X射線和γ射線能不同程度地透過(guò)金屬材料鋼

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　　所謂射線探傷是利用某種射線來(lái)檢查焊縫內(nèi)部缺陷的一種方法。常用的射線有X射線和γ射線兩種。X射線和γ射線能不同程度地透過(guò)金屬材料，對(duì)照相膠片產(chǎn)生感光作用。利用這種性能，當(dāng)射線通過(guò)被檢查的焊縫時(shí)，因焊縫缺陷對(duì)射線的吸收能力不同，使射線落在膠片上的強(qiáng)度不一樣，膠片感光程度也不一樣，這樣就能準(zhǔn)確、可靠、非破壞性地顯示缺陷的形狀、位置和大小。

　　X射線透照時(shí)間短、速度快，檢查厚度小于30mm時(shí)，顯示缺陷的靈敏度高，但設(shè)復(fù)雜、費(fèi)用大，穿透能力比γ射線mm厚的鋼板，透照時(shí)不需要電源，方便野外工作，環(huán)縫時(shí)可一次曝光，但透照時(shí)間長(zhǎng)，不宜用于小于50mm構(gòu)件的透照。

　　作為五大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法之一的射線探傷，在工業(yè)上有著非常廣泛的應(yīng)用，它既用于金屬檢查，也用于非金屬檢查。對(duì)金屬內(nèi)部可能產(chǎn)生的缺陷，如氣孔、針孔、鋼板零割夾雜、疏松、裂紋、偏析、未焊透和熔合不足等，都可以用射線檢查。應(yīng)用的行業(yè)有特種設(shè)、航空航天、船舶、兵器、水工成套設(shè)和橋梁鋼結(jié)構(gòu)。

　　當(dāng)強(qiáng)度均勻的射線束透照射物體時(shí)，如果物體局部區(qū)域存在缺陷或結(jié)構(gòu)存在差異，它將改變物體對(duì)射線的衰減，使得不同部位透射射線強(qiáng)度不同，這樣，采用一定的檢測(cè)器（例如，射線照相中采用膠片）檢測(cè)透射射線強(qiáng)度，就可以判斷物體內(nèi)部的缺陷和物質(zhì)分布等。

　　射線探傷常用的方法有X射線探傷、γ射線探傷、高能射線探傷和中子射線探傷。對(duì)于常用的工業(yè)射線探傷來(lái)說(shuō)，一般使用的是X射線探傷、γ射線探傷。

　　射線對(duì)人體具有輻射生物效應(yīng)，危害人體健康。探傷作業(yè)時(shí)，應(yīng)遵守有關(guān)安全操作規(guī)程，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。

　　X射線探傷裝置的工作電壓高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏乃至數(shù)十萬(wàn)伏，作業(yè)時(shí)應(yīng)注意高壓的危險(xiǎn)。

　　射線在穿透被檢物各部分時(shí)強(qiáng)度衰減的不同，檢測(cè)被檢物中缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)方法。

　　。若將受到不同程度吸收的射線投射在X射線膠片上,經(jīng)顯影后可得到顯示物體厚度變化和內(nèi)部缺陷情況的照片（X射線底片）。這種方法稱(chēng)為X射線照相法。如用熒光屏代替膠片直接觀察被檢物體，稱(chēng)為透視法。如用光敏元件逐點(diǎn)測(cè)定透過(guò)后的射線強(qiáng)度而加以記錄或顯示，則稱(chēng)為儀器測(cè)定法。

　　射線是放射性同位素原子蛻變過(guò)程中放射出來(lái)的。兩者都是具有高穿透力、波長(zhǎng)很短的電磁波。不同厚度的物體需要用不同能量的射線來(lái)穿透，因此要分別采用不同的射線源。例如由X射線管發(fā)出的X射線千伏時(shí)），放射性同位素60Co所產(chǎn)生的

　　射線兆電子伏直線加速器所產(chǎn)生的X射線，能穿透的鋼材厚度分別約為90毫米、230毫米和600毫米。

　　工業(yè)射線照相探傷中使用的低能X射線機(jī)，簡(jiǎn)單地說(shuō)是由四部分組成：射線發(fā)生器（X射線管）、高壓發(fā)生器、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。當(dāng)各部分獨(dú)立時(shí)，高壓發(fā)生器與射線發(fā)生器之間應(yīng)采用高壓電纜連接。

　　按照X射線機(jī)的結(jié)構(gòu)，X射線機(jī)通常分為三類(lèi)，便攜式X射線機(jī)、移動(dòng)式X射線機(jī)、固定式X射線機(jī)。

　　便攜式X射線機(jī)采用組合式射線發(fā)生器，其X射線管、高壓發(fā)生器、冷卻系統(tǒng)共同安裝在一個(gè)機(jī)殼中，也簡(jiǎn)單地稱(chēng)為射線發(fā)生器，在射線發(fā)生器中充滿絕緣介質(zhì)。整機(jī)由兩個(gè)單元構(gòu)成，即控制器和射線發(fā)生器，它們之間由低壓電纜連接。在射線發(fā)生器中所充的絕緣介質(zhì)，較早時(shí)為高抗電強(qiáng)度的變壓器油，其抗電強(qiáng)度應(yīng)不小于30～50kV/2.5mm。多數(shù)充填的絕緣介質(zhì)是六氟化硫（SF

