射线探伤的物理基础
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特种设备无损检测Ⅱ级人员考核大纲(射线检测部分)第一章通用知识中的专业基础知识1 射线检测的物理基础1.1原子与原子结构1.1.1元素与原子(A)1.1.2核外电子运动规律(A)1.1.3原子核结构(A)1.2射线的种类和性质1.2.1 χ射线和γ射线的性质(B)1.2.2 χ射线产生及其特点(1)连续谱的产生和特点(B)(2)标识谱的产生和特点(A)1.2.3 γ射线的产生及其特点(B)1.2.4 射线的种类(A)1.3射线与物质的相互作用1.3.1光电效应(B)1.3.2康普顿效应(B)1.3.3电子对效应(A)1.3.4瑞利散射(A)1.3.5各种相互作用发生的相对概率(A)1.3.6窄束、单色射线的强度衰减规律(B)1.3.7宽束、多色射线的强度衰减规律(A)1.4射线照相法的原理与特点1.4.1射线照相法的原理(C)1.4.2射线照相法的特点(C)2 射线检测设备及器材2.1 χ射线机2.1.1 χ射线机的种类和特点(1)χ射线机的分类(B)(2)携带式χ射线机的技术进展(A)2.1.2 χ射线管(1)结构和种类:普通χ射线管、金属陶瓷管(B)特殊用途管(A)(2)技术性能①阴极特性和阳极特性(B)②管电压(B)③焦点(B)④辐射场的分布(B)⑤真空度(A)⑥寿命(C)2.1.3高压发生电路(1)半波整流电路(B)(2)全波整流电路(A)(3)倍压整流电路(A)(4)全波倍压恒直流电路(A)2.1.4 χ射线机的基本结构(B)2.1.5 χ射线机的主要技术条件(A)2.1.6 χ射线机的使用、维护和修理(1)χ射线机操作程序(C)(2)χ射线机的使用注意事项(C)(3)χ射线机的维护和保养(C)(4)χ射线机的常见故障(A)2.2 γ射线机2.2.1 γ射线源的主要特性参数(A)2.2.2 γ射线探伤设备的特点(B)2.2.3 γ射线探伤设备的分类与结构(A)2.2.4 γ射线探伤机的操作(B)2.2.5 γ射线探伤设备的维护和故障排除(B)2.3射线照相胶片2.3.1射线照相胶片的构造与特点(B)2.3.2感光原理及潜影的形成(A)2.3.3底片黑度(C)2.3.4射线胶片的特性(1)特性曲线(C)(2)特性参数(B)2.3.5卤化银粒度对胶片性能的影响(A)2.3.6胶片的光谱感光度(A)2.3.7工业射线胶片系统的分类(B)2.3.8胶片的使用与保管(C)2.4射线照相辅助设备器材2.4.1黑度计(光密度计)(B)2.4.2增感屏(C)2.4.3像质计(C)2.4.4其他照相辅助设备器材(C)3 射线照相灵敏度的影响因素3.1射线照相灵敏度的影响因素3.1.1 概述(A)3.1.2射线照相对比度(1)对比度公式的推导(A)(2)对比度的影响因素①影响主因对比度的因素(B)②影响胶片对比度的因素(A)3.1.3射线照相清晰度(1)几何不清晰度Ug(C)(2)固有不清晰度Ui(B)3.1.4射线照相颗粒度(B)3.2 灵敏度和缺陷检出的有关研究(1)最小可见对比度△Dmi n(A)(2)射线底片黑度与灵敏度(A)(3)几何因素对小缺陷对比度的影响(A)4 射线透照工艺4.1透照工艺条件的选择4.1.1射线源和能量的选择(1)射线源的选择(A)(2)χ射线能量的选择(B)4.1.2焦距的选择(1)焦距与射线照相灵敏度的关系(C);(2)焦距与被检工件的几何形状及透照方式的关系(B)(3)焦距与总不清晰度的关系(A)4.1.3曝光量的选择和修正(1)曝光量的推荐值(C)(2)互易律、平方反比定律和曝光因子(C)(3)曝光量的修正计算①利用曝光因子的曝光量修正计算(C)②利用胶片特性曲线的曝光量修正计算(A)4.2透照方式的选择和一次透照长度的计算4.2.1透照方式的选择(C)4.2.2一次透照长度的计算(1)透照厚度比K值与一次透照长度的关系(C)(2)直缝透照一次长度的计算(C)(3)环缝单壁外透法一次长度的计算(C)(此要求宜针对图表法而非