焊接接头的射线检测课件.ppt

情景四：焊接接头的射线检测任务一：射线检测及辐射防护,2,任务的导出,3,图片中看到：一些熟悉的：安检：货物、人体；医院进行病的检查CT、胸透等。一些不太熟悉的：前面我们所熟悉的都是用物质的物理特性进行物体的内部情况的检验；工业产品当然也可以用类似或相同的手段进行内部的质量的检测。这就是我们本情景要学习的焊接接头的X射线检测。,任务的导出,4,本情景主要内容,X射线检测及辐射防护,透照准备,平板对接接头的透照,小径管环焊缝的透照,X射线底片的评定,胶片的暗室处理技术,焊接接头的 射线检测,知识要点：射线检测射线照相法辐射电磁辐射辐射防护,情境四：焊接接头的射线检测 任务1：X射线检测及辐射防护,能力要点：熟悉X射线检测的基本原理，运用其进行焊接接头的质量检测；会进行辐射防护,会使用个人计量仪，认识有关器具。,无损检测是工业发展必不可少的有效工具X射线检测是常规无损检测方法中应用最为广泛的一种,任务背景,X射线检测被广泛应用于锅炉、压力容器等特种设备焊接接头的无损检测及其它工业产品中传统的方法往往不能快速有效地控制焊接头的内在质量，而X射线检测技术却能够对孔洞、裂纹以及结构缺陷提供快而可信的检测结果X射线检测几乎可以100%的检测出不符合要求的缺陷,任务背景,X射线对人体有有害作用，所以在工作中必须进行有效的安全防护。,任务背景,9,学习任务安排,1.查阅资料掌握射线检测的基本原理；2.查阅资料掌握X射线检测的基本方法；3.进行X射线机的拆装，掌握X射线产生的方法及X射线发生器的结构；4.现场分析弄清X射线机的分类及用途；5.查阅资料并进行现场观查掌握辐射的防护方法及相关标准的主要内容。,10,时间安排（总计7学时）,资讯：2学时计划：决策：实施：2学时检查：1学时评估：0.5学时,1.5学时,11,本任务重点：X射线的产生及X射线发生器；X射线机的分类及用途；辐射防护的方法。本任务难点：X射线产生的原理。学习方法建议：通过射线机的拆解掌握X射线产生的原理，通过现场参观掌握X射线机的分类及用途，注意观察射线检测的实际环境，体会辐射防护的基本方法，通过查阅资料学习辐射防护等有关国家及行业标准。,12,学习任务目标,1.掌握X射线检测基础知识；2.弄清工业用X射线的产生原理及X射线发生器的结构；3.掌握X射线机的分类及用途；4.懂得怎样进行辐射防护，会进行辐射防护，会使用个人计量仪，认识有关器具；5.了解射线防护的相关国家标准。,基础,13,1.射线的种类与特点,一、射线及射线检测,物理上 射线是电磁波或粒子流。X射线与射线是射线检测中最常用的两种射线：X射线是由高速电子流撞击金属靶生成的。射线则是某些放射性物质自发产生的，如钴（Co）、铀（U）、镭（Ra）等。两者产生的机理不同，但都是电磁波。,14,1.射线的种类与特点,射线与射线：放射性同位素能产生衰变衰变，产生放射线和线射线贯穿能力弱，但有很强的电离作用射线虽然穿透能力强，但它的能量很小一般不直接用射线射线检测/射线不是电磁波，而是粒子辐射,一、射线及射线检测,15,1.射线的种类与特点,中子射线：一种呈电中性的微粒子流，不是电磁波，具有巨大的速度和贯穿能力与X射线和射线相比有很大的不同之处，即：它在被穿透材料中的衰减主要取决于材料对中子的俘获能力,一、射线及射线检测,16,2.射线检测的概念,工业上 运用穿透力很强，又携带高能量的射线。利用射线能穿透物质，且其强度会被物质所衰减的特性，检测物质内部损伤情况的方法称为射线检测。,一、射线及射线检测,17,3.射线检测的特点,优点：射线检测具有显示缺陷影像客观准确、重复性好、可靠性高，检测结果可以长期保存等优点。缺点：可检测的板材厚度较小，且检测成本较高；有环境污染；操作不当易造成人身伤害是射线检测的主要缺点。,一、射线及射线检测,18,4.射线检测的分类,（1）根据使用的射线：X射线检测法（重点学习）、射线检测法、高能射线检测法等。（2）根据显示缺陷的方法：射线照相法（应用广泛，灵敏度高）、荧光屏观察法、工业电视显示法等。,一、射线及射线检测,19,4.射线检测的分类,（3）还有：利用加速器产生的高能X射线进行检测的高能射线照相。利用中子射线进行检测的中子射线照相。应用数字化技术的图像增强器射线实时成像、计算机X射线照相(CR)、线阵列扫描成像(LDA)、数字平板成像(DR)、以及层析照相等。