（中職）焊接檢測技術(shù)第3章教學(xué)課件

1、YCF正版可修改PPT（中職）焊接檢測技術(shù)第3章教學(xué)課件3.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減3.2 射線檢測方法及其原理3.3 射線照相法檢測3.4 焊縫射線底片的評定3.5 射線的安全防護第3章 射線檢測3.1.1射線的種類及性質(zhì)X射線和射線是一種電磁輻射。在射線檢測中應(yīng)用的射線主要是X射線、射線和中子射線。1.X射線X射線又稱倫琴射線。X射線是在射線檢測領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種射線。X射線的波長范圍在0.0006100nm，在X射線檢測中常用的波長范圍在0.0010.1nm。X射線的波長范圍較紫外線的波長短，所以X射線的頻譜在紫外線之前，它的頻率范圍在310951014MHz。2.射線射線是一種

2、波長比X射線更短的射線，它的波長范圍在0.00030.1nm，它的頻率范圍在3101211015MHz之間。工業(yè)上廣泛采用人工同位素產(chǎn)生射線，由于射線的波長比X射線更短，所以具有更大的穿透力。3.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減返回下一頁在無損檢測中常被用來對厚度較大的工件進行射線照相。3.中子射線中子射線是中子束流。中子是構(gòu)成原子核的基本粒子，是由某些物質(zhì)的原子在裂變過程中逸出高速中子所產(chǎn)生。它的波長與熱平衡的絕對溫度有關(guān)。在熱中子射線中0和100時的波長分別為0.152nm和0.130nm。工業(yè)上常用人工同位素、加速器、反應(yīng)堆來產(chǎn)生中子射線，在無損檢測中常被用來對某些特殊部件（如放射性核燃料元

3、件）進行射線照相。3.1.2X射線的產(chǎn)生及特點X射線是一種比紫外線波長還短的電磁波，它具有光的特性，如具有反射、折射、干涉、衍射、散射和偏振等現(xiàn)象，還具有光譜的結(jié)構(gòu)，它能使一些結(jié)晶物體發(fā)生熒光、氣體電離、膠片感光。3.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減返回下一頁上一頁X射線通常是以一塊金屬靶（一般是重金屬）在高速運動的電子作用下產(chǎn)生的，這樣產(chǎn)生的X射線分為兩類。一類是：如果在金屬靶（陽極）上猝然停止的電子能量不超過一定的限度時，只發(fā)射連續(xù)光譜的射線，這種輻射稱為韌致輻射；另一類是：如果電子的能量超過一定的臨界值，則所發(fā)射的輻射，除連續(xù)光譜外，還疊加上一線狀光譜，這種輻射稱為標識輻射或特征輻射。同一種

4、陽極會產(chǎn)生兩種X射線。圖3-1是鎢靶與鉬靶產(chǎn)生的典型的X射線光譜?？v軸表示強度，橫軸表示波長。對鎢的曲線，表示在35kV的電壓下操作時，鎢靶發(fā)射的連續(xù)光譜。對鉬的曲線，表示在同樣的條件下，除發(fā)射連續(xù)光譜之外還疊加了兩條鉬的特征光譜，稱為標識X射線，即K線和K線。要想得到鎢的K線和K，則電壓必須加到70kV以上才行。1.連續(xù)X射線根據(jù)電動力學(xué)理論，具有加速度的帶電粒子將產(chǎn)生電磁輻射。在X射線管中，高壓電場加速了陰極電子，當(dāng)具有很大動能的電子達到陽極表面時，由于碎然停止，它所具有的動能必定轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪ㄝ椛涑鋈ィ?.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減返回下一頁上一頁由于電子被停止的時間和條件不同，所以輻射

5、的電磁波具有連續(xù)變化的波長。高速電子在極短的時間內(nèi)被停止，因而產(chǎn)生的電磁波就具有極短的波長，這些波長連續(xù)變化的電磁波就是連續(xù)X射線。在任何X射線管中，只要電壓達到一定數(shù)值，連續(xù)X射線總是存在的。2.標識X射線根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，原子吸收能量后將處于受激狀態(tài)，受激狀態(tài)原子是不穩(wěn)定的，當(dāng)它回復(fù)到原來的狀態(tài)時，將以發(fā)射譜線的形式放出能量。在X射線管內(nèi)，高速運動的電子，達到陽極靶時將產(chǎn)生連續(xù)X射線，如果此時電子的動能達到相當(dāng)?shù)臄?shù)值，即足以打出靶原子（通常是重金屬原子）內(nèi)殼層上的一個電子，該電子或者處于游離狀態(tài)，或者被打到外殼層上的某一個位置上。于是原子的內(nèi)殼層上有了一個空位，鄰近殼層上的電子便來填空，這

6、樣就發(fā)生相鄰殼層之間的電子躍遷。這種躍遷將發(fā)射出線狀的X射線。3.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減返回下一頁上一頁顯然，這種X射線與靶金屬原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此稱其為標識X射線或特征X射線。標識X射線通常頻率很高，波長很短。3.1.3射線的衰減射線透過物質(zhì)后就失去了一部分能量，這種現(xiàn)象稱為射線的衰減。1.射線與物質(zhì)的相互作用射線與物質(zhì)的相互作用主要有下列三種主要過程：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對的產(chǎn)生。這三種過程的共同點是都產(chǎn)生電子，然后電離或激發(fā)物質(zhì)中的其他原子。此外，還有少量的湯姆遜效應(yīng)。（1）光電效應(yīng)。在普朗克概念中每束射線都是一個具有能量為E=hv的光子。光子運動時保持著它的全部動能。光子能

7、夠撞擊物質(zhì)中原子軌道上的電子，在光電效應(yīng)（見圖3-2）時釋放出全部能量。光子的一部分能量把電子從原子中逐出去，剩余的能量則作為電子的動能被帶走，于是該電子又在物質(zhì)中引起新的電離。3.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減返回下一頁上一頁當(dāng)光子的能量低于1MeV時，光電效應(yīng)是極為重要的過程。另外，光電效應(yīng)更容易在原子序數(shù)高的物質(zhì)中產(chǎn)生，如在鉛（Z=82）中產(chǎn)生光電效應(yīng)的程度比銅（Z=29）中大得多。（2）康普頓效應(yīng)。在康普頓效應(yīng)（見圖3-3）中，一個光子撞擊一個電子時只釋放出它的一部分能量，結(jié)果光子的能量減弱并在和初始方向成角的方向上散射，而電子則在和射線初始方向成 角的方向上散射。這一過程同樣服從于能量

8、守恒定律，即電子所具有的動能為入射光子和散射光子的能量之差，最后電子在物質(zhì)中因電離原子而損失其能量。在絕大多數(shù)的輕金屬中，射線的能量在0.23MeV范圍時，康普頓效應(yīng)是極為重要的效應(yīng)。康普頓效應(yīng)隨著射線能量的增加而減小，其大小也取決于物質(zhì)原子中的電子數(shù)。在中等原子序數(shù)的物質(zhì)中，射線的衰減主要是由康普頓效應(yīng)引起，在射線防護時主要側(cè)重于康普頓效應(yīng)。3.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減返回下一頁上一頁（3）電子對的產(chǎn)生。一個具有足夠能量的光子釋放出它的全部動能而形成一個電子和一個正電子，這樣的過程稱為電子對的產(chǎn)生。電子對的產(chǎn)生發(fā)生在原子核附近（見圖3-4），因為只有這樣才能使能量守恒。由于產(chǎn)生電子對所需