公式法)(4)环缝单壁内透法一次长度的计算(C)(此要求宜针对图表法而非公式法)(5)环缝双壁单影法一次长度的计算(C)(此要求宜针对图表法而非公式法)4.3曝光曲线的制作及应用4.3.1曝光曲线的构成和使用条件(C)4.3.2曝光曲线的制作(C)4.3.3曝光曲线的使用(C)4.4散射线的控制4.4.1散射线的来源和分类(B)4.4.2散射比的影响因素(A)4.4.3散射线的控制措施(1)选择合适的射线能量(B)(2)使用铅箔增感屏(B)(3)散射线的专门控制措施:背防护铅板、铅罩和光阑、厚度补偿物、滤板、修磨试件(B)4.5焊缝透照常规工艺4.5.1透照工艺的分类和内容(B)4.5.2焊缝透照专用工艺卡示例(B)4.5.3焊缝透照的基本操作(C)4.6射线透照技术和工艺研究4.6.1大厚度比试件的透照技术(B)4.6.2安放式接管管座焊缝的射线照相技术要点(B)4.6.3管子—管板角焊缝的射线照相技术要点(B)4.6.4小径薄壁管透照技术与工艺(1)透照布置(B)(2)厚度变化分析(A)(3)透照次数计算(B)(4)像质要求(B)4.6.4球罐γ射线全景曝光工艺(设备和器材选择、工艺程序、曝光时间的计算、及措施布置、注意事项、安全管理)(B)5.暗室处理技术5.1暗室基本知识5.1.1暗室布置及对工作质量的影响(B)5.1.2暗室设备器材使用知识(B)5.1.3配液注意事项(B)5.1.4胶片处理程序和操作要点(B)5.1.5胶片处理的药液配方(A)5.1.6控制使用单位的胶片处理条件的方法(B)5.2暗室处理技术5.2.1显影(1)显影液的组成及作用(B)(2)影响显影的因素(B)(3)显影的基本原理(A)5.2.2停显(1)组成及作用(B)(2)基本原理(A)5.2.3定影(1)定影液的组成及作用(B)(2)影响定影的因素(B);(3)定影的化学知识(A)5.2.4水洗和干燥(B)5.3 自动洗片机(A)6 射线照相底片的评定6.1评片工作的基本要求6.1.1底片的质量要求(C)6.1.2环境、设备条件要求(C)6.1.3人员条件要求(C)6.1.4与评片基本要求相关的知识(A)6.2评片基本知识6.2.1管片的基本操作(B)6.2.2投影的基本概念(B)6.2.3焊接的基本知识(A)6.2.4焊接缺陷的危害性及分类(A)6.3底片影像分析6.3.1焊接缺陷影像(B)6.3.2常见伪缺陷影像及识别方法(B)6.3.3表面几何影像的识别(B)6.3.4底片影像分析要点(B)6.4焊接接头的质量等级评定6.4.1焊接接头质量分级规定评说(B)6.4.2射线照相检验的记录与报告(B)。
无损射线RT培训复习资料★关于教材的说明;关于习题集;关于学习方法;关于考试。
★教材重点理一遍学习重点:依托基础理论,掌握基本知识(射线照相时电压太高为什么不对?后板和薄板对比度哪个高?)和操作、评片技能。
第1、2、3章是第4、5章的基础;第1-5章是第6章的基础;第7章是防护(安全知识)。
学习总结(复习):把各章内容联系起来,搞清各物理量之间的关系、影响,从而正确选择。
照出合格底片。
第一章射线检测的物理基础1.原子结构、原子核结构、衰变。
2.X射线、γ射线的特点与区别。
共性:都是电磁波;区别:波长不同、产生方法不同。
3.X射线、γ射线的性质教材第5页与检测有关的5条(1、2、5、6、7);3、4与射线检测关系不大。
4.X射线的产生、谱线特点电子撞击金属靶产生(1%);能谱为连续谱。
5.X射线的强度、能量由什么决定(1)强度→I(i)(管电流);能量→KV(管电压)i增大,强度增大;KV增大,能量增大,强度也同时增加。
X射线的穿透力(透照厚度)取决于KV;γ射线的穿透力取决于源的种类。
(2)射线穿透物质能力的度量(又叫硬度)定性:用“线质”表示定量:用半价层、有效能量或吸收系数(对于连续X射线)半价层、光子能量或波长(对于单色射线)线质硬射线:穿透力强、通过工件时衰减小,ΔD低(如能量高的射线)软射线:穿透力弱、通过工件时衰减大,ΔD高射线的质、线质、硬度、能量描述的是同一个物理量,还有如:照射量、照射率等。
