射線檢測(cè)實(shí)驗(yàn)Word版

1、實(shí)驗(yàn)一 曝光曲線的制作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)1掌握常用曝光曲線的制作方法；2制作某一型號(hào)X射線機(jī)的曝光曲線。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材1X射線機(jī) 一臺(tái)2階梯試塊 一套3密度計(jì) 一臺(tái)4鉛箔增感屏和膠片等 若干5普通坐標(biāo)紙和對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙各 一張三、實(shí)驗(yàn)原理選用任意一臺(tái)X射線機(jī)，采用相同的增感屏、膠片、顯影液、定影液及顯影、定影時(shí)間和顯影溫度的情況下，對(duì)同一材料的不同厚度工件的透照時(shí)，所用的曝光條件（焦距、管電壓、管電流和曝光時(shí)間），是不一樣的，如果我們固定其中的一些因素，使透照厚度僅隨其中某一種因素的變化而改變，那么我們就可以獲得一條相關(guān)曲線，這條曲線就是曝光曲線。曝光曲線是檢測(cè)的工具。一臺(tái)X射線機(jī)在不同的工藝

2、和環(huán)境條件下其曝光曲線是不同的。因此，已經(jīng)制成的曝光曲線只適用于與當(dāng)時(shí)特定條件相同的狀態(tài)，否則應(yīng)制作新的曝光曲線。常用曝光曲線有兩種：1管電壓厚度曝光曲線：在X射線機(jī)、膠片、增感屏、焦距、暗室處理?xiàng)l件保持不變的情況下，固定曝光量（mA·min）對(duì)階梯試塊進(jìn)行透照。為了使不同厚度部分的黑度值一樣，就必須隨著厚度的變化而改變曝光強(qiáng)度（管電壓KVP），這就是我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中最常用的基本曲線。根據(jù)數(shù)學(xué)分析可以知道，管電壓與透照厚度之間不存在簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，因而得到的不是直線而是一條曲線，但從實(shí)驗(yàn)中可以看出這條曲線的曲率不大，在某些區(qū)域內(nèi)可以近似的看作直線，在實(shí)驗(yàn)中用階梯試塊實(shí)現(xiàn)不同厚度d

3、的透照，在同一焦距和曝光量條件下，用不同的管電壓進(jìn)行多張膠片曝光，經(jīng)暗室處理可得一組底片，通過這組底片可獲得多條黑度與厚度的曲線（每張底片即是一條黑度厚度的曲線），當(dāng)我們選取某一黑度值時(shí)，不同管電壓對(duì)應(yīng)的不同厚度即有一對(duì)應(yīng)點(diǎn)，將選取的各點(diǎn)標(biāo)注于普通坐標(biāo)紙上便可得一條曝光曲線，這一曝光曲線，就是管電壓厚度曝光曲線。2曝光量厚度曝光曲線0 / 12同制作管電壓厚度曝光曲線一樣，在各種條件不變的情況下，固定管電壓（KVP）改變曝光量（mA·min），對(duì)階梯試塊進(jìn)行分次曝光。在管電壓不變的情況下，d與logIt呈直線關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中用階梯試塊實(shí)現(xiàn)不同厚度d的透照，在同一管電壓下用不同的曝光量進(jìn)

4、行多張膠片曝光，經(jīng)暗室處理可得一組底片。通過這組底片可獲得多條黑度厚度的關(guān)系曲線（每張底片即是一條黑度厚度的曲線）。我們選取某一黑度值時(shí)不同的曝光量對(duì)應(yīng)不同的厚度即有一對(duì)應(yīng)點(diǎn)。將各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)注于對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上便可得一條曝光曲線，這一曝光曲線就是曝光量厚度曝光曲線。曝光量厚度曝光曲線在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上是一條直線，這是因?yàn)椋?I = I0td （1-1） 通過推論可得： log （1-2）四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1階梯試塊的準(zhǔn)備加工階梯試塊，其材質(zhì)與被檢工件相同或相似。形狀、尺寸如圖1-1所示。階梯厚度梯按極差為2mm的等差數(shù)列變化，從2mm20mm，另外再制備厚度為10mm和20mm的平板試塊各一塊，如加在階

