射线检测幻灯片课件.pptx

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1、第三章 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。这是因为它具有以下优点：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。,第二章 射线检测,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

2、测出来，只有当裂纹与射线方向平行时才能够对其进行有效检测。另外，射线对人体有害，需要有保护措施。,第二章 射线检测,射线检测的缺点：,一.射线的种类和频谱波长较短的电磁波叫射线，速度高、能量大的粒子流也叫射线。,第一节 射线检测的物理基础,第二章 射线检测,在射线检测中应用的射线主要是X射线、射线和中子射线。X射线和射线属于电磁辐射，中子射线是中子束流。由于他们属电中性，不会受到库伦场的影响而发生偏转，且贯穿物质的本领较强，被广泛应用于无损检测。,第二章 射线检测,二、射线的产生（一）X射线的产生 X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波，它具有光的特性，例如具有反射、折射、干涉、衍射、散射和偏振

3、等现象。,第二章 射线检测,X射线通常是将高速运动的电子作用到金属靶(一般是重金属)上而产生的。X射线源即X射线发生器主要由三部分组成：发射电子的灯丝（阴极）、受电子轰击的阳极靶面、电子加速装置高压发生器。,第二章 射线检测,图为在35 kV的电压下操作时，钨靶与钼靶产生的典型的X射线谱。钨靶发射的是连续光谱，而钼靶除发射连续光谱之外还叠加了两条特征光谱，称为标识X射线，即K线和K线。若要得到钨的K线和K线，则电压必须加到70 kV以上。,钨与钼的X射线谱,1、连续X射线根据电动力学理论，具有加速度的带电粒子将产生电磁辐射。在X射线管中，高压电场加速了阴极电子，当具有很大动能的电子达到阳极表面

4、时，由于猝然停止，它所具有的动能必定转变为电磁波辐射出去。由于电子被停止的时间和条件不同，电子的能量和波长不同，所以辐射的电磁波具有连续变化的波长。在任何X射线管中，只要电压达到一定数值，连续X射线总是存在的。,第二章 射线检测,2、标识X射线根据原子结构理论，原子吸收能量后将处于受激状态，受激状态原子是不稳定的，当它回复到原来的状态时，将以发射谱线的形式放出能量。在X射线管内，高速运动的电子到达阳极靶时将产生连续X射线。如果电子的动能达到相当的数值，可足以打出靶原子(通常是重金属原子)内壳层上的一个电子，该电子或者处于游离状态，或者被打到外壳层的某一个位置上。于是原子的内壳层上（低能级处）有

5、了一个空位，邻近高能级壳层上的电子便来填空，这样就发生相邻壳层之间一系列电子的跃迁。外层高能级上的电子向内层低能级跃迁时将释放出多余能量，从而发射出X射线。显然，这种X射线与靶金属原子的结构有关，其能量或波长是确定的，因此称其为标识X射线或特征X射线。标识X射线通常频率很高，波长很短。,在工业探伤中所获得的X射线谱中既有连续谱，也有标识谱，标识射线与连续射线能量相比要小得多，所以起主要作用的是连续谱。,第二章 射线检测,第二章 射线检测,（二）射线的产生 射线是一种电磁波，可以从天然放射性原子核中产生，也可以从人工放射性原子核中产生。它是由放射性同位素的核反应、核衰变或裂变放射出的。射线探伤中

6、使用的 射线源是由核反应制成的人工放射线源。应用较广的有钴-60。射线与X射线的一个重要不同点是，射线源无论使用与否，其能量都在自然地逐渐减弱，可由半衰期来反映：,（三）中子射线的产生 中子是通过原子核反应产生的。对原子施加强大作用,当给与原子核的能量大于中子的结合能时,中子就释放出来。,三、射线的特性 X射线、射线、中子射线都可用于固体材料的无损检测。1、具有穿透物质的能力；2、不带电荷，不受电磁场的作用；3、具有波动性、粒子性，即二象性；在做衍射试验的时候，粒子流和光束一样，都可以产生衍射波纹。同时在局部区域，光的衍射图案也如同粒子的衍射图案一样，出现单个粒子形成的点。这个试验得出的结论就