9、最小的能量為0.51MeV，所以光子能量hv必須大于1.02MeV。當(dāng)能量超過1.02MeV的光子把能量一部分用于產(chǎn)生電子對，剩下的傳遞給電子和正電子作為動能時，一部分能量傳給原子核以滿足動量守恒。在物質(zhì)中電子和正電子都是通過原子的電離而損失動能，在消失過程中正電子和物質(zhì)中的電子相互作用，從而成為能量各為0.51MeV的兩個光子，它們在物質(zhì)中又可以通過光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)進一步相互作用。由于產(chǎn)生電子對的能量條件要達到不小于1.02MeV，所以電子對的產(chǎn)生只有在高能射線中才是重要的過程，該過程正比于吸收體的原子序數(shù)的平方，所以高原子序數(shù)的物質(zhì)電子對的產(chǎn)生也是重要的過程。3.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及

10、其衰減返回下一頁上一頁（4）湯姆遜效應(yīng)。射線與物質(zhì)中帶電粒子相互作用，產(chǎn)生與入射波長相同的散射線的現(xiàn)象叫做湯姆遜效應(yīng)。這種散射線可以產(chǎn)生干涉，能量衰減十分微小，如圖3-5所示。光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、湯姆遜效應(yīng)和電子對的產(chǎn)生是射線和物質(zhì)相互作用的主要方式。光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)隨射線能量的增加而減少，電子對的產(chǎn)生則隨射線能量的增加而增加，四種效應(yīng)的共同結(jié)果是使射線在透過物質(zhì)時能量產(chǎn)生衰減。2.射線的衰減定律和衰減曲線射線的衰減是由于射線光子與物體相互作用產(chǎn)生光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、湯姆遜效應(yīng)或電子對的產(chǎn)生，使射線被吸收和散射而引起的。由此可知，當(dāng)射線通過物質(zhì)時隨著貫穿行程的增加，則射線的衰減越嚴重，

11、亦即物質(zhì)越厚，則穿透它的射線衰減的程度也越大。3.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減返回下一頁上一頁射線衰減的程度不僅與透過物質(zhì)的厚度有關(guān)，而且還與射線的性質(zhì)（波長）、物體的性質(zhì)（密度和原子序數(shù)）有關(guān)。一般來講，射線的波長越小，衰減越小，物質(zhì)的密度及原子序數(shù)增大，射線衰減也增大。但它們之間的關(guān)系并不是簡單的直線關(guān)系，而是成指數(shù)關(guān)系的衰減。3.1 射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減返回上一頁射線檢測按其所使用的射線源種類不同，分為X射線檢測和射線檢測；按其顯示缺陷的方法不同，又可分為射線照相法檢測、射線電離法檢測、射線熒光屏觀察法檢測和射線計算機層析成像檢測。其基本原理相同，都是利用射線通過物質(zhì)時的衰減規(guī)律，即

12、當(dāng)射線通過物質(zhì)時，由于射線與物質(zhì)的相互作用發(fā)生吸收和散射而衰減。其衰減程度則根據(jù)其被通過部位的材質(zhì)、厚度和存在缺陷的性質(zhì)不同而異。3.2.1射線照相法照相法是利用射線感光材料（通常用射線膠片），放在被透照試件的后面接受來自透過試件后不同強度分布的射線，如圖3-6所示。因為射線強度與膠片乳劑的攝影作用，在正常條件下成正比，因而膠片在射線作用下形成潛影，經(jīng)暗室處理后，就會顯示出物體的結(jié)構(gòu)圖像。根據(jù)底片上影像的形狀及其黑度的不均勻程度，就可以評定被檢測試件中有無缺陷及缺陷的性質(zhì)、形狀、大小和位置。此法的優(yōu)點是靈敏度高、直觀可靠、重復(fù)性好，是射線檢測法中應(yīng)用最廣的一種常規(guī)方法。3.2 射線檢測方法及其

13、原理返回下一頁本章將對其做重點介紹。由于生產(chǎn)和科研需要，還用放大照相和閃光照相法以彌補常規(guī)照相法的不足。1.放大照相放大照相是為了檢測微小缺陷而設(shè)計的一種方法，分為接觸式和投影式兩種。（1）接觸式放大照相法。接觸式放大照相法是用常規(guī)射線照相方法結(jié)合光學(xué)放大原理，采用1050倍顯微觀察鏡獲得底片放大影像，適用于薄壁試件。采用這種技術(shù)時，第一，在放大底片上總的幾何不清晰度不能超過常規(guī)射線照相法的允許范圍，為0.25mm左右，即放大后底片和沒有放大的底片其幾何不清晰度應(yīng)基本相同。第二，射線感光膠片必須是細晶粒的，放大倍數(shù)一般為310倍，如采用超微粒膠片其放大倍數(shù)可達200倍，所以又稱為顯微照相。3.

14、2 射線檢測方法及其原理返回下一頁上一頁（2）投影式放大照相法。此法是利用點光源投影角放大原理，如圖3-7所示。只要調(diào)節(jié)膠片與試件間的距離或膠片與試件距離固定、調(diào)節(jié)焦距，就可以得到適當(dāng)放大。它要求點光源，即微焦點X射線源，放大倍數(shù)在30以下。2.閃光照相閃光照相是利用脈沖X射線發(fā)生器以得到大強度射線劑量進行照相的。單次發(fā)射脈沖以ms或s計，用以拍攝飛行中的子彈、爆炸過程或金屬和水的運動情況等。在普通射線照相中，被檢測物體在射線曝光過程中是不動的，即使利用圖像增強器或光導(dǎo)攝像管的射線照相，被檢測物也只能緩慢移動。這種照相方法的技術(shù)，除閃光X射線外，還必須有最快速膠片和增感屏配合。3.2.2射線熒

15、光屏觀察法熒光屏觀察法，是將透過被檢測物體后不同強度的射線，投射在涂有熒光物質(zhì)的熒光屏上，激發(fā)出不同強度的熒光來，成為可見影像，從熒光屏上直接辨認缺陷。3.2 射線檢測方法及其原理返回下一頁上一頁它所看到的缺陷影像與照相法在底片上所得到的影像黑度相反。熒光屏觀察法的相對靈敏度為7%左右。但它具有成本低、效率高、可連續(xù)檢測等優(yōu)點，適用于形狀簡單、要求不很嚴格的產(chǎn)品檢測。近來，對此裝置進一步采用了電子聚焦熒光輝度倍增管配合小焦點的X光機，使熒光屏上的亮度、清晰度有所增加，靈敏度達2%3%。在熒光屏觀察時，為了減少直射X射線對人體的影響，而在熒光屏后用一定厚度的鉛玻璃吸收X射線，并將圖像再經(jīng)過45的

