的检验。检验方法根据对产品是否造成损伤可分为破坏性检验和无损探伤两类。
1）焊前检验
焊前检验包括原材料（如母材、焊条、焊剂等）的检验、焊接结构设计的检查 2）焊接过程中的检验
包括焊接工艺规范的检验、焊缝尺寸的检查、夹具情况和结构装配质量的检查等。 3）焊后成品的检验
焊后成品检验的方法很多，常用的有以下几种：
（1）外观检验（2）致密性检验（3）受压容器的强度检验（4）物理方法的检验
物理的检验方法是利用一些物理现象进行测定或检验的方法。材料或工件内部缺陷情况的检查，一般都是采用无损探伤的方法。目前的无损探伤有超声波探伤、射线探伤、渗透探伤、磁力探伤等
①射线探伤
射线探伤是利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。按探伤所使用的射线不同，可分为X射线探伤、γ射线探伤、高能射线探伤三种。由于其显示缺陷的方法不同，每种射线探伤都又分电离法、荧光屏
观察法、照相法和工业电视法。射线检验主要用于检验焊缝内部的裂纹、未焊透、气孔、夹渣等缺陷。
②超声波探伤
超声波在金属及其它均匀介质传播中，由于在不同介质的界面上会产生反射，因此可用于内部缺陷的检验。超声波可以检验任何焊件材料、任何部位的缺陷，并且能较灵敏地发现缺陷位置，但对缺陷的性质、形状和大小较难确定。所以超声波探伤常与射线检验配合使用。
③磁力检验
磁力检验是利用磁场磁化铁磁金属零件所产生的漏磁来发现缺陷的。按测量漏磁方法的不同，可分为磁粉法、磁感应法和磁性记录法，其中以磁粉法应用最广。磁力探伤只能发现磁性金属表面和近表面的缺陷，而且对缺陷仅能做定量分析，对于缺陷的性质和深度也只能根据经验来估计。
④渗透检验
渗透检验是利用某些液体的渗透性等物理特性来发现和显示缺陷的，包括着色检验和荧光探伤两种，可用来检查铁磁性和非铁磁性材料表面的缺陷。
3、射线检测技术及原理
作为五大常规无损检测方法之一的射线检测（Radiology），在工业上有着非常广泛的应用。目前射线检测按照美国材料试验学会（ASTM）的定义可以分为：照相检测、实时成像检测、层析检测和其它射线检测技术四类。、X射线与自然光并没有本质的区别，都是电磁波，只是X射线的光量子的能量远大于可见光。它能够穿透可见光不能穿透的物体，而且在穿透物体的同时将和物质发生复杂的物理和化学作用，可以使原子发生电离，使某些物质发出荧光，还可以使某些物质产生光化学反应。如果工件局部区域存在缺陷，它将改变物体对射线的衰减，引起透射射线强度的变化，这样，采用一定的检测方法，比如利用胶片感光，来检测透射线强度，就可以判断工件中是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小。ΔI/I=-(（μ-μ）ΔT)/(1+n) 这个公式就是射线检测基本原理的关系式，ΔI/I称为物体对比度，(I是射线强度，μ是线衰减系数，ΔT是射线照射方向上的厚度差，n是散射比)从它我们可以得知，只要缺陷在透射方向上具有一定的尺寸、其衰减系数与物体的线衰减系数具有一定差别，并且散射比控制在一定范围，我们就能够获得由于缺陷存在而产生的对比度，从而发现缺陷。
3.1 X射线检测技术介绍
X射线检测技术是无损检测技术的一种。 X射线检测则是利用射线穿过物质,并被其衰减来实现检测的,此技术的演化经过了低劣的微光图像获取,有噪声的电离放射线荧光屏成像和高分辨率清晰的数字图象设备等几个阶段。X射线透射检查法可提供铸件检测部位有无缺陷及缺陷尺寸的照片。X射线透照法主要应用在铸件和机器部件中出现的诸如裂纹、孔洞和夹杂等缺陷的辨识和评价。
X射线不能直接测量，在测量前必须把它转化为可测量的量，有照相法和电信号法两种X射线检测技术。照相法是把X射线的方位和强度转换成照片面积上相应位置的黑度，然后进行直接测量，或辅以测微光度等仪器对低频进行测量。这种方法是最早使用的检测、记录X射线的方法，现在还是一种常用的基本手段。
电信号法也是通过适当的检测器或技术，把X射线转换成电信号，然后通过一套电子学系统进行自动测量记录。这类检测技术包括两个方面：检测器(或技术)及与之配套使用的电子学讯号分析、测量记录系统。
闪烁计数器：是利用X射线激发某些固体物质，发射可见荧光并通过光电倍增管放大的计数器。闪烁计数管基本上由三部分组成：闪烁体、光电倍增管和前置放大器。四圆单晶衍射仪和多晶衍射仪都用这样类似的系统来测量衍射线的强度。
主要的X射线分析仪器有单晶X射线衍射仪(主要用于晶体结构的确定)和多晶X射线衍射仪(又称粉末X衍射仪，主要应用在物相分析、晶体结构分析、组构分析)。物相分析是X射线衍射在金属中用得最多的方面，分定性分析和定量分析。前者把对材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据相比较，确定材料中存在的物相;后者则根据衍射花样的强度，确定材料中各相的含量。在研究性能和各相含量的关系和检查材料的成分配比及随后的处理规程是否合理等方面都得到广泛应用。
3.2射线检测的基本原理
在X-Ray检测的过程中， X-Ray穿过待检样品，然后在图像探测器(现在大多使用X-Ray图像增强器)上形成一个放大的X光图。该图像的质量主要由分辨率及对比度决定。
成像系统的分辨率(清晰度) 决定于X射线源焦斑的大小、X光路的几何放大率和探测器像素大小。微焦点X光管的焦斑可小到几个微米。X光路的几何放大率可达到10~2500倍，探测器像素可小到几十微米。
成像系统的对比度决定于图像探测器的探测效率、电子学系统的信噪比和合适的X射线能量。目前一般的X射线成像技术可以获得好于1%的对比度。
阴极—发射电子的灯丝
加速装置—高压发生器—将电子加速，使之具有一定的动能—轰击阳极靶阳极—电子轰击靶面，产生X射线
高能电子轰击阳极靶有98%～99%的能量转化成热能散失掉，因此，阳极靶一定要耐热，只有1%～2%的能量转变为X射线
4、射线检测参数选择
目前，原材料及容器制造过程中经常采用的无损检测方法有：超声波法，射
线透照法，磁粉法，渗透法和管材涡流检测法等，由于上述方法都各有其局限性，所以必须综合使用，才能达到保证产品质量，预测容器是否安全的目的。
4.1检测条件的确定
4.1.1射线机的选用
为了更好的控制射线能量，从而保证底片质量，选择X射线源，设备型号为X2515，即最大管电压为250kv，最大管电流为15mA的固定式X射线机，该设备具有安全控制装置，可防止在摆放工件时因无意触碰而启动X射线机；
一般X射线机的结构由四部分组成：高压部分、冷却部分、保护部分和控制部分，本实验中X射线机采用水冷方式；
工业射线探伤机满足标准中规定的安全性、可靠性、稳定性。
4.1.2胶片选用
胶片系统按照GB/T1938 4.1—2003分为四类，即T1、T2、T3、T4四类，T1为最高级别，T4为最低级别；根据JB/T4730.2—2005可知，A级和AB级射线检测技术应采用T3类或更高级别的胶片,B级射线检测技术应采用T3类或更高级别的胶片。所以选用胶片为柯达AA400。
4.1.3增感屏规格