,一、射线及射线检测,20,X射线的发现人德国物理学家伦琴称之为“伦琴射线”X射线的发现，是人类科学史上的一件大事,二、X射线检测,21,X射线在本质上与可见光、无线电波和射线相同，同属电磁波，其波长比通常的光波要短得多具有反射、折射、偏振等特性，所以也有人称X射线为X光反射、折射很小，主要是直线传播,1.X射线的性质,二、X射线检测,22,二、X射线检测,1.X射线的性质,23,由于波长较短，X射线具有一些特性：不可见，沿直线传播电中性，不受电磁场影响，能使气体电离穿透物质（肌肉、骨骼，金属等）并穿透力强使照相胶片感光，使某些物质发生荧光效应生物效应，伤害、杀死细胞,1.X射线的性质,二、X射线检测,24,X射线的获得：工业应用上，X射线由一种特制的X射线管产生X射线管由阴级、阳极和高真空的玻璃或陶瓷外壳组成阴极是一加热灯丝，用于发射电子阳极靶由耐高温的钨制成,2.X射线的产生,二、X射线检测,25,2.X射线的产生,工作时在两极之间加有高电压，从阴极灯丝发射的高速电子撞击阳极靶，其动能转化为阳极原子的激发能，从而产生连续x射线。,二、X射线检测,26,2.X射线的产生,电子流所带动能的绝大部分（97%以上）都转化为热能传给阳极，因此阳极材料一般应选用耐高温的材料并通以冷却介质加以冷却动能中仅一小部分（3%左右）转变为x射线为减少电子在飞往阳极过程中与气体粒子相碰撞损失动能，X射线管需被抽成的真空,二、X射线检测,27,X射线具有穿透金属和其他物体的能力，在穿透物体时其强度会发生衰减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，射线探伤通过显示贯穿工件后的射线强度分布或测量穿透工件的射线剂量变化,3.X射线检测的原理,二、X射线检测,28,透射线的强度分布不均匀，胶片感光以后将会出现明暗度、颜色深浅不同的影像，可以分析缺陷的位置与大小,3.X射线检测的原理,二、X射线检测,29,X射线探伤的显示方法很多，其中以胶片为记录信息载体的射线照相法，是最基本的、应用最广泛的,3.X射线检验的原理,二、X射线检测,4.X射线探伤机的分类和用途,X射线机即X射线探伤机。,按结构形式携带式移动式固定式,按射线束的辐射方向定向辐射周向辐射,特殊用途的X射线机软X射线机微焦点X射线机,二、X射线检测,4.X射线探伤机的分类和用途,携带式X射线机组合式X射线发生器体积小、重量轻适用于施工现场和野外作业的探伤工作；,二、X射线检测,4.X射线探伤机的分类和用途,携带式X射线机将X射线管和高压发生器直接相连构成组合式X射线发生器，省去了高压电缆，并和冷却器一起组装成射线柜。为携带方便，一般也没有为支撑机器而设计的机械装备。,二、X射线检测,4.X射线探伤机的分类和用途,移动式X射线机能在车间或实验室移动适用于中厚板焊件的探伤,二、X射线检测,4.X射线探伤机的分类和用途,固定式X射线机固定在确定的工作环境中靠移动焊件来完成检测工作,二、X射线检测,4.X射线探伤机的分类和用途,周向X射线机特别适用于管道锅炉和压力容器的环形焊缝一次爆光可以检查整个焊缝，显著提高了工作效率管道爬行器用于长直管道的检测,二、X射线检测,5.X射线探伤机的构造,高压部分：X射线管、高压发生器、高压电缆等 控制部分：电压调节、管电流调节及各种操作指示等 冷却部分：水循环冷却、油循环冷却、辐射散热冷却 保护部分：独立电路的短路过流保护；X射线管阳极冷却保护；X射线管的过载保护(过流或过压)；零位保护；接地保护等。,二、X射线检测,（1）X射线管探伤机的核心部件由阴极与阳极等组成的真空电子器件,5.射线探伤机的构造,二、X射线检测,（1）X射线管,5.射线探伤机的构造,二、X射线检测,（2）高压发生器产生高电位差，加快阴极所产生电子向阳极靶的撞击速度，以供X射线管产生X射线高压发生器的作用是将几百伏的低电压通过变压器提升到X射线管工作所需的高电压。,5.射线探伤机的构造,二、X射线检测,（2）高压发生器电压高达数百千伏，绝缘性能要求很严格高压变压器浸在具有良好绝缘性能的变压器油中，某些携带式X射线探伤机的高压变压器装在充有六氯化硫气体的容器内由高压变压器、灯丝变压器、高压整流管和高压电容等,5.射线探伤机的构造,二、X射线检测,（3）控制装置控制柜板面主要设有：电流表、电压表、记时器、电源转换开关、熔断器组、高压按钮等,5.