7、是，在微观粒子运动的时候，既有波动效应，也有粒子效应，这就是波粒二象性。4、能使某些物质起光化学作用；5、能使气体电离和杀死有生命的细胞。,第二章 射线检测,四、射线通过物质的衰减射线穿过物质时，与物质中的原子发生撞击、产生能量转换，引发能量的衰减和以下种种物理效应。（一）X射线、射线通过物质时的衰减 1、X射线、射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用主要有三种过程：光电效应、康普顿效应和电子对的产生。这三种过程的共同点是都产生电子，然后电离或激发物质中的其他原子；此外，还有少量的汤姆逊效应。光电效应和康普顿效应随射线能量的增加而减少，电子对的产生则随射线能量的增加而增加，四种效应的共同结果

8、是使射线在透过物质时能量产生衰减。,第二章 射线检测,每束射线都具有能量为E=hv的光子。光子运动时保持着它的全部动能。光子能够撞击物质中原子轨道上的电子，若撞击时光子释放出全部能量，将所有能量传给电子，使其脱离原子而成为自由电子，光子本身消失。这种现象称为光电效应。光子的一部分能量把电子从原子中逐出去，剩余的能量则作为电子的动能被带走，于是该电子可能又在物质中引起新的电离。当光子的能量低于1 MeV时，光电效应是极为重要的过程。,第二章 射线检测,（1）光电效应,（2）康普顿效应 在康普顿效应中，一个光子撞击一个电子时只释放出它的一部分能量，结果光子的能量减弱并在和射线初始方向成角的方向上散

9、射，而电子则在和初始方向成角的方向上散射。这种现象称为康普顿效应。这一过程同样服从能量守恒定律，即电子所具有的动能为入射光子和散射光子的能量之差.,第二章 射线检测,（3）电子对的产生 在原子核场的作用下，一个具有足够能量的光子释放出它的全部动能而转化具有同样能量的一对正负电子，光子则完全消失，这样的过程称为电子对的产生。产生电子所需的最小能量为0.51 MeV，所以光子能量hv必须大于等于1.02 MeV。,电子对的产生和消失,第二章 射线检测,汤姆逊效应,（4）汤姆逊效应 射线与物质中带电粒子相互作用，产生与入射射线波长相同的散射线的现象叫做汤姆逊效应。这种散射线可以产生干涉，能量衰减十分

10、微小。,第二章 射线检测,2、射线的衰减定律和衰减曲线射线的衰减是由于射线光子与物体相互作用产生光电效应、康普顿效应、汤姆逊效应或电子对的产生，使射线被吸收和散射而引起的。由此可知，物质愈厚，则射线穿透时的衰减程度也愈大。射线衰减的程度不仅与透过物质的厚度有关，而且还与射线的性质(波长)、物体的性质(密度和原子序数)有关。一般来讲，射线的波长愈小，衰减愈小；物质的密度及原子序数愈大，衰减也愈大。但它们之间的关系并不是简单的直线关系，而是成指数关系的衰减。,第二章 射线检测,设入射线的初始强度为I0，通过物质的厚度为d，射线能量的线衰减系数为，那么射线在透过物质以后的强度I为,由于射线束是锥形，

11、修正后为,第二章 射线检测,宽束射线的衰减曲线,H物体表面至射线源的距离。,一、射线检测的基本原理射线检测是利用射线通过物质衰减程度与被通过部位的材质、厚度和缺陷的性质有关的特性，使胶片感光成黑度不同的图像来实现的，检测原理：当射线通过被检物体时，有缺陷部位与无缺陷部位对射线的吸收能力不同，一般情况是通过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线强度，因此可以通过检测透过被检物体后射线强度的差异来判断被检物体中是否有缺陷存在。,第二节 射线检测的基本原理和方法,第二章 射线检测,当一束强度为I0的射线平行通过被检测试件(厚度为d)后，其强度Id为,若被测试件表面有高度为h的凸起时，则射线强度将衰