目前常用的增感屏有金属增感屏、荧光增感屏和金属荧光增感屏三种。其中以使用金属增感屏所得的底片像质最佳，金属荧光增感屏次之，荧光增感屏最差，但增感系数以荧光增感屏最高，金属增感屏最低。
在射线照相中，与胶片直接接触的金属增感屏有两个基本效应：增感效应和吸收效应。由于金属层很薄，增感效应大于吸收效应，从而起到增感作用。增感屏在使用过程中，其表面应保持光滑、清洁、无污秽、损伤、变形，装片后要求增感屏与胶片紧密贴合，不能夹杂异物。所以采用厚度为0.03mm 铅增感屏，其
规格与胶片规格同。根据 JB-T4730
4.1.4像质计
双壁双影采用等丝专用像质计，其它采用Fe-R10系列像质计。根据《线性像质计》，JB/T4730.2—2005标准知：由于T=10mm，由AB级查表可知像质计指数为14
4.1.5技术级别
根据JB/T4730.2 规定射线检测技术分为3个级别：A级—低灵敏度技术；AB 级—中灵敏度技术；B级—高灵敏度技术。技术级别的选择会影响会影响透照距离F，胶片类型，曝光量和K值等参数的选择；射线检测技术等级选择应符合制造、安装等相关标准及设计原则规定。承压设备、对接焊头的制造、安装时的射线检测。所以选用AB级别。
4.2检测工艺参数的确
4.2.1 偏移角度
由于曝光场半径D= 1000 tan 200≈364mm，通过计算可知，源水平偏移量w = 2bf/D
=2×9.62×1000/57=336.8≈364所以采用角度偏移，则偏移角度为α=arctan 336.8/1000≈18.610≈200
4.2.2 透照次数N
根据JB/T4730.2—2005标准知：小径管环向对接焊接接头100％检测的透照
次数，采用倾斜透照椭圆成像时，当T/D
0≤1.2时，相隔900透照2次，当T/D
>1.2
时，相隔1200或600透照3次。本实验中T/D
=47/57≈0.82≤1.2，所以透照2次。
4.2.3 像质计指数
根据JB/T4730.2—2005标准知：由于T=10mm，由AB级查表可知像质计指数为 14
4.2.4 管电压
每台射线机在使用期间都应根据检测用的曝光曲线，依据曝光曲线确定管电压，曝光曲线每年至少应校对一次。从曝光曲线上查得：黑度为D=2.0时，在透照厚度T=11mm（余高1mm）上管电压为138kv。
4.2.5 曝光量
对于中等灵敏度，即AB级校验，X射线照相推荐的曝光量为15mA.min，且焦距为700mm时的曝光量，根据平方反比定律I1t1/F12=I0t0/F02,计算得知曝光量为30mA.min，则选择管电流为10mA，曝光时间为3min。
4.2.6 透照厚度
透照厚度是指射线通过工件到达胶片时累计穿过工件的厚度代数总和，本实
验中，透照方式为双壁双影，且焊接头余高为0.5mm，则T’=T+2n=11mm。
4.2.7 底片黑度
底片黑度也称光学密度，根据JB/T4730.2—2005标准知规定：底片黑度不同，
≤4.0，用X 检测级别应满足不同的要求，其中AB级检测技术规定：2.0≤ D
=2.0。
射线机透照小径管或变截面工件时，黑度可降为1.5，本实验选择D
4.2.8 显影时间
影响显影的因素有很多，除配方外，显影时间、湿度、搅动情况和显影液老化程度对显影都有明显的影响；合适的显影时间与配方有关，所以配方都附有推荐的显影时间，对于手工处理，大多规定为4 ~ 6min，本实验中选择5min。4.2.9 观片灯
根据JB/T4730.2—2005标准知规定：观片灯主要性能应符合JB1903有关规定，最大亮度要满足评片的具体要求。
4.2.10 定影时间
影响定影的因素有：定影时间、湿度、搅动情况和显影液老化程度。定影过程中，胶片乳剂膜的乳黄色浊液变为透明的现象称为“通透”，从胶片放入定影液直至通透的这段时间称为“通透时间”。定影时间应多于通透时间，为了保险起见，规定整个定影时间为通透时间的2倍，一般为4 ~ 6min，本实验中选择5min。
4.2.11 焦距
选取的焦距要根据射线机的型号，综合考虑，几何不清晰度，适当的透照区域，透照厚度等因素，故本实验中选取F=1000mm
4.3 曝光曲线
曝光曲线是射线照相检验的必备工具，是选择工艺参数的基础。它可以有设备、胶片、增感屏按具体条件制定，也可以选用合适的曝光曲线
4.4胶片暗室处理
1．暗室条件
暗室要完全遮光，室内要保持通风，将温度控制在16℃~24℃左右。暗室工作台、切片刀、洗片夹、暗盒、增感屏必须清洁干燥。严防水滴和显、定影液等脏物沾污胶片与增感屏。各种设备器材摆放位置应适当，以利于工作，如冲洗胶片的设备的摆放次序应与操作次序一致。暗室选用红色安全灯，曝光后的胶片根据正常操作流程冲洗后，胶片的灰雾度应不大于0.3，安全灯才可靠。
2．胶片的使用
胶片应根据有效期合理使用，启封后的胶片应尽快用完。人体任何部位不得触及胶片药膜面，切、装、折、洗片时，只许手触及胶片侧边和四角。裁切胶片时，软片表面应有衬纸保护，防止擦伤。裁片前应用酒精擦手或戴手套，以防手汗沾污胶片产生指纹。装片前应检查暗盒是否漏光，金属增感屏是否完好，有无不清洁及折叠现象，如有应及时清洗或更换。胶片夹入增感屏和插入暗盒时应缓慢送入，防止胶片、增感屏折痕，擦伤和胶片产生静电感光。
3．显影液、停显液和定影液的配制
配液应使用玻璃、陶瓷、不锈钢容器或塑料制品，搅拌棒也应用上述材料制作，切忌使用其它金属容器。配液用水可使用蒸馏水，去离子水，煮沸后冷却水或自来水。配制显影液的水温控制在30℃~50℃，水温太高会促使某些药品氧化，太低又不易溶解。配制定影液的水温：60℃~70℃，因硫代硫酸纳溶解时会大量吸热。
配液时应按配方中规定的次序进行，待前一种药品完全溶解后，方可投入下一种药品，不可颠倒次序。在显影液配制中，因米吐尔不能溶于亚硫酸钠溶液故最先加入，其余显影剂都应在亚硫酸钠之后加入，配制定影液时，亚硫酸钠必须在加酸之前溶解，以防硫代硫酸钠分解；硫酸铝钾必须在加酸之后溶解，以防水解产生氢氧化铝沉淀。配液时应不停地搅拌，以加速溶解。但显影液的搅拌不宜过于激烈，且应朝着一个方向进行，以免发生显影剂氧化现象。配液时宜先取总体积四分之三的水量，待药品全部溶解后再加水至所要求的容积，配好的药液静置24小时后再使用。
4 .胶片处理程序和操作要点
胶片手工处理过程可分显影、停影、定影、水洗和干燥五个步骤，各步骤
的标准操作详见下表。
温度℃时间min 药液操作要点
步
骤
20±2 4～6 显影液（标准配方）预先水浸，过程中适当搅动显
影
16～24 约0.5 停显液充分搅动
停
影
16～24 10～15 定影液适当搅动
定
影
—30～40 水流动水漂洗水
洗
≤40 ——去除表面水滴后干燥干
燥
5 、底片的评定
1、观片灯
观片灯要求透过底片的光强不低于30cd/m2；观片灯的最大亮度应大于
105cd/m2，观片灯亮度必须可调，以便观察底片不同黑度区域时选择合适的光强。
2、底片质量检查
（1）灵敏度检查
底片灵敏度用像质计测定，根据底片上像质计的影像可识别程度来定量评价灵敏
度高低。检查像质计型号、规格、摆放位置的正确性，能够观察到的金属丝像质
指数是否达到标准规定的要求。
（2）黑度检查
在有效评定区范围内，用底片黑度光学密度计测定，底片黑度在1.5~3.5的
范围内符合要求.