　　X射線機(jī)的核心器件是X射線管，普通X射線管主要由陽(yáng)極、陰極和管殼構(gòu)成。

　　x射線是由x射線管加高壓電激發(fā)而成，可以通過(guò)所加電壓，電流來(lái)調(diào)節(jié)x射線的強(qiáng)度。

　　對(duì)低壓X射線機(jī)，輸入X射線管的能量只有很少部分轉(zhuǎn)換為X射線，大部分轉(zhuǎn)換成熱，所以對(duì)于X射線機(jī)來(lái)說(shuō)要保證良好的散熱。

　　X射線機(jī)的主要技術(shù)性能可歸納為五個(gè)：工作負(fù)載特性、輻射強(qiáng)度、焦點(diǎn)尺寸、輻射角、漏泄輻射劑量。在選取X射線機(jī)時(shí)應(yīng)考慮上述性能是否適應(yīng)所進(jìn)行的工作。

　　γ射線機(jī)用放射性同位素作為γ射線源輻射γ射線，它與X射線機(jī)的一個(gè)重要不同是γ射線源始終都在不斷地輻射γ射線，而X射線機(jī)僅僅在開(kāi)機(jī)并加上高壓后才產(chǎn)生X射線，這就使γ射線機(jī)的結(jié)構(gòu)具有了不同于X射線機(jī)的特點(diǎn)。γ射線是由放射性元素激發(fā)，能量不變。強(qiáng)度不能調(diào)節(jié)，只隨時(shí)間成指數(shù)倍減小。

　　將γ射線探傷機(jī)分為三種類(lèi)型：手提式、移動(dòng)式、固定式。手提式γ射線機(jī)輕便，體積小、重量小，便于攜帶，使用方便。但從輻射防護(hù)的角度，其不能裝能量高的γ射線源。

　　γ射線機(jī)主要由五部分構(gòu)成：源組件（密封γ射線源）、源容器（主機(jī)體）、輸源（導(dǎo)）管、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和附件。

　　γ射線機(jī)與X射線機(jī)比較具有設(shè)簡(jiǎn)單、便于操作、不用水電等特點(diǎn)，但γ射線機(jī)操作錯(cuò)誤所引起的后果將是十分嚴(yán)重，因此，必須注意γ射線機(jī)的操作和使用。按照國(guó)家的有關(guān)規(guī)定，使用γ射線機(jī)的單位涉及到放射性同位素，因此，單位必須申領(lǐng)輻射安全許可證，操作人員，應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)，并應(yīng)培訓(xùn)合格

　　射線探傷要用放射源或射線裝置發(fā)出射線，操作不慎會(huì)導(dǎo)致人員受到輻射傷害。操作人員應(yīng)做好輻射防護(hù)，并注意放射源的妥善保存

　　射線膠片與普通膠片除了感光乳劑成分有所不同外，其他的主要不同是射線膠片一般是雙面涂布感光乳劑層，普通膠片是單面涂布感光乳劑層；射線膠片的感光乳劑層厚度遠(yuǎn)大于普通膠片的感光乳劑層厚度。這主要是為了能更多地吸收射線的能量。但感光慢、顆粒細(xì)的射線膠片也是單面涂布乳劑層。

　　膠片的感光特性是指膠片曝光后（經(jīng)暗室處理）得到的底片黑度（光學(xué)密度）與曝光量的關(guān)系。主要的感光特性包括感光度（

　　在可見(jiàn)光或射線照射下，膠片感光乳劑層中可以形成眼睛看不見(jiàn)的潛在的影像，稱(chēng)為“潛影”，經(jīng)過(guò)顯影處理，潛影可轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的影像。

　　在照相乳劑的制過(guò)程中，在感光乳劑層中將形成“感光中心”—鹵化銀微粒表面的一些部分，由于存在中性銀原子和硫化銀而提高了對(duì)光的反應(yīng)能力，它是潛影形成的基礎(chǔ)。潛影形成可分為四個(gè)階段。

　　在工業(yè)射線照相中使用的膠片，從大的方面分為兩種類(lèi)型：增感型膠片；非增感型膠片（直接型膠片）。增感型膠片是指適宜與熒光增感屏配合使用的膠片，非增感型膠片適于與金屬增感屏一起使用或不用增感屏直接使用。

　　增感型膠片當(dāng)不與熒光增感屏配合使用時(shí)，其感光度將比使用熒光增感屏?xí)r低很多。增感型膠片也可與金屬增感屏一起使用，這時(shí)與感光度近似的非增感型膠片相比，它所得到的影像的對(duì)比度要低一些。非增感型膠片不適宜與熒光增感屏配合。按照近年來(lái)射線照相技術(shù)發(fā)展的情況，鋼板零割在射線照相中一般不使用增感型膠片