射线探伤机的构造,二、X射线检测,42,三、辐射及防辐射的方法,辐射指的是能量以电磁波或粒子的形式向外扩散，辐射给人的身体带来了诸多不利影响射线辐射对人体是有危害作用的，当人体受大剂量的射线辐射或连续超过允许剂量时会受到伤害在射线照相检测技术中，必须采取措施避免射线的超剂量辐射，减少射线对人体的影响,辐射防护就是通过采取适当措施，减少射线对工作人员和其他人员的辐射剂量，从各方面把辐射剂量控制在规定范围内电磁辐射：由电磁波所产生的辐射（从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射）粒子辐射：指、中子、质子等粒子束所发生的辐射。,43,电磁辐射,粒子辐射,射线辐射,三、辐射及防辐射的方法,1.辐射防护的基本方法：时间控制射线对人体的曝光时间；距离控制射线源到人体间的距离；屏蔽在人体和射线源之间隔一层吸收物质。,44,三、辐射及防辐射的方法,（1）时间防护累积剂量正比于他在该区域内停留的时间,尽量缩短被辐射时间。,45,三、辐射及防辐射的方法,（2）距离防护 增大与辐射源间的距离可以降低受照剂量。照射剂量或剂量率与离射线源的距离平方成反比。即：当距离增加一倍时，剂量或剂量率减少到原来的1/4。,46,三、辐射及防辐射的方法,（3）屏蔽防护根据辐射通过物质时强度被减弱的原理，在人与辐射源之间加一层足够厚的屏蔽材料射线的屏蔽材料有多种，对于电磁辐射原子序数高的或密度大的防护材料，其防护效果越好实用中，铅和混凝土是最常用的防护材料实际探伤中往往是三种防护方法同时使用,47,三、辐射及防辐射的方法,2.X射线检测的环境条件：根据实际工作条件情况检测工作即可以在室内（大多固定）也可以在野外（大多移动）进行（1）室内的射线检测：室内的射线检测一般由：曝光室、操作室、暗室和评片室组成防辐射的主要方法是屏蔽法,48,三、辐射及防辐射的方法,49,2.X射线检测的环境条件：（1）室内的射线检测：曝光室：主要有X射线管（涉嫌发生器）、连接电缆等操作室：控制箱、操作台等暗室：洗片机、暗室灯、定时器、胶片烘干箱等评片室：观片灯、黑度计、评片尺、遮光板等,三、辐射及防辐射的方法,2.X射线检测的环境条件：（2）露天的射线检测：野外进行的检测工作主要是透照在露天，暗室操作和评片大部分也在室内野外防辐射的主要方法是距离和屏蔽屏蔽的方法主要有：穿带防辐射服和防护用具等,50,三、辐射及防辐射的方法,2.X射线检测的环境条件：（3）辐射条件要求：固定式射线检测防护：辐射防护墙外：30cm处空气比稀释动能率不大于2.5Gyh-1移动式射线检测防护：控制区边界空气比稀释动能率应低于15Gyh-1，其边界有清晰可见的“禁止进入X射线区”警示标识，检测人员应在控制区外面工作,51,三、辐射及防辐射的方法,52,2.X射线检测的环境条件：（3）辐射条件要求：控制区外空气比稀释动能率大于1.5Gyh-1化为监督区，有关人员允许在此活动，公众不得进入，有“无关人员禁止入内”，“当心电离辐射”等警示标识。,三、辐射及防辐射的方法,2.X射线检测的环境条件：（4）射线检测警戒、警示标志：警示灯、警示旗、绳带和警告示牌,53,电离辐射标志GB18871-2002,电离辐射标志 国际原子能机构（IAEA)和国际标准化组织（ISO)2007,三、辐射及防辐射的方法,2.X射线检测的环境条件：（4）射线检测警戒、警示标志：警示灯、警示旗、绳带和警告示牌,54,三、辐射及防辐射的方法,GB18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GBZ117-2006 工业X射线探伤放射卫生防护标准 GB11806-2004 放射性物质安全运输规程GB22448-2008 500kV以下工业X射线探伤机防护规则中华人民共和国放射性污染防治法，中华人民共和国职业病防治法，条例、管理办法等,55,四、防止辐射相关标准,56,作业：学生课业及教材相关内容,57,2.课后问题研讨：（1）射线具有哪些基本性质？（2）工业上X射线是怎样产生的？（3）X射线照相法检测的原理是什么？（4）辐射防护的基本方法有哪些？,知识要点：X射线探伤机的训练 射线照相法射线胶片增感屏 标记带,情境四：焊接接头的射线检测 任务2：透照准备,能力要点：会进行X射线探伤机的训练；会进行装片工作；会进行标记带的制作。,X射线检测被广泛应用于焊接生产其中X射线照相法由于灵敏度高，是压力容器焊接接头检测中应用最为广泛的一种运用射线照相法进行质量检测前需要进行相应的准备工作主要包括：X射线探伤机的训练、装片、标记带的制作等,任务背景,60,学习任务安排,1.查阅资料掌握训机升压速度规定；2.查阅资料并进行手动、自动训机；3.