（3）标记检查
标记距焊缝边缘不少于5mm，检查工件编号，焊缝编号，部位编号，中心定位标
记，搭接标记，像质计放在胶片侧的区别标记，焊工代号，透照日期等是否全齐，
返修底片应有“R1、R2……”字码。
伪缺陷检查
由于透照或暗室操作不当，或胶片，增感屏质量不好，在底片上留下有划痕，折痕，水迹，静电感光，指纹，霉点，药膜脱落，污染等。容易与真缺陷影像混淆，影响评片的正确性，造成漏检或误判，所以底片有效评定区内不允许有伪缺陷影像。
背散射检查
在暗盒背面贴附一个“B”铅字标记，观片时若发现在较黑背景上出现“B”字较淡影像，说明背散射防护不够，应重照。
搭接情况检查
搭接标记按规定摆放，则底片上只要有搭接标记影像即可保证无漏检区，但如果因某些原因未按规定摆放，则底片上搭接标记以外必须有附加长度ΔL（ΔL =L2*L3/L1），才能保证完全搭接。
4.5 焊缝质量的评定
1）焊缝质量分级
GB/T3323-1987标准中规定，根据缺陷的形状、大小，将焊缝中的缺陷分成圆形缺陷（长宽比≤的缺陷）、条状夹渣（长宽比>3的夹渣）、未焊透、未熔合和裂纹等五种。
在GB/T3323-1987标准中，根据缺陷性质、数量和大小将焊缝质量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共四级，质量依次降低。
Ⅰ级焊缝内不允许存在任何裂纹、未熔合、未焊透以及条状夹渣，允许有一定数量和一定尺寸的圆形缺陷存在。
Ⅱ级焊缝内不允许存在任何裂纹、未熔合及未焊透，允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷存在。
Ⅲ级焊缝内不允许存在任何裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透，允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷及未焊透（指非氩弧焊封底的不加垫板的单面焊）存在。
Ⅳ级焊缝是指焊缝缺陷超过Ⅲ级者。
2）焊缝质量的评定方法
对允许存在缺陷的焊缝，标准规定要根据母材厚度对缺陷数量、大小及密集程度加以限制。因此，对焊缝进行评定时应根据缺陷种类、单个缺陷尺寸、总量和密集程度分别评定，然后再进行综合评定。
圆形缺陷的评定
圆形缺陷是指长宽长小于或等于3的缺陷，它们可以是圆形、椭圆形、锥形或带有尾巴的不规则形状，包括气孔、夹渣和夹钨。
表1象质计选用表
母材厚度
质量等级
≤10 ＞10~15 ＞15~25 ＞25~50 ＞50~100 ＞100
Ⅰ 1 2 3 4 5 6
Ⅱ 3 6 9 12 15 18
Ⅲ 6 12 18 24 30 36
Ⅳ缺陷点数大于Ⅲ级者
表2为各种焊接接头的母材厚度和透照厚度参照表
质量等级单个条状夹渣长度条状夹渣总长
Ⅱδ≤12： 4
12＜δ＜60：（1/3）δ
δ≥60： 20 在任意直线上，相临两夹渣间距均不超过6L的任何一组夹渣，其累计长度在12δ焊缝长度内不超过δ
Ⅲδ≤9： 6
9＜δ＜45：（2/3）δ
δ≥45： 30 在任意直线上，相临两夹渣间距均不超过3L的任何一组夹渣，其累计长度在6δ焊缝长度内不超过δ
Ⅳ大于Ⅲ级者
5、焊件中缺陷影像的识别
5.1、焊件中常见的缺陷
1）裂纹
裂纹主要是在熔焊冷却时因热应力和相变应力而产生的，也有在校正和疲劳过程中产生的，是危险性最大的一种缺陷。裂纹影像较难辨认。因为断裂宽度、裂纹取向、断裂深度不同，使其影像有的较清晰，有的模糊不清。常见的有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑裂纹，分布在焊缝上或热影响区。
2）未焊透
未焊透是熔焊金属与基体材料没有熔合为一体且有一定间隙的一种缺陷。在胶片上的影像特征是连续或断续的黑线，黑线的位置与两基体材料相对接的位置间隙一致
3）气孔
气孔是在熔焊时部分空气停留在金属内部而形成的缺陷。气孔在底片上的影像一般呈圆形或椭圆形，也有不规则形状的，以单个、多个密集或链状的形式分布在焊缝上。在底片上的影像轮廓清晰，边缘圆滑，如气孔较大，还可看到其黑度中心部分较边缘要深一些。
4）夹渣
夹渣是在熔焊时所产生的金属氧化物或非金属夹杂物，因来不及浮出表面，停留在焊缝内部而形成的缺陷。在底片上其影像是不规则的，呈圆形、块状或链状等，边缘没有气孔圆滑清晰，有时带棱角。
5）烧穿
在焊缝的局部，因热量过大而被熔穿，形成流垂或凹坑。在底片上的影像呈光亮的圆形(流垂)或呈边缘较清晰的黑块(凹坑)。
5.2 表面缺陷和伪缺陷
5.2.1 表面缺陷
对于缺陷，主要应检查工件内部缺陷，但是各种表面缺陷在胶片上的影像和
内部缺陷的影像并没有什么区别，表面缺陷有些是允许的。因此，在胶片上发现
有缺陷影像后，应与工件表面仔细查对，最后得出结论。
5.2.2 伪缺陷
伪缺陷产生的原因很多，形状也多种多样，检测人员一般凭经验能识别大部分伪缺陷。也就是说，对缺陷影像可根据缺陷影像的特征和产生的部位予以分析。此外，还可以从胶片两侧利用反光或放大镜观察表面是否划伤来判断。如仍怀疑有缺陷，则必须重照复验。伪缺陷产生原因见图9
图9 压痕为缺陷
6、射线的防护
在
GB4792-1984标准中，规定职业检测人员每年允许的最高剂量当量为
5rem ，而终生累计照射剂不得超过250rem 。所以从事人员应当对自己承受的射线剂量是否安全给与足够的重视。为此必须经常测量工作场所的射线剂量，检测场地常用剂量仪进行监测。
6.1屏蔽防护法
屏蔽防护法是利用各种屏蔽物体吸收射线，以减少射线对人体的伤害，这是射线防护的主要方法。一般根据X 射线、γ射线与屏蔽物的相互作用来选择防护材料，屏蔽X 射线和γ射线以密度大的物质为好，如贫化铀、铅、铁、重混凝土、铅玻璃等都可以用作防护材料。但从经济、方便出发，也可采用普通材料，如混凝土、岩石、砖、土、水等。对于中子的屏蔽除能防护γ射线之外， 还以特别选取含氢元素多的物质为宜
6.2 距离防护法
距离防护在进行野外或流动性射线检测时是非常经济有效的方法。这是因为射线的剂量率与距离的平方成反比，增加距离可显著地降低射线的剂量率。若离放射源的距离为R1处的剂量率为P1，在另一径向距离为R2处的剂量率为P2，则它们的关系为：
显然，增大R2可有效地降低剂量率P2，在无防护或护防层不够时，这是一种特别有用的防护方法。
6.3 时间防护法
时间防护是指让工作人员尽可能的减少接触射线的时间，以保证检测人员在任一天都不超过国家规定的最大允许剂量当量(17mrem)。
人体接受的总剂量：D = Pt ，其中，P 为在人体上接受到的射线剂量率，t
2
2
2
1
12R R P P
为接触射线的时间。
由此可见，缩短与射线接触时间t亦可达到防护目的。如每周每人控制在最大容许剂量0.1rem以内时，则应有D≤0.1rem；如果人体在每透照一次时所接受到的射线剂量为P’时，则控制每周内的透照次数N≤0.1 P’ ，亦可以达到防护的目的。
应该注意的事，为了更好的进行防护，实际检测中往往是三种防护方法同时使用。
焊缝X射线探伤 1、一般要求 （1）射线检测人员 1）从事射线检测人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射工作人员证。 2）射线检测人员未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于5.0（小数记录值为1.0），测试方法应符合GB 11533的规定。从事评片的人员应每年检查一次视力。 （2）观片灯 1）观片灯的最大亮度应能满足评片的要求。 2）观片灯的主要性能指标除了亮度以外还包括：亮度的均匀性、外壳温度、噪声、绝缘程度等应满足标准要求。底片评定范围内的黑度≤2.5时，观片灯的亮度不应低于9400 cd/m2 、当底片评定范围内的黑度2.5＜D≤4.0时观片灯的亮度不应低于100000 cd/m2 。 （3）黑度计 1）黑度计可测的最大黑度应不小于4.5，测量值的误差应不超过±0.05。 2）黑度计至少每6个月校验一次。校准黑度计用的标准黑度片必须在有效期内，并通过计量部门的鉴定(2年）新购置的标准黑度片只要在有效期内也允许。 （4）增感屏 1）X射线照相和Ir-192射线源时选用铅屏增感屏。 2）Ir-192射线源时铅屏增感屏的前屏和后屏的厚度均不能小于0.1mm。