5、梯試塊下面，可擴(kuò)大制作曲線的厚度范圍。圖1-1 階梯式塊示意圖2制作管電壓厚度曝光曲線（鋼鐵材料）管電壓材料厚度曝光曲線是常用的一種曲線，實(shí)驗(yàn)時(shí)要求：（1）按階梯試塊大小切好四張膠片（300×80mm），膠片用0.03毫米的鉛箔增感，放入暗袋中；（2）按表1-1所給定的條件逐張分別進(jìn)行曝光，曝光時(shí)應(yīng)固定焦距，曝光量及暗室處理?xiàng)l件，放置識(shí)別標(biāo)記等；（3）將曝光后的膠片進(jìn)行暗室處理；（4）暗室處理后的底片用黑度計(jì)測(cè)量每一厚度對(duì)應(yīng)的黑度值，并填入表1-1中；（5）根據(jù)表1-1的數(shù)據(jù)，在普通坐標(biāo)紙上作出不同管電壓時(shí)，材料厚度黑度的關(guān)系曲線，縱坐標(biāo)為黑度D，橫坐標(biāo)為材料厚度d (mm)；（6）

6、選黑度D =1.5時(shí)，作橫坐標(biāo)的平行線，與每根D d曲線相交，并讀取交點(diǎn)處的管電壓和厚度值并填入表1-2；（7）根據(jù)表1-2的數(shù)據(jù)，在普通坐標(biāo)紙上繪制管電壓材料厚度的曝光曲線，縱坐標(biāo)為KVP，橫坐標(biāo)為d (mm)。3制作曝光量厚度曝光曲線（鋼鐵材料）（1）按鋼鐵階梯試塊的大小切好四張膠片，用0.03毫米鉛屏增感，放入暗袋中；（2）按表1-3所給定的條件逐張分別曝光，曝光時(shí)間應(yīng)固定焦距，管電壓及暗室處理?xiàng)l件，放置識(shí)別標(biāo)記等；（3）將曝光后的膠片進(jìn)行暗室處理；（4）暗室處理后的底片用黑度計(jì)測(cè)量每一厚度對(duì)應(yīng)的黑度值，并填入表1-3中；（5）根據(jù)表1-3的數(shù)據(jù)，在普通坐標(biāo)紙上作出不同曝光量時(shí)，材料厚度

7、黑度的關(guān)系曲線，縱坐標(biāo)為黑度D，橫坐標(biāo)為材料厚度d (mm)；（6）選黑度D =1.5時(shí)，作橫坐標(biāo)的平行線，與每根D - d曲線相交，并讀取交點(diǎn)處的曝光量和厚度值并填入表1-4中；（7）根據(jù)表1- 4的數(shù)據(jù)，在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制it（或Logit）與d的曝光曲線，縱坐標(biāo)為mA·t（或Logit），橫坐標(biāo)為d (mm)。五、數(shù)據(jù)處理1從表1-4得到一組離散數(shù)據(jù)，由于d與Log之間存在線性關(guān)系，這是因?yàn)椋?（1-1） （1-2）因此，這些點(diǎn)可以連成一條直線，但是在實(shí)驗(yàn)過程中由于各種因素的影響而產(chǎn)生誤差，這些點(diǎn)都可能偏離直線，利用實(shí)驗(yàn)所取得的數(shù)據(jù)求出直線方程，就是數(shù)據(jù)處理的主要任務(wù)，求解直線

8、方程的方法很多，在此我們采用一元回歸方程：y = bx+a （1-3）通過一元回歸方程，求出（1-3）式中系數(shù)a和b?；貧w直線方程也就得到了。設(shè)有一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，自變量為x，應(yīng)變量為y，在求回歸方程時(shí)，首先按表1-5，將xi和yi值填入，并計(jì)算出xiyi，xi2以及它們的和，然后按下式計(jì)算系數(shù)b和d。 （1-4） （1-5）根據(jù)求得的b和a值即可得一條直線，這條直線稱為y對(duì)x的回歸直線，（1-3）式y(tǒng)對(duì) x的回歸方程，b 為回歸系數(shù)，a為一常數(shù)。這個(gè)回歸方程所代表的直線，是平面XOY上一切直線中與已知觀測(cè)值最靠近的一條直線。曝光量厚度曝光曲線的Logit與d之間已從數(shù)學(xué)表達(dá)式（1-2）