12、减为,第二章 射线检测,X射线检测原理图,如在被测试件内，有一个厚度为x、吸收系数为的某种缺陷，则射线通过后，强度衰减为,若有缺陷的吸收系数小于被测试件本身的吸收系数，则IxIdIh，于是，在被检测试件的另一面就形成一幅射线强度不均匀的分布图。通过一定方式将这种不均匀的射线强度进行照相或转变为电信号指示、记录或显示，就可以评定被检测试件的内部质量，达到无损检测的目的。沿射线透照方向的缺陷尺寸越大，则有无缺陷处的强度差越大，反映在胶片上的黑度差越大，就越容易发现缺陷。,第二章 射线检测,而,二、检测方法 目前工业上主要有照相法、电离检测法、荧光屏直接观察法、电视观察法等。1、照相法射线检测常用的

13、方法是照相法，即利用射线感光材料(通常用射线胶片)，放在被透照试件的背面接受透过试件后的射线。胶片曝光后经暗室处理，就会显示出物体的结构图像。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、大小和位置。此法的优点是灵敏度高、直观可靠、重复性好，是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。放大照相可以检测出材料中的微小缺陷。,第二章 射线检测,X射线照相原理示意图,第二章 射线检测,2、电离检测法 当射线通过气体时与气体分子撞击，有的气体分子失去电子成为正离子，有的气体分子得到电子成为负离子，

14、此即气体的电离效应。电离效应将会产生电离电流，电离电流的大小与射线的强度有关。如果将透过试件的X射线通过电离室测量射线强度，就可以根据电离室内电离电流的大小来判断试件的完整性。这种方法对缺陷性质的判别较困难，只适用于形状简单、表面工整的工件，应用较少。,第二章 射线检测,3、荧光屏直接观察法 将透过试件的射线投射到涂有荧光物质的荧光屏上时，在荧光屏上会激发出不同强度的荧光来，利用荧光屏上的可见影像直接辨认缺陷。这种方法成本低，适用于形状简单、要求不严格的产品的检测。4、电视观察法是荧光屏直接观察法的发展，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。这种方法检测灵敏度比照相法

15、低，对形状复杂的零件检测困难。,第二章 射线检测,一、照相法的灵敏度和透度计（一）灵敏度 灵敏度是指显示缺陷的程度或能发现最小缺陷的能力，是检测质量的标志。通常用两种方式表示：绝对灵敏度，相对灵敏度。,第三节 射线照相检测技术,第二章 射线检测,1、绝对灵敏度：指在射线胶片上能发现被检测试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸。2、相对灵敏度：指在射线胶片上能发现被检测试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸占试件厚度的百分数。若以d表示为被检测试件的材料厚度，x为缺陷尺寸，则其相对灵敏度为,目前，一般所说的射线照相灵敏度都是指相对灵敏度。,第二章 射线检测,射线照相中，被检工件中的最小缺陷是无法确切知道

16、的，一般采用带有人工缺陷的试块，以透度计来确定透照的灵敏度。,（二）透度计 透度计又称像质指示器，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。在透视照相中，要评定缺陷的实际尺寸是困难的，因此，要用透度计来做参考比较。因此，用透度计测得的灵敏度表示底片的影像质量。同时，还可以用透度计来鉴定照片的质量和作为改进透照工艺的依据。透度计要用与被透照工件材质、吸收系数相同或相近的材料制成。常用的透度计主要有两种：槽式透度计和金属丝透度计。,第二章 射线检测,1、槽式透度计 槽式透度计的基本设计是在平板上加工出一系列的矩形槽，其规格尺寸如图所示。槽深h一般0.1-6mm，