3）前屏和后屏的厚度可以相同也可以不同。 （5）像质计 1）底片影像质量采用线型像质计测定。线型像质计的型号和规格应符合JB/T 7902的规定，JB/T 7902中未包含的丝径、线号等内容，应符合HB 7684的有关规定。 2）像质计的材料可选择碳钢或奥氏体不锈钢。 （6）表面要求和射线检测时机 1）在射线检测之前，对接焊接接头的表面应经外观检测并合格。表面的不规则状态在底片上的影像不得掩盖或干扰缺陷影像，否则应对表面作适当修整。 2）为防止延迟裂纹倾向射线检测应在焊接完成24h后进行射线检测。 （7）辐射防护 1）现场进行Ｘ射线检测时，应按GB16357的规定划定控制区和管理区、设置警告标志。检测工作人员应佩带个人剂量计，并携带剂量报警仪。 2）现场进行γ射线检测时，应按GB18465的规定划定控制区和监督区、设置警告标志，检测作业时，应围绕控制区边界测定辐射水平。检测工作人员应佩带个人剂量计，并携带剂量报警仪。 2、透照布置 （1）透照方式选择中心法和双壁单影法。 （2）透照时射线束中心一般应垂直指向透照区中心，需要时也可选用有利于发现缺陷的方向透照。 （3）一次透照长度应以透照厚度比K进行控制。焊接接头所需的透照次数可按照透照方式计算确定。
基础知识 力学性能指标有：强度、硬度、塑性、韧性 应力腐蚀脆性断裂；由于拉应力与介质腐蚀联合作用引起的低应力脆性断裂叫做应力腐蚀。应力腐蚀产生的必要条件：1元件承受拉应力的作用2具有与材料种类相匹配的特定腐蚀介质环境3材料对应力腐蚀的敏感程度。对钢材而言应力腐蚀的敏感性与的成分、组织及热处理情况有关。 热处理是将固态金属及合金按预定要求进行加热，保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所要求性能的一种工艺过程。 热处理的基本工艺过程加热，保温和冷却三个阶段构成的，温度和时间是影响热处理的主要因素 处理工艺分：退火、正火、淬火、回火、化学热处理 退火目的：均匀组织、降低硬度、消除内应力、改善切削加工性能。 消除应力退火目的消除焊接过程中产生的内应力、扩散焊缝的氢，提高焊缝抗裂性和韧性，改善焊缝和热影响区的组织，稳定结构形状。 正火主要目的细化晶粒，均匀组织，降低内应力 承压类特种设备常用材料应具有的特点1足够的强度2良好的韧性3良好的加工工艺性能4良好的低倍组织和表面质量5良好的耐高温性6良好的抗腐蚀性能。 药皮的作用：稳弧作用、保护作用、冶金作用、掺合金作用、改善焊接工艺性能。 手工电弧焊的焊接规范：焊接电流、电弧电压、焊条直径、焊接速度、焊接层数。 坡口的形式的选择要考虑以下因素：①.保证焊透 ②.充填焊缝部位的金属要尽量少③.便于施焊，改善劳动条件④、应尽量减少焊接变形量。 焊接变形和应力的形成：1、焊件上的温度分布不均匀 2、熔敷金属的收缩 3、金属组织的转变 4、焊件的刚性拘束 焊接应力的控制措施：1.合理的装配与焊接顺序 2.焊前预热 消除焊接应力的方法：1、热处理法2、机械法3、振动法 控制焊接质量的工艺措施1预热2焊接能量参数3多层焊多道焊4紧急后热5焊条烘烤和坡口清洁 焊后热处理有利作用1减轻残余应力2改善组织，降低淬硬性3减少扩散氢 低合金钢的焊接特点1热影响区的淬硬倾向比较大 2容易出现冷裂纹 产生冷裂纹的主要原因；1氢的聚集2淬硬组织 3 焊接应力大奥氏体不锈钢的焊接时，防止或减少晶间腐蚀的主要措施 1使焊缝形成双相组织2严格控制含碳量3添加稳定剂 4焊后热处理5采用正确的焊接工艺 奥氏体不锈钢的焊接时，防止产生热裂纹的主要措施； 1在焊缝中加入形成铁素体的元素2减少母材和焊缝的含碳量3严格控制焊接规范 锅炉定义：利用各种燃料、电或其它能源，将所盛装的液体加热到一定参数，并承载一定压力的密闭设备，其范围规定为容积大于或等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或等于（表压），且额定功率大于或等于的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。2，锅炉的特点1连续工作；2高压、高温、工作条件恶劣；3具有爆炸危险性；4破坏性极大。 锅炉的主要参数容量、压力、温度 锅炉的三大附件安全阀、压力表、水位计 压力容器的含义：盛装气体或液体。承受一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力Pw≥，且压力与容积的乘积≥Mpa·L 的气体，液化气体或最高温度≥标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力≥，且压力与容积的乘积≥·L的气体，液化气体和标准沸点≤60度的液体的气瓶，医用氧舱等，可以认为这个规定是对压力容器作出的最权威的定义。 影响压力容器设计的主要工艺参数1压力2温度3直径 压力管道的定义：指利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于（表压）的气体，液化气体，蒸汽介质或可燃，易燃，有毒，有腐蚀性，最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。无损检测的定义在不损坏工件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对工件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法称为无损检测。 无损检测的目的1保证产品质量2保障使用安全3改进制造工艺4降低生产成本 无损检测的应用特点1无损检测要与破坏性检测相结合2正确选用实施无损检测的时机3选用最恰当的无损检测方法4综合应用各种无损检测方法 射线照相应用了射线的那些性质1在真空中以光速直线传播；2不带电，不受电场和磁场的影响；3不可见，具有极大的能量，能穿透可见光不能穿透的物体；4在穿透物质的过程中，会与物质发生复杂的物理和化学作用， 射线检测知识 X射线和γ射线的相同点：1、都是电磁波，本质相同；2、都具有反射，折射等光学性质；3都能使胶片感光；4都是电离辐射能对人和生物造成危害；5穿过物体时具有相同的衰减规律. X射线和γ射线的不同点1产生方式不同；2能量不同：X--可控，可调，取决于管电压；γ--不可控，不可调，取决于源的性质；3强度不同：X--可控，可调，取决于U，i, Z；γ--随时间变化；4波谱形式不同 射线检测的优点1可直接得到缺陷的直观图象，检测结果缺陷形象直观，定性，定量，定位准确；2检测结果可以长期保存；3检测灵敏度高；4工业TV可实现自动检测，效率高 射线检测的局限性;1不能检出与射线方向垂直的面状缺陷；如钢板的分层；2不适用于钎焊，摩擦焊，爆炸焊，锻件，轧制等方法加工的构件；3检测周期长，成本高4对人体有害，需要采取防护措施。 影响缺陷检出率的因素：1底片像质计灵敏度2工艺参数选择的正确性（透照方向、焦距等）3良好的观片条件4评片人员的判断能力 如何提高照片灵敏度：1选择低能射线2降低散射线3选择合适的透照角度4选择适合的胶片5选择适合的显影条件6增大底片黑度7选择适合的焦距8屏与片贴紧些9选择合适的曝光量 影响射线照片灵敏度的主要因素：1射线能量2焦距3增感屏4胶片类型5控制散射线6暗室处理 影响射线照相灵敏度的三大要素射线照相对比度（缺陷影像与其周围背景的黑度差）；射线照相不清晰度（影像轮廓边缘黑度过渡区的宽度）射线照相颗粒度（影像黑度的不均匀程度）
《无损检测术语射线照相检测》 1范围 本标准界定了工业射线照相检测的术语。 2术语和定义 2.1吸收absorption 2.2活度activity 2.3老化灰雾ageing fog 2.4阳极anode 2.5阳极电流anode current 2.6伪像（假显示）artefact ( false indication ) 2.7衰减attenuation 2.8衰减系数attenuation coefficient μ 2.9平均梯度average gradient 2.10背散射back scatter 背散射线back scattered radiation 2.11射束角beam angle 2.12电子回旋加速器betatron 2.13遮挡介质blocking medium 2.14累积因子build-up factor 2.15暗盒cassette 暗袋 2.16阴极cathode 2.17已校验的阶梯密度片calibrated density step wedge 2.18（胶片的）特性曲线characteristic curve ( of a film ) 2.19清澈时间clearing time 2.20准直collimation 2.21准直器collimator 2.22康普顿散射Compton scatter 2.23计算机层析成像computerized tomography ( CT ) 2.24恒电势电路constant potential circuit 2.25连续谱continuous spectrum 2.26对比度contrast 2.27反衬介质contrast medium 2.28对比灵敏度（厚度灵敏度）contrast sensitivity ( thickness sensitivity ) 2.29衰减曲线decay curve 2.30密度计densitometer 2.31（胶片或相纸的）显影development ( of a film or paper ) 2.32衍射斑纹diffraction mottle 2.33剂量计dosemeter ( dosimeter ) 2.34剂量率计dose rate meter 2.35双焦点管dual focus tube