查阅资料弄清胶片、增感屏、暗袋等器材的构成及作用，并进行装片工作；4.查阅资料弄清射线底片上应有那些铅制标识、标记及标记带的制作。,资讯资料建议,1.学生手里资料：教学方案实施，学生工作页，学生课业，评分标准2.教材：许利民无损检测及技能训练长沙：中南大学出版社，20103.参考书籍：1 马世辉，李小棒无损检测北京：机械工业出版社，2013 2 李家伟，陈积懋无损检测手册北京：机械工业出版社，2002 3 赵熹华，焊接检验，北京：机械工业出版社，2003 4 闻立言，焊接生产检测，北京：机械工业出版社,1997 5 王自明无损检测综合知识北京：机械工业出版社，2004 6 中国机械工程学会焊接分会焊接词典（第三版）北京：机械工业出版社，2008 7 中国标准出版社无损检测常用标准汇编北京：中国标准出版社，2006 8 国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会无损检测综合知识.北京：机械工业出版社，2005 9 夏纪真无损检测导论广州：中山大学出版社，2010 10 邵泽波，刘兴德无损检测北京：化学工业出版社，2011 11 王仲生无损检测诊断现场实用技术北京：机械工业出版社，2002,61,资讯资料建议,4.网站中国工业检测网http:/American Society for Nondestructive Testing(NDT)美国无损检测学会http:/www.asnt.org/British Institute of Non-Destructive Testing 英国无损检测学会http:/www.bindt.org/European Federation for Non-Destructive Testing无损检测欧洲联盟http:/www.efndt.org/百度http:/,62,63,时间安排（总计14学时）,资讯：2学时计划：决策：实施：8学时检查：1学时评估：1学时,2学时,64,本任务重点：训机、装片操作及标记带的制作。本任务难点：训机的必要性及原理。学习方法建议：通过阅读射线机的使用说明书进行训机操作；教师示范装片时注意观察应注意的事项，保证装片质量；查阅资料分析一般底片所需要的标记，并进行制作。,65,学习任务目标,1.掌握携带式X射线机的接线方式，会进行开机前的检查工作；2.掌握训机的一般知识，会进行训机操作；3.掌握底片、增感屏等的主要原理、作用及构成，会正确进行装片工作；4.弄清射线底片所需要的标识、标记，会制作标记带。,66,1.X射线机的训练（1）训机的意义X射线机的训练，简称“训机”，是为了保证X射线管的使用寿命专门针对新机或闲置时间较长的X射线机的操作，X射线检测机应严格训机后才能使核心：是对X射线检测机按要求进行逐步升高电压的训练过程。,一、X射线机的训练,67,1.X射线机的训练（1）训机的意义X射线管内存留有从管内金属中释放出来的少量气体，工作时阳极受电子轰击时，会排出气体，降低管子的真空度管内残余气体电离，质量较大的正离子会冲向阴极，使阴极金属和钨靶溅散，溅散的金属能吸收气体。,一、X射线机的训练,68,1.X射线机的训练（1）训机的意义射线管内正离子与自由电子中和成为气体分子，周而复始，必然导致X射线管的损坏长期不用真空度下降训机时可以提高射线管的真空度，保证其使用寿命 X射线管内的真空度应达到1.33(10-310-5)Pa,一、X射线机的训练,69,1.X射线机的训练（2）训机方法 举例：金属陶瓷管训机升压速度规定,一、X射线机的训练,70,1.X射线机的训练（3）训机操作在进行射线探伤机操作之前要认真阅读设备使用说明书 不同射线探伤机训机方法不同，射线机使用说明书有详细说明新型射线探伤机训机较为简单,一、X射线机的训练,71,1.X射线机的训练（3）训机操作基本操作：1）将电源线、电缆线插头分别和控制箱、机头、高压发生器及冷却系统等牢固连接，保证接触良好2）检查所使用的电源电压是否为220V，并观察其稳定性，如波动较大，波动范围超过10额定电压时，需加设一个调压器或稳压电源,一、X射线机的训练,72,1.X射线机的训练（3）训机操作基本操作：3）将控制箱上的接地线与外接接地插头连接好，保证可靠接地4）接通电源后，打开电源开关，控制箱面板上的电源指示灯亮，机头风扇开始转动，表明系统已经准备好，可以进行训机,一、X射线机的训练,73,1.X射线机的训练（3）训机操作手动训机：1）首先调节管电压旋钮，使它指示最低值150kV，调整时间指示器为5min，按下高压通开关2）在高压通的5min内，以极其缓慢的速度旋转电压调整旋钮，使旋钮指示在160kV，也就是使升压速度为2kV/min,一、X射线机的训练,74,1.X射线机的训练（3）训机操作手动训机：3）5min后，蜂鸣器响起，红灯熄灭，即高压切断。