x射线探伤原理

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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。

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更多免费资料下载请进： 好好学习社区 X射线探伤仪操作规程

一、人员要求

1．X射线探伤机操作人员都应经过专业培训，并持有国家质量技术监督局的Ⅰ级或Ⅰ级以上的射线检验人员资格证书；

2．X射线探伤机操作人员应熟悉所用设备的基本结构、性能、各部分作用及相关安全知识

3．X射线探伤机操作人员应严格按照本程序操作X射线探伤机，并对设备使用的安全性负责。

二、操作步骤

1．开机前的准备工作

1) 检查X射线探伤机操作箱和机头，无任何损坏痕迹以及安装螺丝脱落、电线破损，方可接上电源。使用条件不符合无损检测仪器说明书要求时，不得使用.

2) 根据试件的材料和厚度选取合适的曝光条件。控制探伤曝光条件时，必须严格符合设备性能要求探伤机定位后，必须与相应定位工具固定栓紧，以免颠翻跌落

2. 开机顺序

1) 将X光机出射窗口对准被检工件，注意集光罩与工件被检部分方向一致。

2) 用对焦器调整X光机集光罩对准焊缝中心及两者的焦距。探伤机定位后，必须与相应定位工具固定栓紧，以免颠翻跌落。

3) 打开控制器电源开关，电源灯亮，冷却风机旋转，如发现不正常应立即切断电源，并且及时通知设备部。 德信诚培训网

更多免费资料下载请进： 好好学习社区 3.曝光过程

1) 当设置好正确的参数时，按“开”键，此时语音会提示“曝光开始”进入曝光（延时）状态。

2) 如果设置了延时，则进入延时状态。这时语音会提示“延时中，请撤离现场”。当延时减到0.0后自动进入曝光状态。

3) 如果没有设置曝光状态则直接进入曝光状态。

4) 曝光状态时只有“关”键有用，其他键无效，这时的时间显示按照您的设定逐渐递减，当时间减到0.0时曝光结束，语音会提示“曝光结束，休息”，进入到休息状态时，任何键无效。

4.正常关机步骤

1) 达到规定曝光时间后，机器自动切断高压输出。

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。

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小径管X射线探伤

作者：潘聪 张喆

来源：《中国科技博览》2013年第24期

摘要：针对小径管对接焊缝的射线检测技术进行了论述。

关键词：X射线探伤；小径管；

中图分类号：O434.1

一、引言

外径Do≤100mm管子称小径管。小径管通过焊接实现连接，是锅炉、压力容器等设备上广泛采用的工艺。

对小径管相互连接的对接焊缝的质量，目前广泛采用射线检测技术进行检验，一般采用双壁双影法透照其对接环缝。按照被检焊缝在底口上的影像特征，又分椭圆成像和重叠成像两种方法。同时满足下列两条件：即T（壁厚）≤8mm，g（焊缝宽度）≤Do/4时，采用倾斜透照方式椭圆成像。不满足上述条件，或椭圆成像有困难，或为适应特殊需要（如特意要检出焊缝根部的面状缺陷）时，可采用垂直透照方式重叠成像。

二、小径管对接焊缝的透照厚度

小直径管对接焊缝射线照相检验是一个变截面透视。在小径管对接接头照相检验中，所选用的照距都远大于小直径管的径，可近似认为射线来平行入射，所以，确定透照参数的核心，是在一次透照厚度范围内正确地选取确定透照电压的厚度。

从表中可见x=0时最小，x=r时最大，但对于不同规格的小径管则其透照厚度变化取决于小径管的壁厚与外径和所处点与圆心的相对距离。

通常我们把一次透照范围内试件的最大厚度与最小厚度之比定义为试件厚度比，用Ks表示。当Ks大于1.4时，可以认为属于大厚度比试件。大厚度比对射线照相质量是不利的，其导致底片黑度差较大，从而影响射线照相灵敏度。另外，厚度变化导致散射比增大，易产生“边蚀”效应。所以，应采用“高电压、大电流、短时间”X射线透照技术。

三、双壁双影椭圆成像技术

应控制椭圆影像的开口宽度在一倍焊缝宽度左右。如偏心距太大，椭圆开口宽度过大。窄小的根部缺陷（裂缝未焊透等）有可能漏检，或者因影像畸变过大，难于判断。椭圆开口宽度过小，又会使源侧焊缝与片侧焊缝根部缺陷不易分开。 龙源期刊网