9、知道具有線性關(guān)系，因此可用一元回歸法求此直線方程。2在實(shí)際工作中，由散點(diǎn)圖得到的不一定是直線，經(jīng)常遇到曲線。因此選擇適當(dāng)類型的曲線去擬合各散點(diǎn)，如果各離散實(shí)驗(yàn)點(diǎn)趨近于在一直線的附近時(shí)，則可用上面的方法進(jìn)行擬合。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1簡(jiǎn)述兩種曝光曲線的作用；2列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫好曝光曲線，并作簡(jiǎn)要分析；3用一元回歸方程擬合曝光量厚度曲線，求出方程，畫出直線并與連點(diǎn)法所得直線進(jìn)行比較；4分析討論管電壓厚度曲線能否用一元回歸法擬合，為什么？5實(shí)驗(yàn)體會(huì)（認(rèn)識(shí)、疑問、新的見解等）；6將所有實(shí)驗(yàn)表格附于報(bào)告內(nèi)。表1-1機(jī) 型透照規(guī)范焦距： mm ，曝光量： mA·t管電壓（KVP）底片黑度測(cè)量值dDd

10、DdDdD表1-2 （D =1.5時(shí)）厚度d (mm)管電壓（KVP）表1-3機(jī) 型透照規(guī)范焦距： mm ，管電壓： KVP曝光量（mA·t）底片黑度測(cè)量值dDdDdDdD表1-4厚度d (mm)mA·tLogit 注：1機(jī)型和透照規(guī)范實(shí)驗(yàn)前由老師提供；2實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將本頁剪下附于實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)。表1-5實(shí)驗(yàn)點(diǎn)xyxy12x實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（依據(jù)表1-4）實(shí)驗(yàn)點(diǎn)1234注：本頁附于實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)。實(shí)驗(yàn)二 焊縫的射線探傷檢測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆绽肵射線機(jī)對(duì)金屬結(jié)構(gòu)焊縫進(jìn)行無損檢測(cè)的方法。二、實(shí)驗(yàn)器材：1X射線機(jī) 一臺(tái)2焊縫試板 一件3R16系列像質(zhì)計(jì) 一套4膠片、鉛箔增感屏、暗袋和鉛字 若干5

11、密度計(jì) 一臺(tái)6觀片燈 一個(gè)7JB4730-94壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 一本三、實(shí)驗(yàn)原理：1X射線和射線具有穿透物質(zhì)的特性，在穿透物質(zhì)過程中，會(huì)被物質(zhì)所吸收，使透過的射線強(qiáng)度減弱，我們稱其為衰減作用，這種物質(zhì)對(duì)射線的衰減作用具有一定的衰減規(guī)律，其衰減規(guī)律可用下列公式表示： （2-1）式中：I 通過物體后的射線強(qiáng)度； Io通過物體前的射線強(qiáng)度；物質(zhì)的衰減系數(shù)； d 物體的厚度。不同的物質(zhì)對(duì)射線的吸收和衰減系數(shù)是不一樣的，測(cè)量其變化就可以探測(cè)物體內(nèi)部有無缺陷，如圖2-1所示： 設(shè)：為射線透過無缺陷部位強(qiáng)度，則： I1 = I0 ed （2-2）設(shè)：為射線透過有缺陷部位強(qiáng)度，則： I2 = I0 e （