让机器休息5min后，保持时间指示器不变，然后按下高压通开关，继续以2kV/min的速度调整电压旋钮，调到170kV4）时间到，再休息5min，重复以上操作，直到管电压升到最高额定管电压250kV或本阶段透照所使用的最高电压为止，整个训机过程结束,一、X射线机的训练,75,1.X射线机的训练（3）训机操作自动训机：1）正确连接好设备后，设备指示“准备工作”。在工作状态下，按下“训机”键，设备自动从最低电压150kV开始训机。机器本身的预置时间为5min，并自动设置1:1休息程序2）“训机休息训机”循环进行，直到电压升高到最高负载电压或事先设定的最高电压为止，语音提示“训机结束”3）训机结束后即可以投入透照,一、X射线机的训练,76,以胶片为记录信息载体的射线照相法，是最基本的、应用最广泛的，所以装片是重要的步骤装片是开始暗室工作的第一步，也是对暗室工作的环境的最初认识使用器材有：胶片、增感屏、暗袋（暗盒）等本操作的主要内容就是在暗室条件下将胶片按要求正确装入暗袋中,二、装片,77,1.使用器材（1）胶片 射线胶片不同于一般的感光胶片，在胶片片基的两面均涂布感光乳剂层。保护层：主要成分为明胶，可保护乳剂层不受损伤,二、装片,78,（1）胶片 乳剂层：主要成分为明胶、溴化银和微量碘化银。明胶具有增感作用，使卤化银颗粒能均匀悬浮其中，溴化银在射线作用下将产生光化反应。碘化银可提高反差和改善感光性能。结合层：主要成分为树脂，它能使乳剂层牢固粘附在片基上。片基：主要成分为涤纶或三醋酸纤维，起支撑全部涂层的作用。,二、装片,79,（1）胶片 通常按照卤化银颗粒粗细和感光速度的快慢将射线胶片予以分类。,注：锅炉及压力容器焊接接头检测通常选择J2胶片,二、装片,80,（2）增感屏 在射线照相过程中，为保证底片黑度达到规定值，同时缩短曝光时间，常把胶片放在两幅具有一定厚度的“屏”中间使用。这个屏叫增感屏。增感屏的存在，提高胶片的感光速度和底片的成象质量。使用增感屏可增强射线对胶片的感光作用，达到缩短曝光时间提高工效的目的。,二、装片,81,（2）增感屏 增感屏被射线投射后可产生二次电子和二次射线，增加对胶片的感光作用（称增感效应）。增感屏对波长较长的散射线又有吸收作用（称滤波作用），减小散射线引起的灰雾度。,二、装片,82,（2）增感屏 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金属增感屏所得底片像质最佳，金属荧光增感屏次之，荧光增感屏最差常用的金属箔材质有铅Pb、钨W、钼Mo、铜Cu、铁Fe等应用得最普遍的是用铅合金(含5%左右的锑和锡)制作的铅箔增感屏,二、装片,83,（2）增感屏 先于胶片接收射线照射者称为前屏，后于胶片接收射线照射者称为后屏，见图。,二、装片,84,（3）暗袋（暗盒）暗袋可采用对射线吸收少而遮光性好的黑色塑料膜或合成革制作暗袋要求材料薄、软、滑，对散射线吸收不明显，对影象无影响，能很好地弯曲和贴紧工件暗袋的尺寸，尤其宽度要与增感屏、胶片尺寸相匹配,二、装片,85,（3）暗袋（暗盒）暗袋的外面划上中心标记线，可以在贴片时方便地对准透照中心暗袋背面还应贴上铅质“B”标记，以此作为监测背散射线的附件 暗袋经常接触工件，极易弄脏，要经常清理暗袋表面，如发现破损及时更换国外还生产一种真空包装的胶片，可直接用于拍片,二、装片,86,2.装片操作 首先将增感屏涂有铅箔侧对装入暗袋大致一半的位置，单手持袋并用一只个指将其分开，另一只手将事先准备好的底片缓慢装入拿片时手指应与底片平面垂直或平拿底片角，尽量减小手与底片的接触面积，装片和取片时，胶片与增感屏应尽力避免摩擦，注意保证底片不污染、不折损、不划伤等,注意：,二、装片,87,为使每张射线底片与工件部位始终可以对照，在透照过程中应将铅质识别标记和定位标记与被检区域同时透照在底片上。识别标：工件编号、焊缝编号、部位编号等定位标记：中心标记“”和搭接标记“”等还有拍片日期、板厚、材料、返修、扩探等,三、标记带制作,88,所有标记都可用透明胶带黏在中间挖空(长宽约等于被检焊缝的长宽)的长条形透明片基或透明塑料上，组成标记带。标记带可使每张射线底片与工件被检部位能始终对照。铅质标记与被检区域同时透照在底片上。