1、 南昌航空大学科技学院射线检测课程设计课题：小径对接管焊缝射线检测 学院：测控技术与仪器 班级：1282011 姓名：谢智龙指导老师：余欣辉 二零一五年六月二十七日小径对接管焊缝射线检测学生姓名：谢智龙 学号：128201138 指导老师：余欣辉摘要：针对小径管对接焊缝的射线检测技术进行讨论关键词指导老师签名：目录1 X 射线探伤机检测知识、原理及应用范围 11.1 射线检测 .11.2 射线照相法原理 .11.3 射线检测设备 21.4 X 射线无损检测的典型应用 .22 检测设备、器材和材料 32.1 射线胶片 .32.2 观片灯 .32.3 黑度计（光学密度计） .32.4 增感屏 .3
2、2.5 像质计 .33 铸铝件射线检测工艺卡 44 编 制 说 明 55 X 射线检测报告 .96 拓展延伸 106.1 同样工件，焦距改变怎么透照 106.2 材质改变 106.3 多工件透照 107 总结 118 致谢 119 参考文献 12射线检测课程设计 铸铝件的射线检测11 X 射线探伤机检测知识、原理及应用范围1.1 射线检测射线的种类很多，其中易于穿透物质的有 X 射线、 射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测，其中 X 射线和 射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。射线检测最主要的应用是探侧试件内部的宏观几何缺陷(
3、探伤)。按照不同特征(例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等)可将射线检测分为许多种不同的方法。射线照相法是指用 X 射线或 射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。该方法是最基本的，应用最广泛的一种射线检测方法。 1.2 射线照相法原理 X 射线是从 X 射线管中产生的，X 射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电使之白炽电子就在真空中放出，如果两极之间加几十千伏以至儿百千伏的电压(叫做管电压) 时，电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能，当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子的核外库仑场作用，放出 X 射线。电子的动能部分转变为 X 射线能，其中大部分都转
4、变为热能。电子是从阴极移向阳极的，而电流则相反，是从阳极向阴极流动的，这个电流叫做管电流，要调节管电流，只要调节灯丝加热电流即可，管电压的调节是靠调整 X 射线装置主变压器的初级电压来实现的。 利用射线透过物体时，会发生吸收和散射这一特性，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X 射线和 射线通过物质时，其强度逐渐减弱。射线还有个重要性质，就是能使胶片感光，当 X 射线或 射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心，经过显射线检测课程设计 铸铝件的射线检测2影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，这个作用叫做射线的照相作用。因为 X 射线或 射
5、线的使卤化银感光作用比普通光线小得多，所以必须使用特殊的 X 射线胶片，这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶，此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏，增感屏通常用铅箔做成把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥，再将干燥的底片放在观片灯上观察，根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样，就可判断出缺陷的种类、数量、大小等，这就是射线照相探伤的原理。 1.3 射线检测设备射线检测设备射线照相设备可分为：X 射线探伤机，高能射线探伤设备 (包括高能直线加速器、电子回旋加速器)； 射线探伤机三大类。X 射线探伤机管电压在 450kV 以下。高能加速器的电压一般在 224MeV，而 射线