16、二次反射后進行觀察，如圖3-8所示。從熒光屏上觀察到的缺陷，如需要備查時，可用照相或錄像法將其攝錄下來。3.2.3射線電離法X射線通過氣體時，撞擊氣體分子，使其中某些原子失去電子而變成離子，同時產(chǎn)生電離電流。如果讓穿過工件的射線再通過電離室，那么在電離室內(nèi)便產(chǎn)生電離電流，不同的射線強度穿過電離室后產(chǎn)生的電離電流也不相同。電離檢測法就是利用測定電離電流的方法來測定X射線強度，根據(jù)射線強度的不同可以判斷工件內(nèi)部質(zhì)量的變化。3.2 射線檢測方法及其原理返回下一頁上一頁檢測時，可用探頭（即電離室）接收射線，并轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大后輸出。電離檢測工作的基本原理如圖3-9所示。此法的特點是：能對產(chǎn)品進行連

17、續(xù)檢測，便于自動化操作，可采用多探頭，效率高，成本低。但它只適用于形狀簡單、表面平整的工件，在一般情況下對缺陷性質(zhì)判別較困難，因此，在檢測方面應(yīng)用不很廣泛。但可研制成各種專用的檢測設(shè)備，如用于自動檢查子彈殼的X射線裝置，該裝置由西德塞福特公司研制，用于分選子彈殼，每小時可檢測子彈殼達7200個。X射線束通過鉛制狹縫后，透過子彈殼的X射線由探頭接收。探頭采用閃爍探測器，由碘化鈉晶體和光電倍增管組成。當(dāng)遇到子彈殼壁有缺陷時，則壁厚變薄，探頭便輸出一個較強的電信號，觸發(fā)分選機構(gòu)，從而自動將廢品分選出來。3.2.4射線計算機層析成像檢測射線計算機層析成像技術(shù)也叫工業(yè)射線CT技術(shù)。射線照相一般僅能提供定

18、性信息，不能實用于測定結(jié)構(gòu)尺寸、缺陷方向和大小。它還存在三維物體二維成像、前后缺陷重疊的缺點。3.2 射線檢測方法及其原理返回下一頁上一頁射線CT技術(shù)提出了全新的影像形成概念，它比射線照相法能更快、更精確地檢測出材料和構(gòu)件內(nèi)部的細微變化，消除了照相法可能導(dǎo)致的檢查失真和圖像重疊，并且大大提高了空間分辨力和密度分辨力。CT技術(shù)根據(jù)物體橫斷面的一組投影數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算機處理后，得到物體橫斷面的圖像。所以，它是一種由數(shù)據(jù)到圖像的重建技術(shù)。射線CT裝置結(jié)構(gòu)主要由射線源和接收檢測器兩大部分組成，如圖3-10所示。射線源一般是高能X射線或射線源，射線透過工件后被輻射探測器接收，檢測器信號經(jīng)過處理后通過接口送

19、入計算機。測量時工件步進旋轉(zhuǎn)，得到一系列投影數(shù)據(jù)，由計算機重建成剖面或立體圖像。射線CT裝置的工作原理如圖3-11所示。射線源與檢測接收器固定在同一掃描機架上，同步地對被檢物體進行聯(lián)動掃描，在一次掃描結(jié)束后，機器轉(zhuǎn)動一個角度再進行下一次掃描，如此反復(fù)下去即可采集到若干組數(shù)據(jù)。假如平移掃描一次得到256個數(shù)據(jù)，那么每轉(zhuǎn)1掃描一次，旋轉(zhuǎn)180即可得到256180=46080個數(shù)據(jù)。將這些信息綜合處理后便可獲得被檢物體某一斷面層（橫截面）的真實圖像。3.2 射線檢測方法及其原理返回下一頁上一頁射線CT對工業(yè)無損檢測應(yīng)用有下列五大優(yōu)點。（1）它能逐點測定工件薄層密度值，當(dāng)對連續(xù)橫斷面進行比較后可獲三維

20、圖像時，不存在前后缺陷重疊的問題。（2）具有超大面積、低對比度成像分辨力，高質(zhì)量對比度分辨力可達0.02%，比一般射線照相法提高接近兩個數(shù)量級。（3）檢測具有多樣性，大的如火箭發(fā)動機，質(zhì)量49500kg，直徑2.4m，長5m；小的如直徑為100mm的工件，空間分辨力接近25m。（4）檢測能力強，精度高速，定量二維成像，適用于自動檢測。（5）改善成像質(zhì)量，提高可靠性。一般射線照相僅能定性，對工件需有較高的安全系數(shù)，而射線CT能定量，因此可以減少安全系數(shù)，使產(chǎn)品廢品率下降，合格件的可信度提高。3.2 射線檢測方法及其原理返回上一頁射線照相法具有靈敏度高、射線底片可作為質(zhì)量憑證長期保存、適用范圍廣等

21、優(yōu)點，目前在國內(nèi)外射線探傷中，尤其是在鍋爐、壓力容器的制造檢驗中得到廣泛應(yīng)用。射線照相法檢測是通過射線底片上的缺陷影像，對照有關(guān)標準來評定被檢工件內(nèi)部質(zhì)量的。對于焊件射線檢測而言，主要標準為GB/T3323-1987鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級。3.3.1檢測系統(tǒng)的組成射線照相法檢測系統(tǒng)主要由射線源、像質(zhì)計、暗盒、膠片、增感屏及防護裝置等組成，如圖3-12所示。1.射線源射線源可以是X射線機、射線機或者高能X射線設(shè)備。（1）X射線機。X射線檢測機是指以X射線管為射線源的檢測設(shè)備。X射線檢測機，按輕便程度可分為攜帶式和移動式兩種。攜帶式儀器，主要用于現(xiàn)場檢測，其功率要求不一定很大，但要求輕

22、便可靠。3.3 射線照相法檢測返回下一頁移動式儀器多用于室內(nèi)，要求設(shè)備可靠、多功能和高效率。按射線能量，可分為軟X射線和硬X射線檢測兩種。軟X射線的工作電壓，通常在150kV以下，通過鈹窗口獲得一定波長的軟射線。適用于對人體組織、輕金屬、非金屬、動植物體以及其他低原子序數(shù)的物質(zhì)的X射線透視檢測，對于薄的重金屬，同樣具有很好的效果。此外，還有脈沖X射線機，其能量從幾百電子伏特到幾十兆電子伏特，管電流峰值可達幾千安培，單次射線發(fā)射時間為幾十毫秒到幾十微秒。它可連續(xù)發(fā)射幾個脈沖，可用來攝取運動體的動態(tài)瞬時照片。X射線檢測機通常是由X射線管、高壓發(fā)生器、控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等幾部分組成。其中主要的是X射