6.γ射线的产生及其特点γ射线是放射性同位素衰变产生的,能谱为线状谱。
(放射性同位素是一种不稳定的核素)γ射线的能量是由放射性同位素的种类决定的。
γ射线的强度单位是活度(活度是不断变化的),是制造时决定的。
半衰期的概念。
X射线的强度、能量是可控的(大小可调节);γ射线的强度、能量是不可控的(不能人为调节),只能透照与能量相应的厚度,有上下限区间。
7.射线对人的危害高能比低能危害大。
8.射线检测照相原理(射线与物质的相互作用)(1)现象(射线穿过物质的变化):强度减弱;(2)强度减弱原因:吸收与散射;吸收与能量和材料的原子序数、密度、厚度有关;散射与能量、波长、厚度、受照面积有关。
x射线探伤原理
X射线探伤原理。
X射线探伤是一种常用的无损检测方法,它利用X射线的穿透能力来检测材料
内部的缺陷和异物。
X射线探伤原理主要包括X射线的产生、穿透和检测三个方面。
首先,X射线是通过X射线管产生的。
X射线管是一种能够产生X射线的设备,它由阴极和阳极组成,当阴极上加上高压电流时,阴极上的电子就会被加速到阳极上,当电子撞击到阳极时就会产生X射线。
这些X射线经过滤波器的过滤后,就
可以照射到被检测物体上。
其次,X射线具有很强的穿透能力。
X射线是一种电磁波,它的波长非常短,
能够穿透大部分物质。
当X射线照射到被检测物体上时,会穿透物体的表面,然
后被检测物体内部的不同材料吸收不同程度,形成透射图像。
最后,X射线的检测是通过X射线探伤仪器来实现的。
X射线探伤仪器主要由
X射线源、探测器和显示器组成。
X射线源产生X射线,照射到被检测物体上;
探测器接收透射的X射线,然后将其转化为电信号;显示器将电信号转化为图像,通过图像来分析被检测物体内部的缺陷和异物。
总的来说,X射线探伤原理是利用X射线的穿透能力来检测材料内部的缺陷和
异物,通过X射线管产生X射线,然后X射线穿透被检测物体,最后通过X射线
探伤仪器来实现检测。
这种无损检测方法在工业生产和安全领域有着广泛的应用,它可以快速、准确地检测出被检测物体内部的缺陷和异物,为生产和安全提供了重要的保障。
射线检测的物理基础射线检测是一种利用射线在物质中传播的特性进行物质组成分析和缺陷检测的方法。
射线检测常用的射线包括X射线和γ射线。
这两种射线都是电磁波,具有较高的穿透能力和能量,因此可以用于穿透物质并获取内部信息。
射线检测的物理基础主要包括射线的产生、传播以及与物质相互作用的过程。
下面将对这些基础进行详细的介绍。
一、射线的产生射线检测中常用的X射线是通过X射线管产生的。
X射线管由阴极和阳极组成,当阴极上加上一定电压时,会产生一束高速电子,电子在电场作用下加速,并与阳极碰撞。
在碰撞过程中,电子会失去一部分能量,产生X射线。
这些X射线具有较高的能量,可以穿透物质并与物质相互作用。
γ射线则是由放射性核素产生的。
放射性核素的原子核不稳定,会发生衰变,释放出γ射线。
γ射线具有较高的能量和穿透能力,可以用于射线检测。
二、射线的传播射线在物质中的传播是直线传播,具有一定的传播速度。
射线传播的速度取决于射线的能量和介质的密度。
在同一介质中,射线的传播速度是恒定的。
而在不同介质中,射线的传播速度会发生改变,这就是射线折射现象。
三、射线与物质的相互作用射线与物质相互作用的过程是射线检测中最重要的过程。
射线与物质的相互作用包括散射、吸收和衰减三个主要过程。
散射是指射线与物质中的原子或分子碰撞后改变方向的过程。
散射分为弹性散射和非弹性散射。
弹性散射是指射线与原子或分子碰撞后只改变方向而不改变能量的过程,非弹性散射则是指射线与原子或分子碰撞后既改变方向又改变能量的过程。
散射的发生会改变射线的传播方向,从而影响射线检测的结果。
吸收是指射线在物质中传播过程中被物质吸收的过程。
物质对射线的吸收能力取决于射线的能量和物质的性质。
不同物质对射线的吸收能力有所差异,因此可以通过测量射线的吸收量来判断物质的组成。
衰减是指射线在物质中传播过程中能量逐渐减小的过程。