射线检测在复合材料无损检测中的应用 发表时间：2016-09-27T15:31:00.413Z 来源：《基层建设》2015年9期作者：杨胜岳 [导读] 随着射线检测技术的不断更新与发展，越来越多的检测技术应用在复合材料的无损检测中，已取得了较为明显的效果，对复合材料制备过程的质量控制和质量评价起到了至关重要的作用。而随着更多具有优良性能的复合材料的开发，对于复合材料产品检测技术也有了更高的要求和挑战。 南京英派克检测有限责任公司江苏南京 210048 摘要：随着射线检测技术的不断更新与发展，越来越多的检测技术应用在复合材料的无损检测中，已取得了较为明显的效果，对复合材料制备过程的质量控制和质量评价起到了至关重要的作用。而随着更多具有优良性能的复合材料的开发，对于复合材料产品检测技术也有了更高的要求和挑战。射线检测技术是一项传统的，有着丰富实践经验的无损检测技术，具有包括影像资料直观、易于保存等在内的优势。本文针对射线检测在复合材料无损检测中的应用及其发展趋势展开分析与探讨。 关键词：射线；技术；检测 引言： 近年来的技术发展作用之下，复合材料作用范围的持续扩大使得各行业领域对于复合材料自身性能的完整性提出了相当严格的要求。复合材料主要是指：经由两种，或者是两种以上不同性质的材料，在化学性、物理性技术手段的作用之下，组成形成的具有全新理化性能的材料。复合材料最大的特点在于：将不同材料属性上的优势充分结合起来，达到了提高复合材料综合性能的目的，可以满足不同的要求。文章主要探讨射线检测技术在复合材料无损检测中的应用要点与优势，以期有助于实践工作的开展，达到优化并提升复合材料无损检测质量的重要目的。 一．射线检测技术在复合材料检测中的应用 （一）康普顿背散射成像技术的应用 康普顿背散射成像技术自上世纪80 年代发展至今已有数十年，其同样属于射线无损检测技术的研究范畴，在复合材料无损检测领域中有着独特的作用价值。 在利用康普顿背散射成像技术对复合材料进行检测的过程当中，其所依赖的基本工作原理在于：借助于X 射线与物质相互作用过程当中所产生的康普顿背散射效应，在不同位置，不同散射角角度作用之下所反映出的康普顿背散射光子数，获取被测定复合材料区域电子密度的分布情况。 通过对重建技术的应用，获取相对于复合材料而言的三维密度分布图像。在当前技术条件支持下，整个康普顿背散射成像检测系统主要由以下几个部分所构成： 其一为扫描运动自动控制系统； 其二为计算机图像处理与显示系统； 其三为探测采传系统，其四为运动机械系统。 康普顿背散射成像技术具有广泛性，不受检测对象的任何尺寸限制，因此，十分适合复合材料、铝合金以及塑料等材料的检测。（二）计算机断层扫描成像技术的应用 计算机断层扫描成像技术是一种建立在计算机技术基础之上的无损检测技术，现阶段在复合材料无损检测领域中有着相当广泛的应用价值。 在当前技术条件支持下，依托于计算机断层扫描成像技术所形成的整个无损检测系统主要由以下几个部分所构成： 其一为探测器系统； 其二为数据采集系统； 其三为计算机控制系统； 其四为准直器操作系统； 其五为机械扫描系统。 在将该技术作用于复合材料无损检测领域的过程当中，主要的工作过程可以概括为：首先，通过机械扫描的方式，获取被检测无损材料断层方面的关键数据信息，然后，在计算机控制系统的干预下，利用所获取的检测数据信息进行图像的重建，生成结构清晰的图像。期间需要特别注意的一点是：由于计算机断层扫描成像技术是建立在无损检测基础之上获取被检测复合材料二维灰度图像的，故而，被检测断面内部的结构组成情况可以通过图像灰度的方式加以辨识。在此基础之上，还可通过扩大断层二维图像扫描范围与宽度的方式，根据二维图像生成三维图像。 相较于传统意义上的胶片照相技术而言，计算机断层扫描成像技术能够更好的避免在影像重叠方面的问题，且对于提高生成图像灵敏度而言也有几位重要的意义。更加关键的一点是：计算机断层扫描成像技术具有数字型特点，所获取数据信息能够及时进行放大处理、压缩处理，以方便数据的传输，具有远距离观测的实用价值。 在当前国内对计算机断层扫描成像技术的应用过程当中，多作用于的检测对象包括碳/碳、碳/酚醛等复合材料，解决了这些材料在传统检测技术下存在的问题与不足。特别是由于计算机断层扫描成像技术具有数字化方面的优势，故而还可作用于对航天、航空等一类精密性产品的无损检测领域中，实现对应用范围的拓展与完善。 （三）射线实时成像技术的应用 射线实时成像技术是伴随着电子学成像方法迅速发展起来的一种无损检测技术。在作用于复合材料无损检测领域的过程当中，根据成像物体变动图像的迅速改变，在无损前提下，评估复合材料内部存在的缺陷与问题。 对比传统意义上适用于复合材料检测的胶片摄像照射技术而言，本技术方案的优势更加突出： 其一，合理控制了射线检测下的持续曝光时间，降低了人体受射线辐射的影响； 其二，能够使所获取图像的动态范围得到合理的提升，达到提高图像处理效率的目的；其三，整个检测作业的开展对曝光时间具有较
射线检测工艺规程 1 适用范围 本射线检测工艺适用于:碳素钢、低合金钢、不锈钢等材料制作的锅炉、压力容器及长输管道、钢质储罐熔化焊对接接头的射线透照检测工作。遇有特殊要求,应按相应的标准、规范执行。 2 引用标准 GB 11533—1989 标准对数视力表 GB 16357—1996 工业Ｘ射线探伤放射卫生防护标准 JB/T 7902—1999 线型像质计 JB/T4730－2005《承压设备无损检测》 SY/T4109-2005《石油天然气钢质管道无损检测》 GB50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》 3 射线防护 3、1 X射线对人体有不良影响,应执行《检测作业安全防护指导书》与其它安全防护规定。 3、2 在现场工作人员应随身佩带个人剂量仪、射线个人报警器及防护服。 3、3 带一台射线剂量巡测仪,测定利用现场墙壁房屋及设备选择理想的屏蔽位置。 3、4 拍片现场划定“射线放射区”并放好警戒标记。 3、5 确认工作人员均已完成各自工作并离开辐射区,方可开启射线发生器进行透照。 3、6 每次透照完成后,均应用报警器确认射线就是否停止辐射后,方可进入辐射现场。 3、7 现场作业完成后对仪器进行清点、核对无误后清理现场,撤除警戒标志方可撤离现场。 3、8 从事放射性工作人员应定期进行体检,每年允许接受的剂量量为50 m SV。 4 人员要求 4、1 从事射线检测人员必须经过培训,持证上岗。只有取得质量技术监督部门颁发的射线检测技术等级证书的人员,方可独立从事与该等级相应的射线检测工作。 4、2 射线检测人员应具有良好的身体素质,其校正视力不得低于 5、0,并每年检查一次。从事评片人员应能辨别距离400mm远的一组高为0、5mm、间距为0、5mm