17、用这种透度计计算灵敏度：对不同厚度的工件照相，可分别采用不同型号的透度计。,槽式透度计示意图,第二章 射线检测,被检工件厚度,透度计厚度,2、金属丝透度计 金属丝透度计是以一套（711根）不同直径（0.14.0 mm）的金属丝均匀排列，粘合于两层塑料或薄橡皮中间而构成的。为区别透度计型号，在金属丝两端摆上与号数对应的铅字或铅点。金属丝一般分为两类，透照钢材时用钢丝透度计，透照铝合金或镁合金时用铝丝透度计。其灵敏度为：,金属丝透度计示意图,第二章 射线检测,b为观察到的最小金属丝直径；A为被透照工件部位的总厚度。,使用透度计时，其摆放位置直接影响检测灵敏度。原则上应将其置于透照灵敏度最低的位置，

18、所以一般放在工件上靠近射线源的一侧，并靠近透照场边缘的表面上，并应使浅槽或金属丝直径小的一侧远离射线束中心，这样可保证整个被透照区的灵敏度达到灵敏度要求。每张底片上原则上都必须有透度计。,第二章 射线检测,透度计的使用方法,二、增感屏及增感方式的选择由于X射线和射线波长短，对胶片的感光效应差，一般X射线进入胶片并被吸收的效率很低，只能吸收大约1的有效射线能量，因此要得到一张清晰的底片需很长的感光时间。为了增加胶片的感光速度，利用某些增感物质在射线作用下能激发出荧光或产生次级射线，从而加强对胶片的感光作用。在射线透视照相中，所用的增感物质称为增感屏，,第二章 射线检测,射线的曝光量通常以射线强度

19、I和时间t的乘积表示，即 E=It，E的单位为mCih(毫居里小时)。,增感屏通常有三种：荧光增感屏、金属增感屏和金属荧光增感屏。1、荧光增感屏荧光增感屏是利用荧光物质（常用钨酸钙CaWO4）被射线激发产生荧光实现增感作用的，其结构如图所示。它是将荧光物质均匀地涂布在质地均匀而光滑的支撑物(硬纸或塑料薄板等)上，再覆盖一层薄薄的透明保护层组合而成的。,荧光增感屏构造示意图,第二章 射线检测,2、金属增感屏金属增感屏在受射线照射时产生二次射线对胶片起感光作用。其增感较小，一般只有27倍。金属屏的增感特性通常是，原子序数增加，增感系数上升，辐射波长愈短，增感作用越显著。但是原子序数越大，激发能量也

20、要相应提高，如果射线能量不能使金属屏的原子电离或激发，则不起增感作用。如铅增感屏，当管电压低于80 kV时，则基本上无增感作用。在生产实践中，多采用铅、金箔、锡等原子序数较高的材料作金属增感屏，因为铅的压延性好，吸收散射线的能力强。,第二章 射线检测,3、金属荧光增感屏金属荧光增感屏是在铅箔上涂一层荧光物质组合而成的，其结构如图所示。它具有荧光增感的高增感系数，又有吸收散射线的作用。,金属荧光增感屏结构示意图,第二章 射线检测,4、增感方式的选择 增感方式的选择通常考虑三方面的因素：产品设计对检测的要求、射线能量和胶片类型。就清晰度来讲，金属增感屏最高，荧光增感屏最低。,第二章 射线检测,三、

21、曝光曲线 影响透照灵敏度的因素很多，通常选择工件厚度、管电压、管电流和曝光量作为可变参量，其他条件相对固定。根据具体条件作出的工件厚度、管电压和曝光量之间的相互关系曲线，是正确制定射线检测工艺的依据，这种关系曲线叫曝光曲线。曝光曲线有多种形式，常用的是工件厚度和曝光量曲线、工件厚度和管电压曲线。,第二章 射线检测,（一）平板型工件让X射线从前方照射，胶片放在被检查部位的后面。,四、典型工件焊缝的透照方向选择,第二章 射线检测,（二）圆管 特别注意胶片与被检部位紧密贴合，并使锥形中心的辐射线与被检区域中心的切面垂直。1、环缝外透法胶片在内，射线由外向里穿过单层壁厚对焊缝进行透照。2、环缝内透法