射线的衰减程度取决于射线的能量和物质的厚度。
较厚的物质会对射线的衰减产生更显著的影响。
射线检测知识点第一章 探伤的基本原理射线探伤的实质是根据被检工件与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(如下图),使缺陷能在射线底片或X 光电视屏幕上显示出来。
图中射线在工件及缺陷中的线衰减系数分别为μ和μ’。
根据衰减定律,透过完好部位x 厚的射线强度为:透过缺陷部位的射线强度为:第二章 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,是一种行之有效而又不可缺少的检测材料或零件内部缺陷的手段,在工业上广泛应用。
射线检测的优点:1、适用于几乎所有的材料,对零件几何形状及表面粗糙度均无严格要求,目前射线检测主要应用于对铸件和焊件的检测;2、射线检测能直观地显示缺陷影像,便于对缺陷进行定性、定量和定位;3、射线底片能长期存档备查,便于分析事故原因。
射线检测的缺点:射线检测对气孔、夹渣、疏松等体积型缺陷的检测灵敏度较高,对平面缺陷的检测灵敏度较低,如当射线方向与平面缺陷(如裂纹)垂直时很难检测出来。
另外,射线对人体有害,需要有保护措施。
超声波探伤与X 射线探伤的比较: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,当超声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来,在萤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。
超声波探伤比X 射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高,对人体无害等优点;缺点是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性;超声波探伤适合于厚度较大的零件检验 。
超声波探伤与射线探伤都属于物理探伤。
xx e I I μ-=0x x ee I I ∆---=)'(0'μμμ第一节射线检测的物理基础一、射线的种类和频谱波长较短的电磁波叫射线。
射线探伤的原理
射线探伤是一种常用的无损检测技术,其原理基于射线与材料的相互作用。
射线通常指X射线或伽马射线,它们具有很强的穿透力,能够透过被检测物体,被探测物体内部结构的细微变化所吸收、散射或漫射。
通过检测射线在物体内部的强度变化,可以推断出物体内部的缺陷、裂纹或异物等信息。
首先,需要一个射线源来产生射线。
X射线通常通过X射线机产生,而伽马射线则使用放射性同位素作为源。
射线源会发射出射线,射线会穿透被检测物体。
当射线与物体相互作用时,会发生吸收、散射或漫射。
物体的密度、厚度以及组成等因素都会影响射线的相互作用方式。
例如,当射线通过目标物体时,如果物体内存在缺陷,射线会在缺陷处被吸收或散射,导致通过探测器的射线强度减小。
相比之下,如果物体内无缺陷,射线会基本上以相同的强度通过。
接下来,通过测量射线通过被检测物体后到达探测器的射线强度,可以得出物体内部的结构信息。
利用吸收率或散射率,可以判断缺陷的位置、大小和性质。
通常,探测器会将收集到的射线数据转化为电信号,并经过处理后显示成图像或曲线,供检测人员分析和判断。
射线探伤技术在工业领域中广泛应用,尤其适用于金属和合金材料的检测。
它可以检测到微小的缺陷,如裂纹、气孔、异物等,对于确保材料的质量和安全性起到关键作用。
同时,射线
探伤还可以用于医学领域,如X射线检查可用于诊断骨折、肿瘤等疾病。
《射线检测技术》教学大纲一、课程性质和内容《射线检测技术》是焊接质量检测技术专业的一门主干专业课程,主要培养射线检测技术人才。
要求学生掌握射线检测的基础知识、基本操作技能及射线检测的实践应用。
本课程以“教—学—做”一体化为主体,以训练学生的各种典型工件的射线检测技能为目标,将射线检测基础知识、检测设备的原理及使用、胶片的暗室处理、工件的质量评定及检测工艺的编制等教学内容,以典型的工作任务为载体进行教学,融理论与实践为一体,培养高技能的专业人才。