23、線管、高壓發(fā)生器和控制系統(tǒng)，它們決定了X射線的質(zhì)和量。X射線管。a.X射線管的構(gòu)造和種類。X射線管的基本構(gòu)造是一個保持一定真空度的二極管，其內(nèi)部真空度達1.3310-31.3310-5Pa，有一個發(fā)射電子的陰極和一個截獲電子產(chǎn)生X射線的陽極。當(dāng)陰極鎢絲通過電流加熱時，鎢絲就在自熾狀態(tài)下放出自由電子。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁管的兩端施加高電壓，則電子在X射線管中以高速度撞擊陽極靶而產(chǎn)生X射線。用X射線管獲得X射線的特點是，X射線的硬度和強度及焦點大小是可以控制的。只要增加陰極燈絲電流使其溫度升高，發(fā)射電子數(shù)就增加，從而管電流增加，X射線強度也就隨著增加，這時只要管電壓不變，則X射線

24、的硬度也不會變。反之，如果只增加兩極間的電壓，燈絲加熱不變，則X射線的硬度增加，穿透力增強。X射線管按冷卻方式可分為兩類：一是油浸式或氣體自冷式，主要用于工作時間短的攜帶式X射線機中；二是油或水循環(huán)冷卻式，用于工作時間較長的移動式或固定式X射線機中。X射線管的陰極，是起發(fā)射電子和聚焦電子的作用。由發(fā)射電子的鎢絲和聚焦電子的凹面陰極頭組成。它們對X射線管的焦點性能有著直接影響。陰極形狀可分為圓焦點、線焦點和雙焦點幾種。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁X射線是從射線管的陽極靶上輻射出來的，當(dāng)陰極發(fā)射電子以高速度撞擊陽極靶時，其動能的絕大部分轉(zhuǎn)換成熱能，使陽極體的溫度升高，而僅有1%左右的能量

25、轉(zhuǎn)變成為X射線。因此，在陽極構(gòu)造上，特別要考慮散熱問題；從材料選擇上，一方面要照顧X射線波長，既要考慮原子序數(shù)較高的元素，同時又要考慮耐熱性能好的材料，一般均采用鎢制成。但也有采用錮的，因為在低電壓時，可以得到較大強度的鉬系標識X射線。管焦點是決定X射線光學(xué)性能的重要條件。焦點形狀，主要決定于陰極的形狀，即取決于燈絲的形狀和尺寸。目前常用的有線焦點和圓焦點兩種。b.X射線機的高壓部分。高壓部分，主要由高壓變壓器、電容器和整流器等部件組成。它是用來產(chǎn)生高電壓加速陰極熱電子流以轟擊陽極靶產(chǎn)生一定波長的X射線。常采用半波自整流電路、倍壓電路及全波整流電路等。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁c.

26、X射線機的控制部分。X射線機的控制部分主要包括高壓調(diào)節(jié)、管電流調(diào)節(jié)、各部分電路的接通與切斷、工作指示和保護裝置等。它們一般都裝在低壓部分的控制箱內(nèi)，其中大部分是自動控制而僅調(diào)節(jié)在工作中所需要的管電壓和管電流。（2）射線機。射線檢測機主要由射線源、線源容器、輻射器、機械支架和操縱系統(tǒng)幾部分組成。射線源。工業(yè)檢測用的射線源，一般均為人工放射性同位素，是利用中子轟擊天然物質(zhì)而成。目前常用的射線源有，鈷-60（60Co），銫-137（137Cs）、銥-192（192Ir）和銩-170（170Tm）等。常用的同位素放射強度在1050Ci范圍內(nèi)。射線源的設(shè)計，趨向于增加放射性比度（放射線原子數(shù)與總原子數(shù)之

27、比）和減小源的物理尺寸。進入20世紀70年代后，國外推薦一種新的放射線源鐿一169（169Yb），用于射線檢測。其主要特性是：能譜線為60309keV，半衰期為31.8天，該放射源的能量較低，透照圖像的清晰度與100250kV的X射線透照相似。主要缺點是半衰期較短。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁線源容器。線源容器常用金屬材料制成。容器應(yīng)具備的條件為：密封良好可靠，表面不受污染，耐腐蝕并有足夠的機械強度，以確保在使用過程中不受損壞；對射線的吸收少，能做成體積小和不同形狀的容器。輻射器。輻射器包括防護器和控制器。由于射線對人體有較大的危害作用，所以任何活度的射線源，都必須用專門的防護容器，

28、當(dāng)射線儀器不工作時，將放射源（線源容器）密閉在防護容器中。防護器的材料是使用吸收射線本領(lǐng)強的材料，如貧化鈾（238鈾），這樣設(shè)備體積可以做得很小，質(zhì)量大為減輕（一般十幾千克到幾十千克就可以達幾十居里），但制作成本稍高。目前用鉛做的較為普遍，因為鉛材料容易得到。防護器一般應(yīng)具備以下條件。a.安裝時的屏蔽是可靠的，要保證使用者所受輻射盡量減少，還應(yīng)有射線輻射的安全自動指示裝置。對大劑量的要進行遙控。b.能按需要發(fā)射一定寬度的錐形射線束，或能進行圓周曝光。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁c.要方便可靠，易于攜帶（便攜式）或移動。輻射器按其活性大小，可分為以下三類。a.輕便型輻射器。指其放射強度

29、為1g鐳當(dāng)量以下的60Co，或1520g鐳當(dāng)量的192Ir。由于放射源的劑量較小，故其體積小、質(zhì)量輕，呈攜帶式，可進行外場檢測。它一般都用人工機械方法控制，可以用來透照較薄的工件（80mm以下的鋼板）。b.中等強度輻射器。指其輻射強度為15g鐳當(dāng)量的60Co，由于其放射源的強度較大，外形尺寸和質(zhì)量亦較大，開啟和關(guān)閉一般均用遙控，適用于車間和實驗室工作，能透照150mm以下的鋼板。c.較大強度的輻射器。指其輻射強度為550g鐳當(dāng)量或更大的60Co，其裝置尺寸和質(zhì)量都很大，必須采用遙控。（3）高能X射線設(shè)備。在無損檢測中的高能X射線設(shè)備，主要有電子感應(yīng)加速器和直線加速器，發(fā)展中的有微波加速器等。3

30、.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁加速器的主要特點是：加速器產(chǎn)生的輻射線束定向性好；利用率高，可有40%50%的能量轉(zhuǎn)變成X射線，最高可達70%；射線束的能量、強度和方向可以精確控制；操作靈便，可以在任何瞬時啟動或停止射線產(chǎn)生，工作安全；檢查維修方便；工作中放射性污染的危險性亦小。此外，在檢測方面還具有其獨特優(yōu)點：能量高，穿透力強，可以透視檢查厚達0.5m的鋼件，如重型機械設(shè)備、厚板鍋爐、高壓容器、火箭推進器的外殼及固體燃料等，焦點可以做得很小（一般電子感應(yīng)加速器的焦點尺寸只有0.31mm），相對靈敏度高達0.5%1%，國外已應(yīng)用。缺點是噪聲大、造價高。2.膠片射線膠片與暗盒射線膠片不同于一