焊缝X射线检测及其结果的评判方法综述 周正干, 滕升华, 江 巍, 李和平 (北京航空航天大学机械工程及自动化学院,100083 北京) 摘 要:分析了焊缝X射线检测方法的现状,指出了目前存在的主要问题;介绍了焊缝X射线检测结果的人工评定和计算机辅助评定方法,论述了国内外焊缝X 射线检测结果计算机辅助识别的研究现状。研究结果表明,X射线数字实时成像技术是焊缝射线 检测的发展方向,焊缝射线数字图像的计算机自动分析与识别技术是射线实时成像技 术成功应用的基础。 关键词:无损检测;图像处理;模式识别;焊接 中图分类号:TP391.6 文献标识码:A 文章编号:0253-360X(20002)03-85-04周正干0 序 言 目前,焊接已作为一种基本工艺方法,应用于航 空、航天、舰船、桥梁、车辆、锅炉、电机、电子、冶金、 能源、石油化工、矿山机械、起重机械、建筑及国防等 各个工业部门[1]。由于焊接过程中各种参数的影 响,焊缝有时不可避免地会出现熔合不良、裂纹、气 孔、夹渣、夹钨、未熔合和未焊透等缺陷。为了保证 焊接构件的产品质量,必须对其中的焊缝进行有效 的无损检测和评价。射线检测是常规无损检测的重要方法之一,是保证焊接质量的重要技术,其检测结果将作为焊缝缺陷分析和质量评定的重要判定依据[2]。对X射线检测结果的评定方法有两种:人工评定和计算机辅助评定。当人工评定检测结果时,评定人员的工作量大,眼睛易受强光损伤,效率较低,而且缺陷分析受评定人员的技术素质、经验以及外界条件的影响,结果往往会因人而异 。采用计算机对X射线检测结果进行分析和识别,可以大大提高工作效率,有效地克服人工评定中由于评判人员技术素质和经验差异以及外界条件的不同而引起的误判或漏判,使评判过程客观化、科学化和规范化。 1 焊缝X射线的检测方法 目前,焊缝X射线检测最常用的方法是胶片照相法。X射线胶片照相的成像质量较高,能正确提供焊缝缺陷真实情况的可靠信息,但是,它具有操作过程复杂、运行成本高、结果不易保存且查询携带不便等缺点。随着电子技术及计算机技术的发展,一 收稿日期:2001-11-01种新兴的X射线检测技术———基于X射线图像增强器(X ray image intensifier)的实时成像技术(Ra2 dioscopy)应运而生,其工作原理如图1所示,图2是一种典型的图像增强器。X射线图像增强实时成像检测技术的出现使焊缝X射线检测的效率大大提高。但是,与胶片照相法相比,由于图像增强实时成像法成像环节较多,信噪比低,图像容易产生畸变,故成像质量相对较低,检测结果的图像对比度和空间分辨率均不是很高。 图1 图像增强实时成像检测系统原理图 Fig.1 Sketch of im age2intensifier2b ased radioscopy system 为了解决上述问题,20世纪90年代末出现了X 射线数字实时成像检测技术(Digital radioscopy,DR),亦称为X射线数字照相(Digital radiography,DR),其工作原理如图3所示。X射线数字实时成像系统中使用的平板探测器(Flat panel detector)如图4所示,其像元尺寸最小可达0.127mm,因而成像质量及分辨率明显优于X射线图像增强器系统,几乎可与胶片照相媲美,同时还克服了胶片照相中 第23卷 第3期2002年6月 焊接学报 TRANS ACTI ONS OF THE CHI NA WE LDI NG I NSTIT UTI ON Vol.23 No.3 June 2002
常规无损检测方法有： 1.超声检测Ultrasonic Testing（缩写UT）； 2.射线检测Radiographic Testing（缩写RT）； 3.磁粉检测Magnetic particle Testing（缩写MT）； 4.渗透检验Penetrant Testing （缩写PT）； 5.涡流检测Eddy current Testing（缩写ET）； 1.超声波探伤ultrasonic inspection 利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播的影响来检验材料内部缺陷的无损 检验方法。现在广泛采用的是观测声脉冲在材料中反射情况的超声脉冲反射法，此外还有观测穿过材料后的入射声波振幅变化的穿透法等。常用的频率在0.5～5MHz之间。 常用的检验仪器为A型显示脉冲反射式超声波探伤仪。根据仪器示波屏上反射信号的有无、反射信号和入射信号的时间间隔、反射信号的高度，可确定反射面的有无、其所在位置及相对大小。仪器的基本结构和原理见图1。 超声波在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、横波、表面波和板波。 用纵波可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较简单的制件中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；
用横波可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷； 用表面波可探测形状简单的制件上的表面缺陷； 用板波可探测薄板中的缺陷。 在A型探伤仪的基础上发展而成的B型、C型探伤仪，可得到不同方向反射面的信号，也可将B型、C型显示组合以得到材料的内部反射面的三维显示图。 上述各种探伤仪均利用脉冲电信号激励压电换能器发射超声波，但也可用涡流声换能器来检验导电材料。这种换能器的换能过程在被探伤件表面进行，无须与材料接触，也不需要耦合剂，就可检验表面粗糙和温度高至500℃以上的金属材料，在冶金工业中应用较多。 超声波在材料中传播，由于吸收和散射等，强度会衰减，因此测量在诸如真空自耗炉中熔炼的合金材料中的衰减，有可能无损地了解材料组织均匀性的情况。 脉冲反射式超声波法同其他无损检验方法相比主要优点是： 1.穿透能力强，探测深度可达数米 2.灵敏度高，可发现与直径约十分之几毫米的空气隙反射能力相当的反射体 3.在确定内部反射体的位向、大小、形状及性质等方面较为准确 4.仅须从一面接近被检验的物体 5.可立即提供缺陷检验结果 6.操作安全,设备轻便 主要缺点是： 1.要由有经验的人员谨慎操作 2.对粗糙、形状不规则、小、薄或非均质材料难以检查 3.对所发现缺陷作十分准确的定性、定量表征仍有困难
射线检测通用工艺规程 1. 主题内容与适用范围本规程规定了焊缝射线人员具备的资格、所用器材、检测工艺和验收标准等内容。 本规程依据JB/T4730-2005的要求编写。适用于本公司板厚在2?30 mm钢制压力容器及壁厚T>2mm钢管对接焊接接头的X射线AB级检测技术。满足《压力容器安全技术监察规程》GB150、GB151 的要求。检测工艺卡内容是本规程的补充, 由n级人员按本规程等要求编写，其参数规定的更具体。 2. 引用标准、法规 JB/T4730 —2005《承压设备无损检测》 GB150-1998《钢制压力容器》 GB151-1999《管壳式换热器》 GB18871—2002《电离辐射防护及辐射源安全基本标准》 GB16357-1996《工业X射线探伤放射卫生放护标准》 JB/T7902《线型象质计》 特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》 压力容器安全技术监察规程》 3. 一般要求 3.1射线检测人员必须经过技术培训，按《特种设备无损检测人员考核与监督管 理规则》考核并取得与其工作相适应的资格证书。 3.1.1检测人员应每年检查一次视力，校正视力玄1.0。评片人员还应辨别出 400mn距离处 高0.5mm间距0.5mm的一组印刷字母。 3.2 辐射防护 射线防护应符合GB18871 GB16357的有关规定。
透照厚度（W 范围、mm 应识别丝号 丝径（mm 3.3胶片和增感屏 胶片：在满足灵敏度要求的情况下，一般 X 射线选用T3或T2型胶片。 增感屏：采用前屏为0.03mm 后屏为0.03?0.10mm 的铅箔增感屏。. 3.4象质计 3. 4.1底片影像质量采用Fe 线型像质计测定。其型号和规格应符合 JB/T7902 的规定。象质计型号一般按下表 4选定。但对透照外径W 100mn 钢管环缝 时采用 JB/T4730附录F 的专用象质计。 3.4.2底片的象质计灵敏度选用 按透照厚度及不同的透照方法选择表 1至表3中要求达到的象质丝号。 3.4.3透照厚度W 射线照射方向上材料的公称厚度。多层透照时，透照厚度为 通过 的各层材料公称厚度之和。焊缝两侧母材厚度不同时，以薄板计。 表1象质计灵敏度值-单壁透照、象质计置于源側 （AB 级） 表2象质计灵敏度值-双壁双影透照、象质计置于源側 （AB 级） 表3象质计灵敏度值-双壁单影或双壁双影透照、象质计置于胶片側 （AB 级） 3.3.1 3.3.2 3.3.3 胶片和增感屏在透照过程中应始终紧密接触。
常用焊缝检测方法 常用焊缝检测方法 常用焊缝无损检测方法： 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。主要用于发现焊缝内部气孔、夹渣、裂纹及未焊透等缺陷。焊缝检测方法 2.超声探伤(UT) 利用压电换能器件，通过瞬间电激发产生脉冲振动，借助于声耦合介质传人金属中形成超声波，超声波在传播时遇到缺陷就会反射并返回到换能器，再把声脉冲转换成电脉冲，测量该信号的幅度及传播时间就可评定工件中缺陷的位置及严重程度。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。例如：HF300，HF800焊缝检测仪等 3.渗透探伤(PT) 当含有颜料或荧光粉剂的渗透液喷洒或涂敷在被检焊缝表面上时，利用液体的毛细作用，使其渗入表面开口的缺陷中，然后清洗去除表面上多余的渗透液，干燥后施加显像剂，将缺陷中的渗透液吸附到焊缝表面上来，从而观察到缺陷的显示痕迹。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、工卡具铲除的表面以及不便磁粉探伤部位的表面开口缺陷。焊缝检测方法