22、胶片在外，射线由里向外照射，特别适用于壁厚大直径小的管子。,第二章 射线检测,（二）圆管3、双壁双影法：射线源在工件外侧，胶片放在射线源对面的工件外侧，射线透过双层壁厚把工件两侧都投影到胶片上的透照方法称为双壁双影法。外径小于等于89mm的管子对接焊缝可采用此法透照。透照时，为了避免上、下层焊缝的影像重叠，射线束方向应有适当倾斜。4、双壁单影法：缩小焦距，使上层管壁中的缺陷模糊，从而得到下层管壁的清晰图像。,第二章 射线检测,射线源,（三）角形件检验此类工件时，X射线照射的方向多为其角的二等分线方向。,第二章 射线检测,（四）管接头焊缝（五）圆柱体（棒）滤波板的作用：1、提高辐射束的平均能量，

23、降低主因衬度，增加其宽容性；2、滤除软射线，消弱散射线的有害影响，提高清晰度。（六）厚度变化剧烈的物体的透照 1、采用两种感光度不同的胶片，感光快的底片上观察厚处，感光慢的底片上观察薄处；2、按材料厚薄单独曝光；3、对薄处采用密度相近的材料补偿；4、采用金属增感屏；5、不增感曝光。,一、铸件中常见的缺陷,1）气孔 因铸模通气性不良等原因，使铸件内部分气体排不出来而形成气孔。气孔大部分接近表面，在底片上的影像呈圆形或椭圆形，也有不规则形状的，一般中心部分较边缘稍黑，轮廓较清晰。,第四节 常见缺陷及其影像特征（自学）,第二章 射线检测,铸件中的气孔照片,2、疏松 浇铸时局部温差过大，在金属收缩过程

24、中，邻近金属补缩不良，产生疏松。疏松多产生在铸件的冒口根部、厚大部位、厚薄交界处和具有大面积的薄壁处。在底片上的影像呈轻微疏散的浅黑条状（羽毛状）或疏散的云雾状（海绵状），严重的呈密集云雾状或树枝状。,第二章 射线检测,铸件内部疏松照片,3、缩孔 铸件的缩孔在底片上呈树枝状、细丝或锯齿状的黑色影像。4、针孔 针孔是指直径小于或等于1 mm的气孔，是铸铝合金中常见的缺陷。在胶片上的影像有圆形、条形、苍蝇脚形等。当透照较大厚度的工件时，由于针孔分布在整个横断面，针孔投影在胶片上是重叠的，此时就无法辨认出它的单个形状了。,第二章 射线检测,5、熔剂夹渣 溶剂夹渣是在铸造过程中，镁合金特有的缺陷，在底

25、片上呈白色斑点或雪花状，有的呈蘑菇云状。夹渣是金属熔化过程中的熔渣或氧化物，因来不及浮出表面而停留在铸件内形成的。在胶片上的影像有球状、块状或其他不规则形状。,第二章 射线检测,6、氧化夹渣 氧化夹渣是在铸造过程中，溶化了的氧化物在冷却时来不及浮出表面，停留在铸件内部而形成的。在底片上呈形状不定而轮廓清晰的黑斑，有单个的，有密集的。,7、夹砂 夹砂是在铸造过程中，部分砂型在烧铸时被破坏造成的。对镁、铝等轻金属合金铸件，在底片上呈进白色的斑点；对黑色金属呈黑色斑点，边界比较清晰，形状不规则，影像密度不均匀。,第二章 射线检测,8、金属夹杂物 铸件中的金属夹杂物比铸件金属密度大的呈明亮影像，反之呈