课程的主要内容包括:射线检测的物理基础、典型工件的射线检测、胶片的暗室处理技术、底片的质量评定及缺陷分析、射线检测工艺的编制、射线检测的安全防护等。
二、课程能力目标本课程的教学目标是:使焊接质量检测技术专业的学生通过本课程的学习,掌握射线检测的实践操作要求,熟悉检测设备的应用,掌握国家及国际的各种检测标准,并能依据标准进行质量评定。
具有分析问题和解决问题的能力,并注意渗透思想教育,逐步培养学生的辩证思维能力,加强学生的职业道德观念。
1.专业能力目标(1)从给定的工作任务中,掌握零件进行检测所需的信息资料。
(2)根据零件的结构特点及技术要求,确定检测的设备及器材。
(3)确定检测的规范参数。
(4)能独立进行实际操作,并观察检测结果。
(5)根据相应的标准可以进行被检工件的质量评定。
(6)能独立分析和解决影响检测结果的因素。
2.社会能力目标(1)培养学生的沟通能力及团队合作精神。
(2)培养成学生分析问题、解决问题的能力。
(3)培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风。
(4)培养学生的质量意识、安全意识和环境保护意识。
(5)培养学生的职业道德能力。
(6)培养学生初步的管理能力和信息处理能力。
3.方法能力目标(1)培养学生学习的能力。
(2)培养学生必要的政治素质。
(3)使学生具备一定的法律意识。
(4)培养学生必备的人文素质和健康的身心。
(5)培养学生良好的职业道德。
三、与前后课程的联系1.与前续课程的联系(1)《焊接生产基础》使学生掌握焊接的基础知识,为学生分析焊接结构产品生产加工的质量问题提供理论基础。
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。
胡老师RTⅡ讲稿第一章射线探伤的物理基础§1-1 X射线的产生一、原子和原子结构原子是由原子核与核外飞速旋转的电子组成。
原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成。
每个质子和中子质量非常接近,均具有一个质量单位。
(以碳质量的为一个原子质量单位,用1“u”表示)照此规定氢元素的原子量为1,氧元素为16。
原子质量数A中子数质子数质子数核电荷数Z原子序数质子数核电荷数核外电子数原子序数中子数原子质量数-质子数(或原子序数)例27个质子60-2733个中子原子序数27,核外电子27个电子质量很小可忽略不记,它等于氢原子质量。
二、X射线的产生1、X射线产生的条件X射线是由X 射线发生器产生的,X射线发生器由三部分组成(即产生X 射线的必要条件)①发射电子灯丝(阴极)②加速电子的装置高压发生器③受电子轰击的阳极靶阳极密封保持一定的真空度玻璃(陶瓷)聚焦罩S 阴极钨(等)阳极10-6-10-7mmHg 过程灯丝加热后放出电子,在灯丝与靶之间加几十~几百千伏电压后,电子以很高速度撞击靶面,电子失去所具有的动能,电子的能量绝大多部分转化为热能,极少部分以X射线形式辐射出来。
因为带电粒子在加速减速时,必然伴随着电磁辐射的发生。
⑴连续X射线连续X射线是高速运动的电子和原子核核外库仑场的作用过程中发射出来的。
①X射线的性质λ波长频率h布郎克常数C 波的性质波长与频率的关系λ X射线是一种电磁波,具有电磁波的波粒二相性ν 粒子的性质粒子的能量hν 即{ 在极端情况下,电子的能量全部转变为X射线光电子能量h。
这时产生的光电子即为最短波长。
而大部分电子是经过多次制动,逐步丧失动能的。
这就是使转换过程中发出的电磁辐射具有各种波长。
因此X射线的波谱是连续分布的,称为连续谱。
②最短波长λmin计算e电子电量1.610-19 h布郎克常数6.62610-34 vkv所加管电压(千伏)h光电子能量C光速Å10-8㎝长度单位即Å ※结论最短波长只与管电压有关,与阳极靶材料无关,与管电流、灯丝电流均无关。