31、般膠片，此類膠片片基的兩面均涂有乳劑，以增加對射線敏感的鹵化銀含量，其結(jié)構(gòu)如圖3-13所示。（1）膠片的構(gòu)造。射線感光膠片是將感光乳劑涂布在片基上制成的。因為射線具有穿透性，為了吸收更多的射線能量，以縮短曝光時間，需在片基的兩面均涂布乳劑，其厚度大于普通感光膠片。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁但也不能涂布太厚，因為太厚了涂布不易均勻，暗室處理時，藥液不易滲透，還會降低影像的清晰度。但是，如果需要放大影像時，為避免被片基隔開的兩個圖像分離，此時，只能使用單面乳劑膠片。射線感光膠片的一般構(gòu)造如圖3-13所示。片基。是乳劑的支持體，感光乳劑就是涂布在它的表面。它是由透明的賽璐路等材料制成，其

32、厚度大約為150m。賽璐路可分為硝酸纖維和醋酸纖維兩種。前者易燃，制成的膠片稱“不安全膠片”，后者稱“安全膠片”。我國近來大都用滌綸作為片基。感光乳劑。感光乳劑能在光量子作用下電離形成潛影，經(jīng)顯影后產(chǎn)生影像的物質(zhì)。乳劑主要是銀和鹵族元素的化合物（主要是溴化銀）微粒在明膠中的混懸體。其厚度為1015m。明膠在乳劑中的作用是：使溴化銀微粒在乳劑中的分布均勻；在化學(xué)處理時，藥液能均勻滲透到內(nèi)部與溴化銀起作用并能起感光作用。明膠是由動物的皮、筋、爪和骨等精制而成。因為明膠中含有極微量的硫化物，所以有增感作用。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁結(jié)合膜。結(jié)合膜是具有很強的附著力的物質(zhì)，使乳劑與片基牢固

33、鉆合在一起，防止在沖洗中乳劑脫落。其厚度為12m。保護膜。保護膜是由一層較堅硬的膠質(zhì)均勻涂布在乳劑表面，防止感光乳劑受機械損傷和摩擦造成偽影。其厚度為12m。（2）感光膠片的攝像作用。膠片上的感光乳劑（溴化銀）在光的照射下，因光化學(xué)作用，使溴化銀分解為銀和浪。銀離子Ag+遇到自由電子后就與它中和還原出金屬銀來。金屬銀的析出遵守光化作用的一般規(guī)律。因此，在膠片乳劑中，便隨光量照射的強弱而析出不同程度的金屬銀。光量強的地方，被析出來的金屬就多一些，這些金屬銀所在的晶粒，便形成了所謂的“潛影中心”。由具有潛影中心的鹵化銀晶粒所組成的像，稱為“潛像”。就是說，這時乳化劑內(nèi)形成的像還是不可見的，還要經(jīng)過

34、顯影作用，“潛影”才能被還原成為可見的一般是黑色金屬銀，我們所得到的像，就是由這些金屬銀組成的。膠片顯影后，未被顯影而仍帶感光性的鹵化銀粒子，要用定影液把它們?nèi)芙獾?，稱為定影。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁（3）感光膠片的特性及其曲線。感光膠片的主要特性有襯度、感光度、灰霧度、清晰度（顆粒性）和最大攝影密度（最大黑度）等。膠片性能的好壞影響對缺陷顯現(xiàn)的靈敏度。特性曲線：膠片的特性曲線，就是膠片的攝影密度與相應(yīng)曝光量的關(guān)系曲線。又稱D-LgE曲線，如圖3-14所示。曲線上的A點，是在曝光量為零時的固有的底片黑度，稱為膠片的灰霧度。當(dāng)曝光量增加到B點，底片上的黑度沒有增加，超過B點以后，才

35、能使膠片起感光作用，所以B點稱為曝光量的閩值。BC部分表示曝光量增加底片黑度只有緩慢地增加，這一段稱為曝光不足區(qū)。CD部分直線上升，稱為適當(dāng)曝光區(qū)。是特性曲線的工作部分，因為此段曝光量與黑度成正比。曲線DE部分，曝光量雖然增加，底片黑度增加較少，這段稱為過度曝光區(qū)。E點為底片黑度頂點，是膠片的最大黑度。過E點以后，再增加曝光量，底片黑度反而減小，EF這段稱為負感，又叫不正常曝光區(qū)。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁（4）底片的攝影密度（黑度）。底片的攝影密度習(xí)慣上又稱黑度，用D表示。膠片曝光后，經(jīng)顯影、定影處理，就得到具有黑色影像的負片，通常叫底片。這些影像是由密度不同的黑色金屬銀所組成的

36、。底片黑度的大小，與射線的強度（I）、波長（）、照射時間（t）及顯影因素（）有關(guān)。（5）膠片襯度。在特性曲線上，每點的斜率D/lgE稱為梯度，該梯度表示該點的膠片襯度。所以說，膠片襯度是沿整個特性曲線不斷變化的。膠片襯度，除與膠片的乳劑有關(guān)外，還與顯影液的成分有關(guān)，如果用高襯度的顯影液，可得到較高襯度影像。顯影時間與襯度也有很大關(guān)系，時間增長，則在同一曝光量下的底片黑度提高，因為有較多的鹵化銀還原為金屬銀。（6）膠片的感光度。利用一定強度的射線，使某種膠片達到規(guī)定黑度所需時間的快慢，稱為該膠片的感光速度。在實用上，常利用與某一已知膠片速度做比較而確定，叫做相對感光度。使用增感屏，可以提高膠片的

37、感光速度。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁用鉛增感屏，可提高27倍，用熒光增感屏，可提高1060倍。射線波長對感光速度也有影響，因為底片的黑化是由于乳劑吸收了射線能量而產(chǎn)生的，而物質(zhì)的吸收系數(shù)與波長有一定關(guān)系。射線波長越長，越容易被物質(zhì)吸收，因而感光速度增加；波長越短感光速度減小。（7）膠片的顆粒性。射線膠片上的顆粒狀態(tài)結(jié)構(gòu)，稱為顆粒?？梢姷降暮诙炔痪鶆蚝圹E，稱為顆粒性。在膠片中由單個顆粒產(chǎn)生的銀粒，多低于肉眼所能觀察的程度。引起粒度痕跡顯影出來的銀團，是由單個銀粒子聚結(jié)引起的。膠片的顆粒性，受下列因素影響。膠片類型（鹵化銀晶粒大?。＞Я４执?，感光速度快，顆粒性痕跡大。射線波長。波長越

38、短，顆粒性大。此外，還與顯影液配方、顯影溫度有關(guān)。膠片的顆粒性影響影像清晰度。（8）膠片的灰霧度。膠片在顯影過程中，乳劑中的某些溴化銀晶粒，即使未被曝光，也可能被顯影而引起底片變黑，如圖3-14的A點所示。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁因而使照片影像襯度降低，細節(jié)模糊。它被稱為化學(xué)霧翳，以區(qū)別由散射線輻射所引起的黑度。膠片灰霧度過大時，可能是由于膠片本身質(zhì)量不高，或保管條件、暗室處理不當(dāng)?shù)仍蛩隆＃?）膠片種類。根據(jù)膠片的特性，大體分為四類。超微粒、高襯度膠片。顯現(xiàn)缺陷的靈敏度高，但感光速度很慢。此類膠片有比利時三角牌D2型、英國依爾富B型和柯達M型等。微粒、高襯度膠片。顯現(xiàn)缺陷的靈