标记带上同时配置适当型号的透度计。,三、标记带制作,89,标记带示例如下图所示。标记带两端可附有吸附在材质上的磁钢，以便于整齐摆放标记。所有标记其底片上的影像不得相互重叠，并离被检焊缝边缘5mm以上。,三、标记带制作,90,作业：学生课业及教材相关内容,91,2.课后问题研讨：（1）为什么要进行训机工作？（2）通常怎样进行训机？（3）X射线胶片的构造及各部分的作用？（4）增感屏的种类及作用？（5）底片上通常需要有哪些标识标记？,射线照相法由于灵敏度高，目前在压力容器对接焊接接头的检测成为首选根据底片上显现的缺陷影象对焊缝的内在质量作出合理评价的前提是射线照相的底片必须具有合格的影像质量获得复合要求的影像首先必须根据具体被检工件进行合理的透照条件的选择,任务背景,93,学习任务安排,1.查阅资料掌握射线照相法检测的实质；2.查阅资料掌握射线检测照相法的基本程序；3.查阅资料掌握影响相纸质量的因素与评判；4.查阅资料会确定透照条件。5.会根据给定的代表件平板对接接头进行实际透照工作,资讯资料建议,1.学生手里资料：教学方案实施，学生工作页，学生课业，评分标准2.教材：许利民无损检测及技能训练长沙：中南大学出版社，20103.参考书籍：1 马世辉，李小棒无损检测北京：机械工业出版社，2013 2 李家伟，陈积懋无损检测手册北京：机械工业出版社，2002 3 赵熹华，焊接检验，北京：机械工业出版社，2003 4 闻立言，焊接生产检测，北京：机械工业出版社,1997 5 王自明无损检测综合知识北京：机械工业出版社，2004 6 中国机械工程学会焊接分会焊接词典（第三版）北京：机械工业出版社，2008 7 中国标准出版社无损检测常用标准汇编北京：中国标准出版社，2006 8 国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会无损检测综合知识.北京：机械工业出版社，2005 9 夏纪真无损检测导论广州：中山大学出版社，2010 10 邵泽波，刘兴德无损检测北京：化学工业出版社，2011 11 王仲生无损检测诊断现场实用技术北京：机械工业出版社，2002,94,资讯资料建议,4.网站中国工业检测网http:/American Society for Nondestructive Testing(NDT)美国无损检测学会http:/www.asnt.org/British Institute of Non-Destructive Testing 英国无损检测学会http:/www.bindt.org/European Federation for Non-Destructive Testing无损检测欧洲联盟http:/www.efndt.org/百度http:/,95,96,时间安排（总计14学时）,资讯：2学时计划：决策：实施：8学时检查：1学时评估：1学时,2学时,97,本任务重点：影响影像质量的因素与评判；透照条件的选择；根据给定的代表件平板对接接头进行实际透照工作。本任务难点：不清晰度；透照条件的选择。学习方法建议：通过查阅资料弄清射线照相法的基本程序和底片的黑度、像质等级、像质计、不清晰度等重要概念，并掌握选择透照条件的原则。学生自行讨论进行给定的代表件平板对接接头进行实际透照工作。,98,学习任务目标,1.掌握射线照相法透照的基本程序；2.掌握影响影像质量的因素及检测方法；3.会进行透照条件的选择；4.会根据给定的代表件平板对接接头进行透照。,99,1.射线照相法检测（1）射线照相法检测的实质 射线在物质中的衰减是按照指数规律变化的射线衰减的基本规律可以写成：I0入射射线强度；I透射射线强度；T吸收体厚度；线衰减系数（cm-1）。射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用，因吸收和散射而使其强度减弱强度衰减程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿越的厚度,一、透照工艺及影像质量,100,1.射线照相法检测（1）射线照相法检测的实质 被检工件与内部缺陷对射线能量衰减程度不同引起透过后射线强度分布差异在感光材料（胶片）上获得缺陷投影产生潜影经过暗室处理获得缺陷影象再对照有关标准来评定工件内部质量,一、透照工艺及影像质量,所以,101,1.射线照相法检测（1）射线照相法检测的实质 被检,一、透照工艺及影像质量,102,1.