26、黑色影像，轮廓一般较明晰，形状不一。9、冷隔 冷隔是由于浇铸温度偏低，两股金属液体虽流到一起但没有真正融合而形成，常出现在远离浇口的薄截面处，一般分布在较大平面的薄壁上或厚壁过渡区，铸件清理后有时肉眼可见，呈未能熔合的带有圆角或卷边的缝隙或凹痕。在底片上的影像呈明显的似断似续的黑色条纹，与裂纹相似，但有时可能中部细而两端较粗。形状不规则，边缘模糊不清。,第二章 射线检测,10、偏析 铸件中的偏析在底片上呈现为摄影密度变化的区域。按生成的原因分为比重偏析和共晶偏析两大类。比重偏析：在液化线以上沉淀的颗粒聚集而造成，在底片上呈现为亮的斑点或云状。共晶偏析：铸件固化时，某些缺陷或不连续处被邻近的剩余

27、共晶液体所填充，形成高密度的富集区。在底片上多呈亮的影像。,第二章 射线检测,11、裂纹 裂纹一般是在收缩时产生，沿晶界发展。多产生在铸件厚度变化的转接处或表面曲率变化大的地方。在底片上的影像是连续或断续曲折状黑色直线或曲线，一般两端较细，有时带有分叉。,铸件裂纹照片,第二章 射线检测,1、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。,二、焊件中常见的缺陷,第二章 射线检测,焊缝气孔照片,2、夹渣 夹渣

28、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。有非金属夹渣和金属夹渣两种。前者在底片上呈不规则的黑色块状条状和点状等，影像密度较均匀；后者是钨极氩弧焊中产生的钨夹渣，在底片上呈白色的斑点，如图所示。,第二章 射线检测,焊缝夹渣照片,3、未焊透未焊透分根部未焊透和中间未焊透两种，前者产生于单面焊缝的根部；后者产生于双面焊缝的中间部分。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。图为对接焊缝的未焊透照片。,对接焊缝未焊透照片,第二章 射线检测,4、未熔合 有边缘未熔合和层间未熔合两种。前者是母材与焊条之间未熔合，其间

29、形成缝隙或夹渣。在底片上呈直线状的黑色条纹，位置偏离焊缝中心，靠近坡口边缘一边的密度较大且直。后者是多道焊缝中先后焊层间的未熔合。在底片上呈黑色条纹，但不很长，有时与非金属夹渣相似。,第二章 射线检测,5、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，分布在焊缝上及热影响区内。尤以起弧处、收弧处及接头处最易产生，方向有横向的、纵向的或任意方向的。,第二章 射线检测,6、烧穿 在焊缝的局部，因热量过大而被熔

30、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)。,焊缝烧穿照片,第二章 射线检测,三、表面缺陷 射线检测主要检查工件的内部缺陷。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。,第二章 射线检测,四、伪缺陷的出现与处理,（一）伪缺陷产生的原因 1、胶片在生产过程与运输过程中产生的；2、透照工作及暗室 处理不慎造成的；3、因X射线固有特性及工件几何形状所形成的。,第二章 射线检测,（二）伪缺陷的辨认 伪缺陷产生的原因很多，形

31、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。,第二章 射线检测,五、缺陷埋藏深度的测定 1、缺陷所在位置深度的确定根据缺陷在底片上的影像，只能判定缺陷在工件中的平面位置，也就是说，只能把缺陷位置以两个坐标表示出来。为了确定第三个坐标，即决定缺陷所在位置的深度，必须进行两次不同方向的照射，两次透照时焦距 F 应保持不变。,第二章 射线检测,2、缺陷在射线方向上的厚度确定缺陷在射线束方向的厚度(如气孔直径或未焊透深度等)测定方法，可通过