6、探伤机的射线能量取决于放射性同位素。 1、X 射线探伤机射线机主要由机头、高压发生装置。供电及控制系统，冷却却防护设施四部分组成。可分为携带式，移动式两类，移动式 X 射线机用在透照室内的射线探伤，它具有较高的管电压和管电流，管电压可达 450kv，管电流可达 20mA，最大透厚度约 100mmm，它的高压发生装置、冷却装置与 X 射线机头都分别独立安装， X 射线机头通过高压电缆与高压发生装置连接。机头可通过带有轮子的支架在小范围内移动，也可固定在支架上。携带式 X 射线机主要用于现场射线照相，管电压一般小于320kV，最大穿透厚度约 50mm。其高压发生装置和射线管在一起组成机头，通过低压
7、电缆与控制箱连接。 1.4 X 射线无损检测的典型应用 X 射线无损检测应用领域非常广泛，在材料测试、食品检测、制造业、电器、仪器仪表、电子、汽车零部件、医学、生物学、军工、考古、地质等领域都有不俗的表现。射线检测课程设计 铸铝件的射线检测32 检测设备、器材和材料2.1 射线胶片胶片系统按照 GB/T19384.12003 分为四类，即 T1、T2、T3 和 T4 类。T1为最高类别，T4 为最低类别。A 级和 AB 级射线检测技术应采用 T3 类或更高类别的胶片， B 级射线检测技术应采用 T2 类或各个更高类别的胶片。采用 射线对裂纹敏感性大的材料进行射线检测时，应采用 T2 类或更高类
8、别的胶片。2.2 观片灯观片灯的主要性能应符合 JB/T7903 的有关规定。观片灯的最大亮度应能满足评片的要求。2.3 黑度计（光学密度计）黑度计可测的最大黑度不小于 4.5，测量值的误差应不超过0.05。黑度计至少每 6 个月检验一次。按标准 JB/T4730.2-2005 的附录 B 的有关规定。2.4 增感屏射线检测一般应使用金属增感屏或不用增感屏。2.5 像质计底片影像质量采用线型像质计测定。线型像质计的型号和规格应符合JB/T7902 的规定，JB/T7902 中未包含的丝径、线号等内容，应符合 HB7684 的有关规定。像质计的材料、材料代号和不同材料的像质计适用的工件材料范围应
9、符合JB/T4730.22005 的有关规定。射线检测课程设计 铸铝件的射线检测43 小径管对接焊缝检测工艺卡射线检测课程设计 铸铝件的射线检测54 编 制 说 明参数名称 选择结果 选择说明X 射线机 X2515 型 为了更好的控制射线能量，从而保证底片质量，选择 X 射线源，设备型号为X2515，即最大管电压为 250kv，最大管电流为 15mA 的固定式 X 射线机，该设备具有安全控制装置，可防止在摆放工件时因无意触碰而启动 X 射线机；一般 X 射线机的结构由四部分组成：高压部分、冷却部分、保护部分和控制部分，本实验中 X 射线机采用水冷方式；工业射线探伤机满足标准中规定的安全性、可靠
10、性、稳定性。技术级别 AB 级 根据 JB/T4730.2 规定射线检测技术分为 3 个级别：A 级低灵敏度技术；AB级中灵敏度技术；B 级高灵敏度技术。技术级别的选择会影响会影响透照距离 F，胶片类型，曝光量和 K 值等参数的选择；射线检测技术等级选择应符合制造、安装等相关标准及设计原则规定。承压设备、对接焊头的制造、安装时的射线检测。胶片类型 柯达 AA400 胶片系统按照 GB/T1938 4.12003 分为四类，即 T1、T2、T3 、 T4 四类，T1为最高级别，T4 为最低级别； 根据射线检测课程设计 铸铝件的射线检测6透照次数 N 2 次 共有两个透照部位，需两次透照。像质计指
11、数 15 根据 JB/T4730.22005 标准知：由 AB级查表可知像质计指数为 15。JB/T4730.22005 可知，A 级和 AB 级射线检测技术应采用 T3 类或更高级别的胶片,B 级射线检测技术应采用 T3 类或更高级别的胶片。增感屏类型 铅箔增感屏 目前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。其中以使用金属增感屏所得的底片像质最佳，金属荧光增感屏次之，荧光增感屏最差，但增感系数以荧光增感屏最高，金属增感屏最低。在射线照相中，与胶片直接接触的金属增感屏有两个基本效应：增感效应和吸收效应。由于金属层很薄，增感效应大于吸收效应，从而起到增感作用。增感屏在使用过程中