39、敏度較高，感光速度較慢。此類膠片有比利時D4型、英國依爾富C型、柯達J型及國產(chǎn)天津型等。細顆粒、中速膠片。顯現(xiàn)缺陷的靈敏度一般，感光速度較快。此類膠片有比利時D7型、英國依爾富F型、柯達A型和國產(chǎn)天津型等。粗顆粒、快速膠片。顯現(xiàn)缺陷的靈敏度低，感光速度快。此類膠片有三角牌D10型和依爾富G型等。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁3.增感屏X射線和射線，因其波長短，硬度大，對膠片的感光效應(yīng)差，一般透過膠片的射線，大約只有1%能激發(fā)膠片中的銀鹽微粒感光。為了增加膠片的感光速度，利用某些增感物質(zhì)在射線作用下能激發(fā)出熒光或產(chǎn)生次級射線對膠片加強感光作用。在射線透視照相中，所用的增感物質(zhì)稱為增感屏。

40、照相時，通常是在膠片的一面或兩面緊貼增感屏，以縮短曝光時間。增感屏常用的有：利用熒光物質(zhì)被射線激發(fā)產(chǎn)生熒光實現(xiàn)增感作用的熒光增感屏；利用金屬箔在射線作用下，產(chǎn)生射線和二次標識X射線實現(xiàn)增感作用的金屬增感屏；金屬箔加熒光物質(zhì)的金屬熒光增感屏等。此外，還有稀土增感屏。（1）熒光增感屏。熒光現(xiàn)象的發(fā)生，可以簡略地用能量的概念來解釋：熒光物質(zhì)內(nèi)的原子受射線作用時，原子中某些電子便吸收能量，從能級較低的外層軌道跳到能級較高的外層軌道上，3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁使原子處于受激狀態(tài)，當(dāng)電子返回到能級較低的外層軌道時，便發(fā)射出熒光。熒光的頻率較標識X射線的頻率要小得多，其波長多在紫外光譜部分，它

41、使膠片感光量增加。這是因為熒光現(xiàn)象是原子內(nèi)的電子在距原子核較遠的軌道上（即在原子的外層軌道）跳躍時發(fā)生的。熒光增感屏的結(jié)構(gòu)如圖3-15所示。它是將熒光物質(zhì)均勻地涂布在質(zhì)地均勻而光滑的支持物（硬紙或塑料薄板等）上，再覆蓋一層薄薄的透明保護層而成。熒光增感屏的增感系數(shù)與射線的硬度有關(guān)，當(dāng)管電壓較低時，即在80140kV范圍內(nèi)，隨著管電壓的升高而加大，到200kV左右時，增感系數(shù)最大，可達100以上，超過200kV以后，增感系數(shù)又開始下降，當(dāng)管電壓大于400kV以后，增感系數(shù)便很小了，在通常情況下，為1060。在管電壓一定的條件下，當(dāng)屏厚在一定厚度范圍時，屏所發(fā)生的熒光亮度與熒光物質(zhì)層的厚度成正比，

42、當(dāng)超過此厚度時，熒光亮度則隨熒光物質(zhì)層的厚度增加而下降，這是因為屏所發(fā)生的熒光被厚的部分吸收的緣故。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁熒光增感屏所發(fā)熒光強度，還與熒光物質(zhì)的晶粒度有關(guān)，晶粒大的所發(fā)熒光強度大，但影像清晰度相應(yīng)下降。晶粒越小，發(fā)光亮度也越小，但清晰度增高。（2）金屬增感屏。金屬增感屏在受射線照射時產(chǎn)生射線和二次標識X射線對膠片起感光作用。其增感較小，一般只有27倍，金屬屏的增感特性通常是，原子序數(shù)增加，增感系數(shù)上升，輻射波長越短，增感作用越顯著。但是原子序數(shù)越大，激發(fā)能量也要相應(yīng)提高，如果射線能量不能使金屬屏的原子電離或激發(fā)，則屏不起增感作用，相反還會吸收一部分軟射線。如鉛增

43、感屏，當(dāng)管電壓低于80kV時，則基本上無增感作用。在生產(chǎn)實踐中，多采用鉛、錫等原子序數(shù)較高的材料做金屬增感屏，因為鉛的壓延性好，吸收散射線本領(lǐng)強。（3）金屬熒光增感屏。金屬熒光增感屏，是在鉛箔上涂一層熒光物質(zhì)組合而成，其結(jié)構(gòu)如圖3-16所示。它具有熒光增感的高增感效果，又有吸收散射線的作用。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁（4）增感方式的選擇。按產(chǎn)品設(shè)計對檢測的要求選擇。某些重要產(chǎn)品，質(zhì)量要求高，為保證底片影像的清晰度，多采用鉛或錫箔增感屏，而寧可增加一些曝光時間。按射線能量選擇。一般來說，當(dāng)射線能量足夠時，多用金屬增感箔。當(dāng)工件較厚而射線能量又不夠時，可用熒光增感屏，最好用金屬熒光增感

44、屏。當(dāng)射線能量很高，如X射線管電壓為400kV以上或用射線、高能X射線照相時，都采用金屬增感屏。按膠片類型選擇。不同膠片對不同波長的光與射線的敏感程度也不相同。如用金屬增感箔的膠片，多是乳劑層較厚的，因為射線和二次標識X射線具有一定的穿透力。而用熒光增感屏的膠片多是乳劑較薄的，因為熒光只能使乳劑表面層感光。膠片過厚對影像的清晰度不利。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁4.像質(zhì)計像質(zhì)計也叫透度計，或者像質(zhì)指示器，是用來定量評價射線檢測靈敏度的，其材質(zhì)應(yīng)與被檢工件材質(zhì)相同。像質(zhì)計有線形、孔形和槽形三種，GB/T3323-1987鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級中規(guī)定在焊接檢測中采用線形像質(zhì)計

45、，其型號和規(guī)格應(yīng)符合JB/T7902-1999線形像質(zhì)計的規(guī)定，見表3-1。5.散射線防護裝置散射線會使射線底片灰霧度（未經(jīng)曝光的膠片經(jīng)暗室處理后獲得的最小黑度）增加，影像對比度降低，降低射線照相質(zhì)量。因此，在射線檢測時應(yīng)采取措施對散射線加以防護。具體使用以下裝置。（1）鉛罩。附加在射線機窗目的鉛罩，既可限制射線照射區(qū)域大小和得到合適的照射量，又能減少來自其他物體（試件、暗盒、墻壁、地面等）的散射作用，從而在一定程度上減少散射線。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁（2）鉛遮板。放置在工件表面和周圍，能有效屏蔽前方散射線（來自暗盒正面的散射線）。（3）底部鉛板。底部鉛板又稱后防護鉛板，用于屏