32、测量缺陷在底片上的影像黑度来估计。,第二章 射线检测,3、缺陷平面尺寸的确定,六、焊缝的质量分级根据JB4370压力容器无损检测及钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级，根据缺陷的性质和数量，将焊缝质量分为四级，其中级焊缝质量最高，依次下降。,第二章 射线检测,焊缝的质量分级,一、射线检测的特点 射线与X射线检测的工艺方法基本上是一样的，但是射线检测有其独特的地方。1、射线源不像X射线那样，可以根据不同检测厚度来调节能量(如管电压)，它有自己固定的能量，所以要根据材料厚度、精度要求合理选取射线源。2、射线比X射线辐射剂量(辐射率)低，所以曝光时间比较长，曝光条件同样是根据曝光曲线选择的，并且一般都

33、要使用增感屏。,第五节 射线检测及中子射线检测简介（自学）,第二章 射线检测,3、射线源随时都在放射，不像X射线机那样不工作就没有射线产生，所以应特别注意射线的防护工作。4、射线比普通X射线穿透力强，但灵敏度较X射线低，它可以用于高空、水下及野外作业。在那些无水无电及其他设备不能接近的部位(如狭小的孔洞或是高压线的接头等)，均可使用射线对其进行有效的检测。,第二章 射线检测,二、中子射线照相检测的特点中子射线照相检测与X射线照相检测、射线照相检测相类似，都是利用射线对物体有很强的穿透能力，来实现对物体的无损检测。对大多数金属材料来说，由于中子射线比X射线和射线具有更强的穿透力，对含氢材料表现为

34、很强的散射性能等特点，从而成为射线照相检测技术中又一个新的组成部分。,第二章 射线检测,射线防护是通过采取适当措施，减少射线对工作人员和其他人员的照射剂量，从各方面把射线剂量控制在国家规定允许的计量标准（110-3Sv/周）以下，以避免超剂量照射和减少射线对人体的影响。射线防护主要有屏蔽防护、距离防护和时间防护方法。Sv表示人体对一切射线所吸收能量的剂量单位。为了便于对人体所受的各种辐射剂量作统一衡量,将焦耳每千克命名为希沃特(或西伏),记为Sv。1Sv=1J/kg。,第六节 射线的防护,第二章 射线检测,一次全身大剂量辐射照射对身体的影响,第二章 射线检测,一、屏蔽防护法 屏蔽防护法是利用各

35、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、射线与屏蔽物的相互作用来选择防护材料，屏蔽X射线和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射线之外，还以特别选取含氢元素多的物质为宜。,第二章 射线检测,二、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

36、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。,第二章 射线检测,三、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，毫雷姆，1rem=10-2Sv)。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D0.1rem；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N0.1/P，亦可以达到防护的目的

37、。,第二章 射线检测,四、中子防护（自学）中子对人体危害很大，需特别注意防护。种子防护的特点归结为：快中子的减速和热中子的吸收两个问题。1、减速剂的选择 快中子减速作用，主要依靠中子和原子核的弹性碰撞，因此较好的中子减速剂是原子序数低的元素如氢、水、石蜡等含氢多的物质，它们作为减速剂使用减速效果好，价格便宜，是比较理想的防护材料。,第二章 射线检测,2、吸收剂的选择 对于吸收剂要求它在俘获慢中子时放出来的射线能量要小，而且对中子是易吸收的。锂和硼较为适合，因为它们对热中子吸收截面大，分别为：71barn(靶，原子核反应堆横断面积单位(等于10-24平方厘米)和759barn，锂俘获中子时放出射线很少，可以忽略，而硼俘获的中子95放出0.7MeV的软射线，比较易吸收，因此常选含硼物或硼砂、硼酸作吸收剂。在设置中子防护层时，总是把减速剂和吸收剂同时考虑；如含2的硼砂(质量分数，下同)、石蜡、砖或装有2硼酸水溶液的玻璃(或有机玻璃)水箱堆置即可，特别要注意防止中子产生泄漏。,第二章 射线检测,