第二章 射线探伤课件

穿透力 大 灵敏度 高 透照幅度 宽
一、 射线的产生及Hale Waihona Puke Baidu性质
1. 射线的产生
1%动能转换为X射线
高速行进电子
轰击
金属靶
99%动能转换为热能
2. 射线探伤原理
利用射线可以穿透物质和在物质中有衰减 的特性来发现其中缺陷的一种无损探伤 方法。
3. 射线探伤方法
射线探伤方法有照相法、透视法(荧屏显示)和 工业射线电视法。目前生产中广泛应用射线照相 法。 射线照相法探伤是利用物质在密度不同、厚度 不同时对射线的吸收程度不同(即使射线的衰减程 度不同),就会使零件下面的底片感光不同的原理， 实现对材料或零件内部质量的照相探伤。当射线 穿过密度大的物质，如金属或非金属材料时,射线 被吸收得多，自身衰减的程度大,使底片感光轻;当 射线穿过密度小的缺陷(空气)时。则被吸收得少, 衰减小，底片感光重。这样就获得反映零件内部 质量的射线底片。
射线能量愈大，其穿透能力愈强，可 透照的工件厚度愈大。但同时也带来了由 于衰减系数的降低而导致成象质量下降。 所以在保证穿透的前提下，应根据材质和 成象质量要求，尽量选择较低的射线能量。
四、胶片与增感屏的选取
增感屏是利用荧光物质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
5. 射线的性质
① ② ③ ④ 不可见，以光速直线传播； 不带电，不受电场和磁场的影响； 具有可穿透物质和在物质中衰减的特性； 可使物质电离，能使胶片感光，亦能使某 些 物质产生荧光； ⑤ 能对生物细胞起作用（生物效应）；
6. 射线的衰减
• 当射线穿透物质时，由于物质对射线有吸收和散 射作用，从而引起射线能量的衰减。并可用衰减定
的银盐微粒感光。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， 其增感系数为
在摄影密度为D时，无增感所需曝光量 K= 产生相同的摄影密度D时，用增感屏所需曝光量
二、探伤位置的确定及其标记
三、射线能量的选择
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，使缺陷能在射线底 片或X光电视屏幕上显示出 来。
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Χ 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。
则其相对灵敏度为
x K = 100% d
2）象质计 在透视照相中，要评定缺陷的实际尺寸是困难的，因此，
象质等级
• A级——成象质量一般，适用于承受负载较 小的产品和部件。 • AB级——成象质量较高，适用于锅炉和压 力容器产品及部件。 • B级——成象质量最高，适用于航天和核设 备等极为重要的产品和部件
增感屏及增感方式
由于 X 射线和 γ 射线波长短、硬度（见下文）大，对胶片
的感光效应差，一般透过胶片的射线，大约 1 ％就能使胶片中
第二章 射线探伤
学习目标
1. 了解射线产生、性质及衰减，掌握探伤基本 原理
2. 熟悉射线检测设备及器材，可以合理选择
3. 掌握射线照相法检测工艺及底片评定法
第一节 射线探伤的基本原理
射线的种类
• γ射线
– 放射性物质内部原子核衰变产生γ射线
• 高能X射线
– 通过加速器使灯丝释放的热电子获得高能量后 撞击射线靶而产生的
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。
五、灵敏度的确定及象质计的选用
1.灵敏度 灵敏度是指发现缺陷的能力，也是检测质量的标志。通常 用两种方式表示： 绝对灵敏度：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； 相对灵敏度：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，
律表达：
I = I0 e
-
式中
的物质后的射线强度； I 0 ——射线的初始强度； e ——自然对数的底； ——透过物质的厚度； ——线衰减系数，为上述各物理效应分别引起的 衰减系数之和。
I ——射线透过厚度
二、射线探伤的方法及其原理
• • • • 射线照相法 射线荧光屏观察法 射线实时成象检验 射线计算机断层扫描技术
第二节 射线探伤设备简介
• X射线机 • 携带式、移动式和固定式 • γ射线机
第三节 焊缝射线照相法探伤
• 射线照相法具有灵敏度较高﹑所得射线底 片能长期保存等优点，目前在国内外射线 探伤中，应用最为广泛。
• 射线照相法探伤法是通过底片上缺陷影象， 对照有关标准来评定工件内部质量的。
一、射线照相法的原理
– 采用X射线源，称为X射线实时 成象检验。 – 具有实时，高效、不用射线胶 片、可记录和劳动条件好等显 著优点
4. 射线计算机断层扫描技术
– 计算机断层扫描技术，简称CT （Computer tomography）。 – 它是根据物体横断面的一组投 影数据，经计算机处理后，得 到物体横断面的图象。
4. 射线探伤的特点
① 可直接观察零件内部缺陷的影像，对缺陷进 行定性、定量和定位分析; ② 探测厚度范围大，从薄钢片到厚达500mm以 内的钢板，但薄钢片的表面缺陷(如表面发纹、 疲劳裂纹等)较难探测； ③ 设备复杂、昂费。检验费用高; ④ 射线有害人体健康，其设备应加防护措施。 射线探伤适用于所有的材料，可检验金属、 非金属材料内部质量，探测铸件、焊接件内 郡的缺陷。如检测船体焊缝的质量。
1. 射线照相法
– 根据被检工件与其内部缺陷介质对射 线能量衰减程度的不同，使得射线透 过工件后的强度不同，使缺陷能在射 线底片上显示出来的方法。
2. 射线荧光屏观察法
– 将透过被检物体后的不同强 度的射线，再投射在涂有荧 光物质的荧光屏上，激发出 不同强度的荧光而得到物体 内部的影象的方法。
3. 射线实时成象检验