46、蔽后方散射線（來自暗盒背面的散射線）。（4）濾板。濾板的作用主要是吸收掉X射線中那些波長較長的譜線，這些譜線對底片上影像形成作用不大，卻往往引起散射線。濾板的材料通常是銅、黃銅或鉛，其厚度應(yīng)合適。透照鋼件時，銅濾板的厚度應(yīng)小于試件最大厚度的20%，鉛濾板的厚度應(yīng)小于試件最大厚度的3%。3.3.2射線檢測條件的選擇1.像質(zhì)等級的選擇像質(zhì)等級（射線照相質(zhì)量等級）是對射線檢測本身的質(zhì)量要求。GB/T3323-1987標準中將其劃分為三個級別：A級成像質(zhì)量一般，適用于承受負載較小的產(chǎn)品及部件；AB級成像質(zhì)量較高，適用于鍋爐、壓力容器產(chǎn)品及部件，如船舶上的重要焊縫等；B級成像質(zhì)量最高，適用于航天及核設(shè)備

47、等極為重要的產(chǎn)品及部件。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁不同的像質(zhì)等級對射線底片的黑度、靈敏度均有不同的規(guī)定。為達到其要求，需從檢測器材、方法、條件和程序等方面預(yù)先進行正確選擇和合理布置。對給定工件進行射線照相法檢測時，應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)程和標準要求選擇適當(dāng)?shù)南褓|(zhì)等級。2.靈敏度的選擇靈敏度是發(fā)現(xiàn)焊接缺陷的能力，也是評價射線照相質(zhì)量的最重要指標，它標志著射線檢測時發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力，一般以在工件中能發(fā)現(xiàn)的最小缺陷尺寸來表示。由于事先無法了解沿射線穿透方向上的最小缺陷尺寸，為此必須采用已知尺寸的人工“缺陷”像質(zhì)計來度量。GB/T3323-1987規(guī)定，射線照相靈敏度以像質(zhì)指數(shù)表示，它等于底片上能

48、識別出的最細鋼絲的線編號。該標準同時規(guī)定了不同像質(zhì)等級和透照厚度所需達到的像質(zhì)指數(shù)，見表3-2。實際透照時選用像質(zhì)計的型號可根據(jù)表3-3所列的推薦，它可保證底片上至少可觀察到兩根金屬絲的影像。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁3.射線能量的選擇射線能量的選擇實際上是對X射線源的管電壓（kV）或射線源的種類的選擇。射線能量越大，其穿透能力越強，即可透照的工件厚度越大，但同時也會造成由于衰減系數(shù)的降低而導(dǎo)致成像質(zhì)量下降。所以在保證穿透的前提下，應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和成像質(zhì)量要求，盡量選擇較低的射線能量。在GB/T3323-1987中允許使用的最高管電壓和透照厚度的下限均做了規(guī)定，透照厚度見表3-4。4.

49、透照幾何參數(shù)的選擇（1）焦點。焦點是指射線檢測機上集中發(fā)射射線的地方，其大小對檢測取得的底片的清晰度（即定性地表示底片影像細節(jié)清晰程度）影響很大，因而影響檢測靈敏度。由于射線源的焦點實際上并不是一個“點”，而是具有一定的幾何尺寸，在檢測中必然會產(chǎn)生幾何不清晰度，因此，檢測時應(yīng)在可能的條件下選擇焦點小的射線源。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁（2）透照距離。透照距離是指焦點至膠片的距離F，又稱焦距。顯然，焦距也會影響清晰度。目前在國內(nèi)、外射線檢測標準中，均依幾何不清晰度原理使用諾模圖來確定（最?。┩刚站嚯x。5.曝光規(guī)范的選擇曝光規(guī)范是影響照相質(zhì)量的重要因素。射線檢測的曝光規(guī)范包括射線源種類

50、、劑量、曝光時間和焦距。射線劑量反映了射線強度，它和曝光時間的乘積稱為曝光量。曝光量決定底片的感光量，即直接影響底片黑度。X射線檢測的曝光規(guī)范包括管電壓、管電流、曝光時間和焦距。其中管電流和曝光時間的乘積稱為曝光量。射線檢測中利用曝光曲線進行曝光規(guī)范的選擇最為實用和方便。曝光曲線是表示工件（材質(zhì)和厚度）與工藝規(guī)范（管電壓、管電流、曝光時間、焦距、暗室處理條件等）之間相關(guān)性的曲線圖示。由于二維坐標圖只能表示三個相關(guān)的參數(shù)，因此在構(gòu)成曝光曲線時，只能選擇工件厚度、管電壓和曝光量作為可變參數(shù)，其他條件必須相對固定。曝光曲線是由檢測機制造廠給出或由檢測人員自己用試驗方法做出。3.3 射線照相法檢測返回

51、下一頁上一頁由檢測人員自己制作的曝光曲線更為實用。但任何曝光曲線只適用于一組特定的條件。只有當(dāng)實際拍片所使用的條件與制作曝光曲線的條件完全一致時，才能從該曲線上直接讀出曝光量。任何條件的改變都應(yīng)對曝光量進行修正。6.透照方式的選擇進行射線檢測時，為了徹底地反映工件接頭內(nèi)部缺陷的存在情況，應(yīng)合理選擇透照方式。常用對接焊縫透照方式的分類和示意圖如圖3-17所示。這些透照方式分別適用于不同的場合，其中單壁透照是最常用的透照方法；雙壁透照一般用在射線源或膠片無法進入內(nèi)部的小直徑容器和管道的焊縫照相；雙壁雙影法一般只用于直徑在89mm以下的管子的環(huán)焊縫照相；雙壁雙影直透法則多用于直徑小于20mm的環(huán)焊縫

52、照相。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁7.一次透照長度的控制一次透照長度是指焊縫射線照相一次透照的有效檢測長度，對照相質(zhì)量和工作效率同時產(chǎn)生影響。顯然，選擇較大的一次透照長度可以提高效率，但會引起照相質(zhì)量的下降。X射線管發(fā)出的X射線是以一定輻射角向外輻射，且其照射范圍內(nèi)的射線強度分布不均勻，同時，以射線束垂直照射工件表面時，射線束中心射線透照的工件厚度小于邊緣射線透照的工件厚度。由于上述兩個原因，會造成照射底片的射線照射強度不均勻，從而使底片黑度不均勻（中間部位黑度高于兩端部位），照相時若使底片中間部位黑度適中，則兩端將會因為黑度過低而降低影像對比度，位于兩端的缺陷有可能漏檢，尤其是橫向

53、裂紋，為此要控制透照厚度比。GB/T3323-1987標準中規(guī)定，環(huán)縫的A級、AB級的K值不大于1.10，B級的K值不大于1.06；縱縫的A級、AB級的K值不大于1.03，B級的K值不大于1.01。對透照厚度比值的限制，實際上是對每一次透照長度的限制。檢測時可以根據(jù)射線源的特點及K值確定出一次透照長度的大小。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁3.3.3焊縫透照工藝1.透照工藝卡透照工藝卡是指導(dǎo)給定試件透照工作的工藝卡片，該卡片給出了與透照有關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)。透照工藝卡包括以下五個部分的內(nèi)容。（1）試件原始數(shù)據(jù)。包括試件名稱（編號）、類別、材質(zhì)、規(guī)格尺寸、焊接方法、坡口形式、透照焊縫及部位（編號