射线照相法检测（1）射线照相法检测的实质 射线照相法是最基本，应用最广泛的一种射线检测方法主要应用于各种熔化焊接方法(电弧焊、气体保护焊、电渣焊、气焊等)的对接接头也能检查铸钢件，在特殊情况下也可用于检测角焊缝或其它一些特殊结构试件一般不适宜钢板、钢管、锻件的检测，也较少用于钎焊、摩擦焊等焊接方法的接头的检测。,一、透照工艺及影像质量,103,（2）压力容器无损检测所遵从的标准 JB4730-2005 承压设备无损检测。,一、透照工艺及影像质量,104,2.射线检测照相法的基本程序,一、透照工艺及影像质量,105,3.影像质量在射线照相方法中，根据底片上显现的缺陷影像对焊接接头的内在质量作出合理评价的前提是射线照相的底片必须具有合格的影像质量。射线照相质量的影响因素很多，如何正确评判是十分重要的,一、透照工艺及影像质量,106,3.影像质量（1）底片的黑度（D）黑度的定义：强度I0的可见光垂直入射到底片上某点，设透过底片的可见光强度为I，则该点的黑度为D=lg（I/I0），式中的I/I0 100%称为透光率。黑度的大小可以用专门的黑白密度计测量，黑度是描述照相底片上某一点黑化程度的参数。照相底片的影象质量与其黑度的大小有直接关系。在某个黑度值以下，底片反差会显著减小。,一、透照工艺及影像质量,107,3.影像质量（1）底片的黑度（D）对接接头射线照相底片的黑度范围，JB4730-2005,一、透照工艺及影像质量,108,3.影像质量（2）像质等级的确定 一般而言，缺陷影像的轮廓越清晰，相对背景的黑度反差越大，底片的影像质量就越好。根据要求达到的底片影像质量即相纸等级的不同，JB4730.2-2005将对接接头射线照相方法分为三级。,一、透照工艺及影像质量,109,3.影像质量（2）像质等级的确定 A级（低灵敏度技术）：通常用于承压设备的支承件和结构件对接焊接接头的检测。AB级（中灵敏度技术）：特种设备对接焊接接头的制造、安装、在用时的检测。B级（高灵敏度技术）：重要的设备、结构、特殊材料和特殊焊接工艺制作的对接焊接接头的检测。,一、透照工艺及影像质量,110,3.影像质量（3）提高影像质量的途径射线照片上两个区域之间的黑度差定义为影像的对比度，又叫底片反差。底片对比度越大，影像就越容易被观察和识别。,一、透照工艺及影像质量,111,3.影像质量（3）提高影像质量的途径1）为提高照相对比度，就必须考虑选择适当的透照方向或控制一定的透照角度。2）选择能量较低的射线进行照相，是增大对比度的常用方法。3）减小散射比可以提高对比度,一、透照工艺及影像质量,112,3.影像质量（3）提高影像质量的途径为提高照相对比度，就必须考虑选择适当的透照方向或控制一定的透照角度。如有些焊缝下裂纹方向与工件表面不是垂直的，如欲检测此类裂纹，则应使主射线束与裂纹方向尽量一致。注意：在给定材质的情况下，透照的射线能量越低，线质越软，在保证射线穿透力的前提下，选择能量较低的射线进行照相，是增大对比度的常用方法。透照时就必须采取有效措施控制和屏蔽散射线。,一、透照工艺及影像质量,113,3.影像质量（3）提高影像质量的途径4）不同类型的胶片具有不同的梯度。要想提高对比度，可以选择梯度较大的胶片5）降低射线照相不清晰度：射线源有一定尺寸而引起的几何不清晰度及由于电子在胶片乳剂中散射而引起的固有不清晰度构成,一、透照工艺及影像质量,114,3.影像质量（3）提高影像质量的途径显影配方、显影时间、温度以及显影液活度都会影响胶片的梯度。射线底片上黑度变化区域的宽度定义为射线照相不清晰度。由于射线源有一定尺寸而引起的几何不清晰度及由于电子在胶片乳剂中散射而引起的固有不清晰度构成,一、透照工艺及影像质量,115,3.影像质量（3）提高影像质量的途径射线源焦点小，照相清晰度好，底片灵敏度高。固有不清晰度大小就是散射电子在胶片乳剂层中作用的平均距离。主要取决于射线的能量。增感屏的材料种类、厚度以及使用情况都会影响固有不清晰度。,一、透照工艺及影像质量,116,（4）影像质量的检测 1）像质计用来定量评价射线底片影像质量，即测量灵敏度的工具是像质计。像质计又称为影像质量指示器，或简称IQI、透度计。像质计有金属丝型、孔型和槽型三种，其中金属丝型应用最广，中国国家标准采用此种像质计。衡量质量的参数是像质指数。它等于底片上能识别出的最细金属丝的线编号。,一、透照工艺及影像质量,117,（4）影像质量的检测 1）像质计金属丝型像质计，以七根编号相连接的金属线为一组，所有金属线应由相同或相近材料构成，按照直径大小的顺序、以规定的间距平行排列、封装在对射线吸收系数很低的透明材料中，或直接安装在一定的框架上，并配备一定的标志说明字母和数字。