12、d x） （2-3） 如果缺陷部位含有雜質(zhì)或夾有其它物質(zhì)，則： I2 = I0 e （d x）x = I0 e d（ ）x （2-4）圖2-1 射線透照示意圖透過有缺陷部位和無缺陷部位后的射線強(qiáng)度比為： I2 / I1= I0 e （d x）x/ I0 ed= I0 e d（ ）x/ I0 ed= e（ ）x (2-5)由2-5式可知，被透照物質(zhì)吸收系數(shù)與缺陷部位吸收系數(shù)差越大，則透過有缺陷部位與無缺陷部位的射線強(qiáng)度差越大，從而反映在底片上的黑度差越大。這樣就可以通過X或射線透照，來判斷缺陷的種類，數(shù)量和大小。2X或射線對(duì)某些物質(zhì)可以產(chǎn)生光化學(xué)作用，利用光化學(xué)作用，可以采用熒光顯示攝像或感光膠

13、片攝像，將上述過程進(jìn)行顯示和記錄，即我們通常所說的X或射線適時(shí)成像和X或射線照像技術(shù)。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1根據(jù)焊縫試塊厚度及形狀，制定工藝卡，選擇適當(dāng)?shù)墓に囈?guī)范。2將膠片置于試塊下面，在試塊上放好中心標(biāo)記、搭接標(biāo)記、試件編號(hào)、檢驗(yàn)日期、檢驗(yàn)者代號(hào)等標(biāo)記，垂直于焊縫，距焊縫邊緣5mm以上。在膠片三分之一處外側(cè)放置與工件厚度相應(yīng)的像質(zhì)計(jì)，像質(zhì)計(jì)的金屬絲與焊縫垂直相交跨越放置，細(xì)絲朝外。如圖2-2。 圖2-2 識(shí)別標(biāo)記擺放示意圖3按照選擇的工藝規(guī)范進(jìn)行曝光。4暗室處理及水洗和干燥。5按照J(rèn)B4730-94壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)片并填寫探傷報(bào)告，如表2-1。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：按照J(rèn)B4730-94壓力

14、容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)所拍底片進(jìn)行級(jí)別評(píng)定。填寫探傷報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：試件名稱、焊縫及底片編號(hào)、使用儀器、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、透照規(guī)范、暗室處理?xiàng)l件、底片質(zhì)量、缺陷性質(zhì)及數(shù)量、級(jí)別和結(jié)論等。將上述內(nèi)容填入表2-1。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：1缺陷性質(zhì)及產(chǎn)生原因。2如何提高射線探傷靈敏度。表2-1 X射線探傷報(bào)告試件名稱試件編號(hào)探傷日期 年 月 日儀器型號(hào)工藝規(guī)范 KVP mA min焦 距 mm顯影時(shí)間 分顯影溫度 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)JB4730-94壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)材料厚度 mm結(jié)論：底片編號(hào)黑度靈敏度缺陷性質(zhì)、數(shù)量及位置級(jí)別操作者： 審核者： 主 管：實(shí)驗(yàn)三 缺陷影像綜合分析與等級(jí)評(píng)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)1學(xué)會(huì)識(shí)別

15、常見缺陷的影像特征；2掌握缺陷定性評(píng)片技術(shù)；3基本掌握常見缺陷的定量評(píng)級(jí)技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)器材與資料1觀片燈 一臺(tái)2焊縫射線照相典型缺陷圖譜 一冊(cè)3實(shí)際焊縫檢測(cè)底片 若干4定級(jí)缺陷模擬底片 若干5直尺、計(jì)算器 各一件三、評(píng)片基本依據(jù)及要點(diǎn)1 JB4730-94壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)底片評(píng)定的規(guī)定 （1）焊縫質(zhì)量分級(jí)：射線檢測(cè)的焊縫質(zhì)量分為級(jí)。級(jí)焊縫內(nèi)缺陷最少，質(zhì)量最高。、級(jí)焊縫內(nèi)缺陷增多，質(zhì)量依次降低。缺陷數(shù)量超過級(jí)者作為級(jí)。（2）缺陷數(shù)量的規(guī)定：級(jí)焊縫內(nèi)允許有圓形缺陷（長(zhǎng)寬31的氣孔和夾渣），不允許有裂紋、未熔合、未焊透、條形缺陷（長(zhǎng)寬31的氣孔和夾渣）。、級(jí)縫內(nèi)允許有圓形缺陷、條形缺陷和不加