12、，其表面应保持光滑、清洁、无污秽、损伤、变形，装片后要求增感屏与胶片紧密贴合，不能夹杂异物。透照方式 单壁单影 该工件适于垂直透射。射线检测课程设计 铸铝件的射线检测7管电压 120kv 和 70kv 每台射线机在使用期间都应根据检测用的曝光曲线，依据曝光曲线确定管电压，曝光曲线每年至少应校对一次。从曝光曲线上查得：黑度为 D=2.0 时，在透照厚度 T=3.6mm 和 T=1.5mm 上管电压为120kv，和 70kv。曝光量 30mA.min 对于中等灵敏度，即 AB 级校验，X 射线照相推荐的曝光量为 15mA.min，且焦距为 700mm 时的曝光量，根据平方反比定律 I1t1/F12
13、=I0t0/F02,计算得知曝光量为30mA.min，则选择管电流为 10mA，曝光时间为 3min。透照厚度 3.6mm、1.5mm 透照厚度是指射线通过工件到达胶片时累计穿过工件的厚度代数总和，本实验中，工件为铸铝，透照厚度转换成钢的厚度，分别为 3.6mm、1.5mmm底片黑度 D0=2.0 底片黑度也称光学密度，根据JB/T4730.22005 标准知规定：底片黑度不同，检测级别应满足不同的要求，其中 AB 级检测技术规定：2.0 D 0 4.0，用 X 射线机透照小径管或变截面工件时，黑度可降为 1.5，本实验选择D0=2.0。射线检测课程设计 铸铝件的射线检测8显影时间 5min
14、影响显影的因素有很多，除配方外，显影时间、湿度、搅动情况和显影液老化程度对显影都有明显的影响；合适的显影时间与配方有关，所以配方都附有推荐的显影时间，对于手工处理，大多规定为 4 6min，本实验中选择5min。定影时间 5min 影响定影的因素有：定影时间、湿度、搅动情况和显影液老化程度。定影过程中，胶片乳剂膜的乳黄色浊液变为透明的现象称为“通透” ，从胶片放入定影液直至通透的这段时间称为“通透时间” 。定影时间应多于通透时间，为了保险起见，规定整个定影时间为通透时间的 2 倍，一般为 4 6min，本实验中选择 5min。焦距 F=1000mm 选取的焦距要根据射线机的型号，综合考虑，几何
15、不清晰度，适当的透照区域，透照厚度等因素，故本实验中选取F=1000mm定影温度 202 定影温度低，定影缓慢，温度高容易划伤，因而定影温度控制在 1624，综合考虑选取 202射线检测课程设计 铸铝件的射线检测9显影温度 202 一般显影液的温度是 1820，温度低使其失效或过氧化，综合考虑，将温度定为 20，温差在2之内。观片灯 PS-QI 型 根据 JB/T4730.22005 标准知规定：观片灯主要性能应符合 JB1903 有关规定，最大亮度要满足评片的具体要求。射线检测课程设计 铸铝件的射线检测105 X 射线检测报告射线检测课程设计 铸铝件的射线检测116 拓展延伸6.1 同样工件
16、，焦距改变怎么透照假设焦距变为 800mm，在管电压不变的情况下：1、曝光时间不变（10*180）/（1000*1000）=（I*180）/（800*800）I=6.4mA2、管电流不变（10*180）/（1000*1000）=（10*t）/（800*800）t=115s6.2 材质改变如变成铝、钢。查表可知铝、钢、镍的射线照相等效厚度系数分别为 0.08、1.0。则只需要把管电压分别变为 8.8kv、110kv。6.3 多工件透照要求理想曝光场 所有影响一致将工件摆成一个圆形，并倾斜一定的相同的角度。射线检测课程设计 铸铝件的射线检测127 总结通过本次课程设计我通过自己的实践对书本上的知识
17、进行了运用。在这个过程中，主要应用了双壁单影，双壁双影，单壁单影透照等理论知识。这些知识的应用使我对课本内容的认识得到了加深。并且掌握了磁粉检测工艺卡和编制说明的编写。8 致谢在这次课程设计的完成过程中，我得到了许多人的帮助。首先我要感谢我的老师在课程设计上给予我的指导、支持和帮助，这是我能顺利完成这次设计的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题，让我能把课设做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。其次，我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少的设计难题。同时也感谢学院为我提供良好的做课程设计的环境。最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的老师和同学们。射线检测课程设计 铸铝件的射线检测139 参考文献1中国机械学会无损检测分会编射线检测2JB4730-2005 特种设备无损检测