一般在排列的金属丝两端还放置金属丝对应的号数，以识别该丝型像质计。,一、透照工艺及影像质量,118,（4）影像质量的检测 1）像质计金属丝型像质计外形，前三种为等径金属丝型，后两种为等比金属丝型。,一、透照工艺及影像质量,119,（4）影像质量的检测 1）像质计像质计标志由最大直径的线号、线的材料和标准代号组成。标识中的最大直径的线号应放置在最大直径线的一侧最大直径的线号同时表示像质计号。按线径的不同，像质计分为4个型号,一、透照工艺及影像质量,120,（4）影像质量的检测 1）像质计像质计通常用与被检工件材质相同或对射线吸收性能相似的材料制作。像质计按材料不同可分为：钢质像质计FE；铝质像质计AL；钛质像质计TI；铜质像质计CU等,一、透照工艺及影像质量,121,（4）影像质量的检测 2）像质计的摆放 透照焊缝时，金属丝型像质计应放在被检焊缝射线源一侧，被检区一端，并使金属线横跨焊缝并与焊缝方向垂直，像质计上直径小的金属线应在被检区外侧（被检区长度的1/4左右位置）一张胶片上同时透照多条焊接接头时，像质计应放置在透照区最边缘的焊缝处采用射线源置于圆心位置的周向曝光技术时，像质计可每隔120放一个,一、透照工艺及影像质量,122,射线照相法检测的透照条件包括：一定的探伤器材（射线机、胶片等）；一定的几何条件（焦点、焦距等）；一定的曝光能量条件（电压、管电流和曝光时间等）；一定的暗室处理条件等。,二、透照条件的选择,123,1.射线源的选择（1）射线能量X射线能量可通过调节X射线机的管电压实现，随着管电压的升高，有效能量增大，线质变硬，穿透能力增强在保证穿透力的前提下，选择能量较低的X射线对线衰减系数较底的轻金属（Al）薄件，最好选用软X射线机,二、透照条件的选择,注意：射线源的首要因素是射线源所发出的射线对被检试件具有足够的穿透力。,124,1.射线源的选择（2）射线强度 管电压相同时，管电流（mA值）越大，射线强度越大，曝光时间可缩短，能提高探伤效率,（3）焦点尺寸焦点越小，照相灵敏度越高。因此，在可能条件下应选择焦点小的射线源,二、透照条件的选择,125,1.射线源的选择（4）辐射角射线强度 射线束所构成的角度称为辐射角。X射线的辐射角分定向和周向，分别用于定向分段曝光和环焊缝整圈一次周向曝光。,二、透照条件的选择,126,2.几何参数的选择（1）焦点大小焦点有一定的几何尺寸，在探伤中必然会产生几何不清晰度g（又称半影），使缺陷的边缘线影象变得模糊，降低了射线照相清晰度,焦点尺寸越大，几何不清晰度越大 其它相同的情况下，焦点尺寸越大，几何不清晰度越大。,二、透照条件的选择,127,2.几何参数的选择（2）透照距离焦点至胶片的距离F（又称焦距）焦点尺寸一定的情况下，焦距越大，几何不清晰度越小通常采用的透照距离为400700mm,二、透照条件的选择,128,2.几何参数的选择（3）陷至胶片距离缺陷至胶片距离越大，几何不清晰度越大。当缺陷位于工件表面时，几何不清晰度最大为了减小几何不清晰度，胶片往往紧贴工件底面,二、透照条件的选择,129,2.几何参数的选择（4）诺模图目前在射线探伤的国内外标准中，均依几何不清晰度原理使用诺模图来确定（最小）透照距离依据一定的几何关系（如三点共线原理），把一个数学方程的几个变量之间的函数关系画成具有一定刻度的、用曲线或者直线表示的计算图表,二、透照条件的选择,130,2.几何参数的选择（4）诺模图在射线探伤应用中，包括工件厚度、焦点尺寸、几何不清晰度几个变量,二、透照条件的选择,131,2.几何参数的选择（5）一次透照长度的计算 一次透照长度选取受两个方面因素的限制：射线源的有效照射场的范围；厚度比K值的规定间接限制了一次透照长度。A级、AB级：L3 0.5L1；B级 L30.3L1 L3：一次透照长度；L1：射线源至工件表面距离（mm）。,二、透照条件的选择,132,3.能量参数的选择 X射线检测时主要参数的选择包括管电压、管电流、焦距（几何参数）和曝光时间等四个参数,二、透照条件的选择,133,3.能量参数的选择 选择的原则：为保证透照质量，对透照不同厚度允许使用的最高管电压都有一定限制管电压越高，光子能量越高，射线穿透能力越强，致使底片清晰度降低,二、透照条件的选择,134,3.能量参数的选择 在保证射线穿透被检工件的前提下应尽量选用低强度的射线。较低的管电压，产生的散射线较少，对人体的危