　　當(dāng)射線入射到膠片時(shí)，由于射線的穿透能力很強(qiáng)，大部分穿過(guò)膠片，膠片僅吸收入射射線很少的能量。為了更多地吸收射線的能量，縮短曝光時(shí)間，在射線照相檢驗(yàn)中，常使用前、后增感屏貼附在膠片兩側(cè)，與膠片一起進(jìn)行射線照相，利用增感屏吸收一部分射線能量，達(dá)到縮短曝光時(shí)間的目的。

　　增感屏主要有三種類(lèi)型：金屬增感屏、熒光增感屏、復(fù)合增感屏（金屬熒光增感屏）。

　　三種類(lèi)型增感屏具有不同的特點(diǎn)，適應(yīng)不同的要求。對(duì)一般技術(shù)和較高技術(shù)都應(yīng)采用金屬增感屏，只有在特殊的情況下，當(dāng)采用熒光增感屏或金屬熒光增感屏也能達(dá)到檢驗(yàn)質(zhì)量要求時(shí)，才能使用熒光增感屏或金屬熒光增感屏。

　　像質(zhì)計(jì)（像質(zhì)指示器，透度計(jì)）是測(cè)定射線照片的射線照相靈敏度的器件，根據(jù)在底片上顯示的像質(zhì)計(jì)的影像，可以判斷底片影像的質(zhì)量，并可評(píng)定透照技術(shù)、膠片暗室處理情況、缺陷檢驗(yàn)?zāi)芰Φ�。廣泛使用的像質(zhì)計(jì)主要是三種：絲型像質(zhì)計(jì)、階梯孔型像質(zhì)計(jì)、平板孔型像質(zhì)計(jì)，此外還有槽型像質(zhì)計(jì)和雙絲像質(zhì)計(jì)等。像質(zhì)計(jì)應(yīng)用與被檢驗(yàn)工件相同或?qū)ι渚�吸收性能相似的材料制做。

　　關(guān)于絲的直徑，各個(gè)國(guó)家一般都采用公比為 （近似為1.25）的等比數(shù)列決定的一個(gè)優(yōu)選數(shù)列（ISO/R10化整值系列），并對(duì)絲徑給以編號(hào)。

　　使用時(shí)，絲型像質(zhì)計(jì)放置的數(shù)量、位置和具體的安放方法等應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。一般的規(guī)定主要是，原則上每張底片上都應(yīng)有像質(zhì)計(jì)的影像，像質(zhì)計(jì)應(yīng)放置在工件射線源側(cè)的表面上，且應(yīng)放置在透照區(qū)中靈敏度度差的部位。當(dāng)像質(zhì)計(jì)放置在工件膠片側(cè)表面時(shí)，應(yīng)附加標(biāo)記（一般是字母“F”）。多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)絲型像質(zhì)計(jì)的識(shí)別性都是規(guī)定，在底片上至少可清晰看到連續(xù)10mm長(zhǎng)的絲狀影像時(shí)，則該絲認(rèn)為是可識(shí)別的。

　　為完成射線照相檢驗(yàn)，除需要上面敘述的設(shè)器材外，還需要其他的一些設(shè)和器材，下面列出了另外一些常用的小型設(shè)和器材，但這并不是全部的器材，如暗盒、藥品等均未在此列出。

　　觀片燈是識(shí)別底片缺陷影像所需要的基本設(shè)。對(duì)觀片燈的主要要求包括三個(gè)方面，即光的顏色、光源亮度、照明方式與范圍。

　　光的顏色一般應(yīng)為日光色；光源應(yīng)具有足夠的亮度且應(yīng)可調(diào)整，其亮度應(yīng)能達(dá)到與底片黑度相適應(yīng)的值。

　　在工業(yè)射線照相檢驗(yàn)中，作為底片質(zhì)量指標(biāo)的黑度，并不要求測(cè)量非常準(zhǔn)確，現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)一般規(guī)定，測(cè)量誤差應(yīng)不大于±0.1。因此，所使用的黑度計(jì)基本的要求是滿足這一要求。為了滿足這個(gè)要求，一般應(yīng)要求黑度計(jì)的測(cè)量值的不確定度為0.05。

　　油和輸氣管道等的焊縫，各種鑄鋼閥門(mén)、泵體、石油鉆探和化工、煉油設(shè)中的受壓鑄件，精密鑄造的透平葉片，航空和汽車(chē)工業(yè)用的各種鋁鎂合金鑄件等。透視法的靈敏度較低，儀器測(cè)定法操作比較麻煩，兩者均應(yīng)用不多。

　　②電離作用 x射線或其它射線(例如γ射線)通過(guò)物質(zhì)被吸收時(shí)，可使組成物質(zhì)的分子分解成為正負(fù)離子，稱(chēng)為電離作用，離子的多少和物質(zhì)吸收的X射線量成正比。通過(guò)空氣或其它物質(zhì)產(chǎn)生電離作用，利用儀表測(cè)量電離的程度就可以計(jì)算x射線的量。鋼板零割檢測(cè)設(shè)正是由此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)零件探傷檢測(cè)的。X射線還有其他作用，如感光、熒光作用等。
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