16、墊板的單面焊未焊透，不允許有任何裂紋、未熔合、雙面焊或加墊板單面焊的未焊透。（3）按照J(rèn)B4730-94壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，射線評(píng)片分為“計(jì)點(diǎn)法”、“計(jì)長(zhǎng)法”和“綜合評(píng)定法”?！坝?jì)長(zhǎng)法”中還分為“單個(gè)缺陷長(zhǎng)度”、“多個(gè)缺陷連續(xù)長(zhǎng)度”的計(jì)算?！熬C合評(píng)定法”就是將“計(jì)點(diǎn)法”評(píng)級(jí)與“計(jì)長(zhǎng)法”評(píng)級(jí)之和減一級(jí)為最終評(píng)級(jí)。2常見焊縫接缺陷分類及特征（見圖3-1所示）3評(píng)片工作的基本要求焊縫缺陷的產(chǎn)生與材料的可焊性、焊接材料、焊接設(shè)備、焊接工藝、焊接方法和焊工技術(shù)等因素有關(guān)。在評(píng)定底片時(shí)應(yīng)根據(jù)缺陷性質(zhì)、缺陷影像，分析缺陷產(chǎn)生的原因。照像底片是用來檢測(cè)焊縫缺陷的，因此對(duì)底片本身也有一定的質(zhì)量要求，底片上不得

17、有藥跡、水跡、指紋、劃傷、劃痕、壓力感光、靜電感光、霉斑、污跡等偽缺陷。所以評(píng)片人員應(yīng)持認(rèn)真的工作態(tài)度，科學(xué)分析的方法。進(jìn)行評(píng)片工作，其基本要求如下：（1）評(píng)片人員應(yīng)對(duì)工件母材的可焊性，焊接材料性能、焊接工藝、坡口情況、焊接方法、探傷工藝、暗室處理等各方面都有所了解，對(duì)焊縫可能產(chǎn)生的缺陷有所估計(jì)。（2）評(píng)片工作應(yīng)在可調(diào)的強(qiáng)光觀片燈上進(jìn)行。觀片燈附近不應(yīng)有其他眩目的光源，以免影響視覺。評(píng)片室工作條件必須符合規(guī)定要求。（3）評(píng)片之前，應(yīng)檢查底片本身質(zhì)量情況，是否符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。如果底片沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)予復(fù)照。如果因?yàn)楹缚p表面不規(guī)則影像而造成底片上缺陷影像的辯認(rèn)，應(yīng)對(duì)焊縫表面進(jìn)行修整，重新

18、復(fù)照后再予評(píng)定。（4）評(píng)片人員應(yīng)具備對(duì)底片的各種影像進(jìn)行綜合分析的能力。要能夠鑒別真假缺陷，分清是表面缺陷還是內(nèi)部缺陷。（5）評(píng)片時(shí)應(yīng)使用放大鏡、評(píng)片尺、便于對(duì)底片的各種影像進(jìn)行正確定性及定量。（6）必須熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)，正確評(píng)定焊縫質(zhì)量的等級(jí)。 焊接缺陷焊接表面缺陷焊接內(nèi)部缺陷面積型缺陷體積型缺陷裂 紋未熔合未焊透夾鎢夾渣氣孔雙面焊單面焊弧坑裂紋橫向裂紋縱向裂紋坡口未熔合層間未熔合根部未熔合圓形夾渣條形夾渣條形氣孔圓形氣孔根部未焊透中間未焊透管狀氣孔柱狀氣孔密集氣孔鏈狀氣孔單個(gè)氣孔弧坑內(nèi)凹焊瘤焊穿塌陷咬邊圖3-1 常見焊接缺陷分類圖四、實(shí)驗(yàn)步驟1定性評(píng)片在實(shí)驗(yàn)室教師指導(dǎo)下，觀察標(biāo)準(zhǔn)底片或常見焊接缺陷圖譜集中各類缺陷的特征，初步