54、）以及草圖等。（2）規(guī)范標準數(shù)據(jù)。包括試件質(zhì)量驗收標準和照相技術(shù)標準、照相質(zhì)量等級、檢查比例、底片質(zhì)量要求等。（3）透照技術(shù)數(shù)據(jù)。包括選定的設(shè)備、材料、透照方式、射線能量、焦距以及其他曝光參數(shù)等。（4）特殊的技術(shù)措施及說明。對復(fù)雜的試件或特殊的工作條件，有時需要增加一些措施或做說明。（5）有關(guān)人員簽字。表3-5所列為透照工藝卡的一種形式，在實際檢測時可以參考使用。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁2.焊縫透照的基本操作透照操作應(yīng)嚴格遵守工藝規(guī)定、操作程序，基本內(nèi)容及有關(guān)要求如下。（1）試件檢查及清理。試件上如有妨礙射線穿透或貼片的附加物，應(yīng)盡可能去除；表面如有可能產(chǎn)生掩蓋焊縫缺陷圖像的不規(guī)

55、則狀態(tài)，應(yīng)對表面進行打磨修整。（2）劃線。按照工藝文件規(guī)定的檢查部位、比例、一次透照長度，在工件上劃線。（3）像質(zhì)計和標記擺放。按照標準和工藝的有關(guān)規(guī)定擺放像質(zhì)計和各種標記。標記應(yīng)放在適當(dāng)位置，距焊縫邊緣應(yīng)不少于5mm。（4）貼片。采用可靠的方法（磁鐵、繩帶等）將膠片（暗盒）固定在被檢位置上，膠片應(yīng)與工件表面緊密貼合，盡量不留間隙。（5）對焦。將射線源安放在適當(dāng)位置，使射線束中心對準被檢區(qū)中心，并使焦距符合工藝規(guī)定。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁（6）散射線防護。按工藝的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行散射線的防護措施。（7）曝光。以上各步驟完成后，在確定現(xiàn)場射線防護安全符合要求后，方可按照工藝規(guī)定的參數(shù)

56、和儀器操作規(guī)則進行曝光，曝光后的膠片應(yīng)及時進行暗室處理。3.3.4膠片的暗室處理膠片曝光后，乳劑上產(chǎn)生了“潛影”，還要經(jīng)過一系列的暗室處理過程，如顯影、定影、水洗和干燥等工序，才能把潛影變成為可見影像，供檢測和保存。1.顯影及顯影液（1）顯影作用。顯影可分為物理顯影和化學(xué)顯影，常用的是化學(xué)顯影?；瘜W(xué)顯影過程的基本反應(yīng)一般可以下式表示，即（已曝光的溴化銀）+（顯影劑）一（金屬銀）+（顯影劑的氧化物）+（可溶溴化銀）3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁顯影作用是使膠片上已感光的“潛影”變成可見影像。顯影過程是利用顯影劑使乳劑中因感光而具有“潛影中心”的溴化銀晶粒還原為金屬銀沉積在膠質(zhì)中。而其離子

57、則生成可溶性的浪化物，溶于顯影液中。（2）顯影液。顯影液是一種顯影劑的水溶液，它還包括有其他一些功能的物質(zhì)。常用的顯影液組分和基本功能如表3-6所示。2.影響顯影作用的因素（1）顯影時間。膠片在顯影液中，將已曝光的溴化銀還原成金屬銀，顯影時間越長，生成的金屬銀越多，底片越黑，襯度也越高。但時間太長，顯影作用便開始對未被曝光的溴化銀粒子起作用，產(chǎn)生所謂“顯影霧纂”。持續(xù)時間越長，生成的霧纂就越大（見圖3-18）。由于時間的延長，膠片乳劑的顆粒性也增大。如果顯影時間過短，則對已曝光的溴化銀還原不足，使影像襯度降低。因此，射線膠片的最佳顯影時間由其襯度對灰霧的最佳比例決定。3.3 射線照相法檢測返回

58、下一頁上一頁（2）顯影溫度。一般顯影溫度為20左右。溫度升高，顯影速度加快，顯影液的氧化劇增，膠片乳劑膨脹變軟，有利于銀的顆粒聚合，增大顆粒性，甚至使膠膜脫落或溶解。顯影液溫度過低，則顯影作用進行緩慢，當(dāng)溫度低于18以后，海得爾作用開始減弱，10以下基本失去還原力，致使影像襯度降低。（3）顯影液壽命。顯影液與空氣中的氧具有很大親和力，因而隨著時間的推移，氧化作用不斷進行，一般保管期為三個月。平時應(yīng)將顯影液儲存在密閉的容器中。此外，顯影液在使用中，顯影劑會逐漸被作用掉，顯影效果逐漸減弱。當(dāng)顯影液效力逐漸減弱后，就要逐漸用增加顯影時間來補償?shù)灼诙鹊牟蛔慊蛘哐a充新的顯影劑。但是時間不能無限制增加，

59、經(jīng)驗估計，顯影時間如大于新配制顯影液的顯影時間1倍時，則認為該顯影液應(yīng)予報廢。一般1L顯影液可顯影35.6cm43.2cm膠片78張。顯影液的新舊程度，在自動洗相中尤為重要，它必須經(jīng)常指示出來，以補充新的藥液。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁3.定影及定影液（1）定影作用。定影就是要把未被曝光的鹵化銀溶解掉而已經(jīng)顯影還原出來的金屬銀則不被損害。一般定影劑為硫代硫酸鹽，又名海波（Na2S203）。定影反應(yīng)過程大體如下：（A）2AgBr（銀鹽）+Na2S203（海波）2NaBr+Ag2S203（B）Ag2S203（不溶性復(fù)銀鹽甲）+Na2S203Ag2Na2(S2O3)2（不溶性復(fù)銀鹽乙）（

60、C）Ag2S2O3（不溶性復(fù)銀鹽甲）+ Na2S203Ag2Na2(S2O3)3（可溶性復(fù)銀鹽）在上述過程中，（A）完成后膠片已成透明狀，但未定透。（B）定影仍未徹底，只有完成（C）的反應(yīng)后定影才告結(jié)束。因此，膠片定影透明后一般需要繼續(xù)定影1倍左右的時間才能完成。通常定影時間為1520min。3.3 射線照相法檢測返回下一頁上一頁（2）定影液。定影液主要由定影劑（海波）再配合其他幾種成分組成，它們的功能見表3-7。4.底片的清洗和干燥清洗是在定影后進行，其目的是為洗去定影后殘留在乳劑內(nèi)被溶解了的銀化合物，即銀鹽作用后所產(chǎn)生的可溶性復(fù)銀鹽，以免日后硫離析出，形成硫酸根而使底片變黃。清洗時間，在流