4.磁性探伤(MT) 利用铁磁性材料表面与近表面缺陷会引起磁率发生变化，磁化时在表面上产生漏磁场，并采用磁粉、磁带或其他磁场测量方法来记录与显示缺陷的一种方法。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。例如：DA310磁粉探伤等焊缝检测方法 其他检测方法包括：大型工件金相分析；铁素体含量检验；光谱分析；手提硬度试验；声发射试验等。
“我是技能王”射线照相技术理论培训试卷 一判断题15道，每题2分，共30分，对的打√ ,错的打×。 1.X射线和γ射线具有辐射生物效应，能够杀伤生物细胞，破坏生物组织。(√) 2.阴极电子以很高的动能飞向阳极，绝大部分能量转换为X射线，仅有一小部分转变为热能。(×) 3.射线照相法的最大优点是可以获得缺陷的直观图像，缺陷定性容易。(√) 4.便携式X射线机体积小，重量轻，便于困难位置作业。(√) 5.X射线管必须具有足够的真空度、足够的绝缘强度和良好的热传导能力。(√) 6.X射线机的技术参数中所列出的焦点尺寸通常是指实际焦点尺寸。(×) 7.像质计是用来检查和评价射线底片影象质量的工具。(√) 8.评价射线照相影像质量最重要的指标是射线照相灵敏度。(√) 9.γ射线源体积小、重量轻、不用电、不用水，特别适合野外作业。(√) 10.训机的目的是吸收X射线管内的气体，提高X射线管的真空度。(√) 11.使用铅增感屏是减少散射线最方便,最经济也是最常用的方法。(√) 12.外径小于等于89mm，壁厚小于等于8mm的小径薄壁管，一般采
用双壁单影法透照。(×) 13.水洗不充分的底片，长期保存后会出现发黄现象。(√) 14.显影时间的长短对底片的黑度和反差不会造成太大的影响。(×) 15.显影温度与配方有关，手工处理的显影配方推荐的显影温度多在18℃—22℃。(√) 二．选择题（单选）共15道，每题2分，共30分。 1．下列哪种材料的靶产生X射线的效率最高？（B ） A、低原子序数材料 B、高原子序数材料 C、低硬度材料 D、高硬度材料 2．射线的生物效应与下列哪些因素有关？（D） A、射线的性质和能量 B、射线的照射量 C、肌体的照射量 D、以上都是 3．射线检测人员每年允许接受的最大射线剂量为：（B ） A、50雷姆 B、5雷姆 C、0.5雷姆 D、以上都不对 4.X射线管的有效焦点是指：（C）。 A、阳极靶面积 B、电子流轰击的几何尺寸 C、电子流轰击的几何尺寸在透照方向上的正投影尺寸 D、阴极面积 5．显影时，哪一条件的变化会导致影像颗粒粗大？（D） A、显影液活力降低 B、显影液搅动过度 C、显影时间过长 D、显影温度过高 6．胶片的银盐颗粒粗时：（A ） A、感光度高 B、清晰度高 C、对比度高 D、灵敏度高
射线检测Ⅱ级人员开卷笔试练习题 一、相关法规、规范 1）判断题 1.《特种设备无损检测人员考核规则》规定考核范围内的无损检测方法包括射线（RT）、超声（UT）、磁粉（MT）、渗透（PT）、声发射（AE）和涡流（ECT）六种。 2.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，特种设备《检测人员证》的有效期为4年。 3.《特种设备无损检测人员考核规则》要求报考的检测人员至少单眼或者双眼的裸眼或者矫正视力不低于《标准对数视力表》的5.0级。 4.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，各级人员笔试和实际操作考试的合格标准均为70分。 5.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，年龄65周岁以上（含65周岁）人员的换证申请不再予以受理。 6.《特种设备无损检测人员考核规则》规定，换证分为考试换证和审核换证两种方式，审核换证应当在取证后首次换证时实施，以后采取考试换证与审核换证交替实施，不得连续实施审核换证。 7.《锅炉安全技术监察规程》适用于符合《特种设备安全监察条例》范围内的固定式承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉、以及以余热利用为主要目的的烟道式、烟道与管壳组合式余热锅炉。8.《锅炉安全技术监察规程》规定，锅炉受压元件及其焊接接头质量检验，包括外观检验、通球试验、化学成份分析、无损检测、力学性能检验、水压试验等。 9.《锅炉安全技术监察规程》规定，当选用超声衍射时差法（TOFD）时，应当与脉冲回波法（PE）组合进行检测，检测结论应进行分别判定。
10.锅炉受压部件无损检测方法应当符合NB/T47013（JB/T4730）《承压设备无损检测》的要求。管子对接接头实时成像应符合相应技术规定。 11.GB150－2011《压力容器》规定，第Ⅲ类容器的对接焊接接头应进行100%射线或超声波检测。 12.GB150－2011《压力容器》规定，对于进行局部射线或者超声波检测的压力容器，其公称直径D N ≥250mm的接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接接头应进行100%射线或超声波检测。 13.GB150－2011《压力容器》规定，进行局部检测的焊接接头，发现有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延长部位增加检测长度，增加的长度为该焊接接头长度的10%，且两侧均不少于250mm。 14.GB150－2011《压力容器》规定，压力容器无损检测档案应完整，保存时间不得少于容器设计使用寿命。 2）选择题 1.《特种设备无损检测人员考核规则》规定的超声检测方法项目为。 A.脉冲反射法超声检测。 B.衍射时差法超声检测。 C.超声检测（自动）。 D.以上都是。 2.以下哪一条不是《特种设备无损检测人员考核规则》规定的对Ⅱ级人员的能力要求？ A.调试和校准检测仪器。 B.编制或者审核无损检测报告。 C.编制和审核无损检测工艺规程。
X射线检测通用工艺守则 文件编号： 1目的 本工艺文件的目的是对射线检测对象、方法、人员资格、所用器材、工艺技术、质量分级、报告的填写与审核、资料档案等的控制和要求。 2 主要内容和适用范围 2.1本工艺文件规定了无损检测工作的一般要求，规定了无损检测的操作程序和操作方法。 2.2本工艺文件适用于我公司所开展的锅炉、压力容器、压力管道的射线检测。3编制依据 3.1 特种设备无损检测人员考核与监督管理规则 3.2 GB/T3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相 3.3 GB/T12605-90 钢管环缝熔化焊对接接头射线照相工艺及质量分级 3.4 GB4792-84 射线卫生防护基本标准 3.5 JB/T4730-2005 承压设备无损检测 3.6 SY/T4109-2005 石油天然气钢制管道无损检测 3.7 GB18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准
4 检测控制流程图 5 检测控制要求 5.1检测人员资格及要求 5.1.1从事承压设备的原材料、零部件和焊接接头无损检测的人员，应按照《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》的要求取得相应无损检测资格。5.1.2无损检测人员资格级别分为Ⅲ（高）级、Ⅱ（中）级和Ⅰ（初）级。取得不同资格级别的人员，只能从事与该方法和该资格级别相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。
5.1.3从事射线检测人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射工作人员证。 5.1.4 检测人员未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于5.0（小数记录值为1.0）, 测试方法应符合GB 11533的规定。检测人员应每年检查一次视力。 6 检测前准备 6.1仪器、设备、材料的选择 6.1.1射线检测的主要设备为：定向工业X射线机、周向工业X射线机。 6.1.2 射线胶片 6.1.2.1 AB级射线检测技术应采用T3类或更高类别的胶片，B级射线检测技术应采用T2类或更高类别的胶片。胶片的本底灰雾度应不大于0.3。 6.1.3观片灯 6.1.3.1观片灯的最大亮度应能满足评片的要求。 6.1.4 黑度计（光学密度计） 6.1.4.1 黑度计可测的最大黑度应不小于4.5，测量值的误差应不超过±0.05。 6.1.4.2 黑度计至少每6个月校验一次。校验方法可参照JB/T4730附录B（资料性附录）的规定进行。 6.1.5增感屏 射线检测一般应使用金属增感屏。增感屏的选用应符合表6-1的规定。 6.1.6 像质计 6.1.6.1 底片影像质量采用线型像质计测定。线型像质计的型号和规格应符合
三、问答题 4.1 试述射线源的选择原则。 4.2 X 射线线质的选择需要考虑哪些因素？ 4.3 选择透照焦距时应考虑哪些因素？
4.4 何谓曝光量？X、
射线的曝光量分别指什么？
4.5 何谓曝光因子？何谓平方反比定律？ 4.6 何谓互易定律失效？它对射线照相有何影响？ 4.7 从提高探伤质量的角度比较各种透照方式的优劣？ 4.8 计算一次透照长度时，公式中的外径 Do 是否计入焊缝余高? 4.9 计算搭接长度时，公式中的工件表面至胶片距离 L2 是否要考虑焊缝余高? 4.10 计算几何不清晰度 Ug 时，公式中的工件表面至胶片距离 L2 是否要计入焊缝余高? 4.11 曝光曲线有哪些固定条件和变化参量。 4.12 为什么说不同的 X 射线机的曝光曲线各不相同？ 4.13 试述散射线的实际来源和分类。 4.14 影响射线照相质量的散射线是如何产生的？ 4.15 散射比的影响因素有哪些？ 4.16 常用控制散射线的方法有哪些？ 4.17 焊缝透照的基本操作包括哪些内容？ 4.18 焊缝余高对 X 射线照相质量有什么影响？ 4.19 透照有余高焊缝应注意哪些事项？ 4.20 透照余高磨平的焊缝怎样提高底片灵敏度？ 4.21 大厚度比试件透照采取的特殊技术措施有哪些？ 4.22 指出小口径管对接焊缝射线照相对缺陷检出的不利因素，并提出改进措施。
4.23 计算小径管透照平移距离时，公式中的工件表面至胶片距离 L2 是否要计入焊缝余高？ 4.24 射线照相实际透照时，为什么一般并不采用最小焦距值？ 4.25 什么是优化焦距 Fopt？射线检测中选择优化焦距的目的是什么？
问答题答案 4.1 答：射线源选择的原则： （1）对轻合金和低密度材料，最常用的射线源是 X 射线； （2）透照厚度小于 5mm 的钢（铁素体钢或高合金钢），除非允许较低的探伤灵敏度，也要选择 X 射线； （3）大批量的工件实施射线照相，选择 X 射线，因为曝光时间较短； （4）透照厚度大于 150mm 的钢，宜选择兆伏级的高能 X 射线； （5）对于厚度为 50mm～150mm 的钢，选择 X 射线和 γ 射线可得到几乎相同的探伤灵敏度； （6）对于厚度为 15mm～50mm 的钢，选择 X 射线可获得较高的灵敏度；选用 γ 射线则应根据具体厚度 和所要求的探伤灵敏度，选择 Ir-192 或 Se-75，并应考虑配合适当的胶片类型； （7）对某些条件困难的现场透照工件，宜选择 γ 射线； （8）在满足几何不清晰度 Ug 的情况下，透照环焊缝尽量选择圆锥靶周向 X 射线机作周向曝光，以提高工 效和影像质量。 4.2 答： （1）适用的射线能量范围主要根据试件的材质和厚度确定，以保证能穿透试件为射线能量的下限， 以保证足够的灵敏度为射线能量的上限。 （2）具体管电压数值主要根据底片对比度要求而确定，当被检区域厚度变化较小时，需增大对比度，应采 用较低管电压；当被检区域厚度变化较大时，需兼顾宽容度，适当降低对比度，应采用较高管电压。 （3）射线能量不仅影响底片对比度，而且影响固有不清晰度和散射比，这些都应在选择射线能量时加以考 虑。 4.3 答：（1）焦距的选择应满足几何不清晰度的要求； （2）焦距的选择还应保证在满足透照厚度比 K 的条件下，有足够大的一次透照长度 L3； （3）为减少因照射场内射线强度不均匀对照相质量的影响，焦距取大一些为好。 （4）由于射线强度与距离平方成反比，焦距的增加必然使曝光时间大大延长，因此焦距也不能过大。
射线检测工作的辐射防护 夏纪真编 目录 §1 射线防护的基本概念 §1.1 描述辐射与物质相互作用的物理量及其单位 §1.2 辐射生物效应 §1.3 辐射损伤 §2 射线防护的基本要求 §2.1 射线防护的基本原则 §2.2 我国辐射防护方面的有关标准 §3 射线防护的基本方法 §3.1 时间防护 §3.2 距离防护 §3.3 屏蔽防护 §4 辐射监测 §5 防护设施与程序控制 参考文献 §1 射线防护的基本概念 §1.1 描述辐射与物质相互作用的物理量及其单位 放射线能使物质的中性原子或分子形成离子（正离子和负离子），这种现象称为电离，我们把这种能够在通过物质时能间接或直接地诱生离子的粒子或电磁辐射的辐射，称作电离辐射（或致电离辐射）。直接电离辐射通常是指阴极射线、β射线、α射线和质子射线，间接电离辐射是指X射线、γ射线和中子射线。 电离辐射传递给每单位质量的被照射物质的平均能量，称为吸收剂量，吸收剂量的国际单位是戈瑞,Gy,专用单位是拉德,rad,两者的换算关系是1戈瑞=1焦耳/千克=100拉德,1拉德=10-2戈瑞，1拉德=100尔格/克。单位时间内的吸收剂量就称为吸收剂量率，其单位是戈瑞/小时（Gy/h）。 由于不同种类的射线（X、γ、中子、电子、α、β等），不同类型的照射条件（内照射、外照射），即使吸收剂量相同，对生物所产生的辐射损伤程度也可以是不同的，为了统一衡量评价不同类型的电离辐射在不同照射条件下对生物引起的辐射损伤危害，引入了剂量当量这一物理概念。通用于各种辐射的当量，表示被照射人员所受到的辐射。剂量当量H是生物组织内被研究的一点上的吸收剂量D与辐射的品质因素Q（也称做线质因数，表示吸收能量微观分布对辐射生物效应的影响，对生物因数与辐射类型和能量的关系作了适当修正）及其修正因素N（吸收剂量空间、时间等分布不均匀性对辐射生物效应的影响）的乘积，即H=DQN, 吸收剂量当量的国际单位是希沃特,Sv,专用单位是雷姆,rem,两者的换算关系是1希沃特=1焦耳/千克=100雷姆,1雷姆=10-2希沃特。对于X射线、γ射线，就防护而言，Q和N值均近似取为1，所以可以认为吸收剂量和剂量当量在数值上是相等的。 直接测量吸收剂量是比较困难的，但是可以通过仪器测量照射量来计算被辐照物体的吸收剂量。 X射线或γ射线穿过空气时能使空气的分子发生电离，形成带有正电荷的正离子和带有负电荷的负离子，描述X射线或γ射线使空气产生电离能力的物理量是照射量，其定义为X射线或γ射线（光子）在每单位质量空气内，释放出来的所有电子（正、负电子）被空气完全阻止时，在空气中产生的任一种符号的离子总电荷的绝对值，照射量的国际单位是库仑/千克(C/Kg) ，专用单位是伦琴,R,两者的换算关系是1库仑/千克≈3.877x103伦琴,1伦琴=2.58x10-4库仑/千克。 单位时间内的照射量就称为照射率，其国际单位是库仑/千克·秒,专用单位是伦琴/小时。
射线检测面临的问题 >>国家发展的要求 节能减排、无污染、实现绿色无损检测 >>产品检测的需要 自动化、高效率、远程评判（交互）、存储查询方便 解决方法 方法之一：改变胶片及其后处理环节，切断污染源 方法之二：后续处理技术的发展 （1）数字化技术的发展 （3）计算机、自动化技术的发展 射线数字成像技术 DR技术 CR技术 像质评价 应用 1、DR技术概述 1.1 定义 DR——Digital Radiography NB/T47013.11（DR） 承压设备无损检测第11部分： X射线数字成像检测 1.2 检测系统组成 1.3 与胶片照相不同之处： 组成及成像过程 增加了硬件（数字探测器、检测工装、计算机）与软件（数据采集、控制、处理）； 减少了胶片及其暗室处理环节。 RT:胶片照相是射线光子在胶片中形成潜影，通过暗室的处理，利用观片灯来观察缺陷； DR成像则是利用计算机软件控制数字成像器件，实现射线光子到数字信号再到数字图像的转换过程，最终在显 示器上进行观察和处理缺陷。 DR技术： 面阵探测器 线阵探测器 数字探测器
1.4 检测原理 射线透照被检工件，衰减后的射线光子被数字探测器接收，经过一系列的转换变成数字信号，数字信号经放大和A/D转换，通过计算机处理，以数字图像的形式输出在显示器上。 数字探测器使用时注意事项 1、温湿度的要求 2、承受的最高辐照能量 3、承重 4、磕碰、划伤 5、预热 6、校正 1.5 DR与胶片比较的特点 >>提高检测效率（静止成像、连续成像） >>透照宽容度增加 >>快速查询和统计 >>减少暗室的洗片环节，降低环境污染 >>预热 >>校正（坏像素、不一致性） >>灵敏度高、分辨率低（与像素大小有关） >>一次投入成本高 >>探测器无法弯曲，有一定厚度