《民机腐蚀的检查方法8.2-2.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《民机腐蚀的检查方法8.2-2.（107页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 辐射辐射 非电离辐射非电离辐射 电离辐射电离辐射 直接直接带电离子，如带电离子，如、 、阴极射线等，穿透能力差、阴极射线等，穿透能力差 间接间接不带电离子，如不带电离子，如X X、 中子射线，穿透能力强中子射线，穿透能力强 射线检测射线检测 1.1.概述概述 射线检测物理基础射线检测物理基础 是指能量比较低，并不能使物质原子或是指能量比较低，并不能使物质原子或 分子产生电离的辐射，例如紫外线、红分子产生电离的辐射，例如紫外线、红 外线、激光、微波外线、激光、微波 2.2.基本原理基本原理 （1 1）X X射线的产生射线的产生 n n 阴极灯丝通电加热阴极灯丝通电加热-放出电子放出电子 -在高
2、压下高速撞击阳极靶面在高压下高速撞击阳极靶面 -部分以部分以X X射线能量形式辐射射线能量形式辐射 出来。出来。 n n 射线由放射源（通常由放射射线由放射源（通常由放射 性同位素如钴性同位素如钴6060、铱、铱192192等）自等）自 发产生。发产生。 n n 中子是通过原子核反应产生，中子是通过原子核反应产生， 任何使原子核受到强烈激发的任何使原子核受到强烈激发的 方式都可用来获得中子。方式都可用来获得中子。 阳极 高电压电压 阴极 电电子 -+ X射线发线发 生器 曝光记录设备记录设备 辐辐射渗透试样试样 变压变压 器 冷却水 钨钨钨钨灯灯丝丝丝丝 玻璃玻璃 金属聚灯罩金属聚灯罩 铍铍铍
3、铍窗口窗口 金属靶金属靶 X X射射线线线线 X X射射线线线线 电电子 如果将强度均匀的射线照射如果将强度均匀的射线照射 被检物体，使透过的射线在被检物体，使透过的射线在 照相底片上感光、显影后的照相底片上感光、显影后的 胶片，根据其黑度的不同，胶片，根据其黑度的不同， 就可知道物体内部的结构及就可知道物体内部的结构及 其缺陷情况。其缺陷情况。 这种根据照相底片观察分析这种根据照相底片观察分析 材料缺陷的种类、形状、大材料缺陷的种类、形状、大 小、分布状况的方法叫小、分布状况的方法叫射线射线 照相法探伤。照相法探伤。其中，以其中，以X X射射 线照相线照相法使用最为普遍。法使用最为普遍。 阳
4、极 高电压电压 阴极 电电子 -+ X射线发线发 生器 曝光记录设备记录设备 辐辐射渗透试样试样 当管电压大于靶金属的激发电压时，出现标识x射线 X X射线管发出的射线管发出的X X射线射线 的线谱通常有连续谱的线谱通常有连续谱 和线谱的特征。和线谱的特征。 波长很狭窄而强度极波长很狭窄而强度极 大的大的k k . . k k 线谱部分线谱部分 叫叫标识标识X X射线射线，由靶，由靶 金属决定。金属决定。 X X射射线线线线可分可分为为为为两两类类类类： 连续连续X X射线和特征射线和特征X X射线射线 。 （2 2）X X射线谱射线谱 连续X射线谱 连续连续X X射线：射线：波长呈连续分布的
5、连续波长呈连续分布的连续X X射线，有一个极限波长射线，有一个极限波长 0 0 （或短波限）（或短波限）。产生连续。产生连续X X射线射线时时的管电压小于靶金属的的管电压小于靶金属的 激发电压。激发电压。 注意：注意：X X射线检测中主要用连续谱。射线检测中主要用连续谱。 连续X射线谱 管电压越高，平均波长越短，管电压越低，平均波长越长。管电压越高，平均波长越短，管电压越低，平均波长越长。 平均波长越短的平均波长越短的X X射线穿透物体的能力越强，称为硬射线穿透物体的能力越强，称为硬X X射线；射线； 平均波长越长的平均波长越长的X X射线穿透物体的能力越弱，称为软射线穿透物体的能力越弱，称为
6、软X X射线。射线。 射线与物质的相互作用 X X射线检测的基本原理：射线检测的基本原理： 是利用射线在物质中的是利用射线在物质中的 衰减和对某些物体产生衰减和对某些物体产生 光化作用进行的。当射光化作用进行的。当射 线穿过工件完好部位时，线穿过工件完好部位时， 其强度为：其强度为： （3 3）X X射线的衰减射线的衰减 散射 吸收 式中：I1、I0分别为入射线和透射线强度 ；为衰减系数；X为穿透物体的厚度 I I1 1 = I = I 0 0 e e - - XX 射线与物质的相互作用 （3 3）X X射线的衰减射线的衰减 I1 / I 0 = e X 检测方法：检测方法：常用的照相法、电离
7、检测法、荧光屏直接观察法。常用的照相法、电离检测法、荧光屏直接观察法。 照相法照相法 射线射线 衰减衰减 强度变化强度变化 胶片胶片 感光感光 潜影潜影 影像影像 评判评判 此法灵敏度高，直观可靠，重复性好，但成本较高，时间较长此法灵敏度高，直观可靠，重复性好，但成本较高，时间较长 。 3. X3. X射射线线线线探探伤伤伤伤的操作的操作 （1 1）X X射线探伤的操作过程射线探伤的操作过程 电离检测法电离检测法 射线射线 工件工件 电离室电离室 电离气体电离气体 电流电流 判断完整性判断完整性 此法自动化程度高，成本低，但定性困难。此法自动化程度高，成本低，但定性困难。 3. X3. X射射
8、线线线线探探伤伤伤伤的操作的操作 （1 1）X X射线探伤的操作过程射线探伤的操作过程 荧光屏直接观察法荧光屏直接观察法 射线射线 工件工件 荧光屏荧光屏 缺陷形状缺陷形状 此法成本低，效率高，可连续生产，但分辨率差。此法成本低，效率高，可连续生产，但分辨率差。 3. X3. X射射线线线线探探伤伤伤伤的操作的操作 （1 1）X X射线探伤的操作过程射线探伤的操作过程 电视观察法电视观察法 电视观察法是第三种方法的发展，可用电视显示系统直接显示电视观察法是第三种方法的发展，可用电视显示系统直接显示 。 此法自动化程度高，可观察动态情况，检测灵敏度低。此法自动化程度高，可观察动态情况，检测灵敏度
9、低。 3. X3. X射射线线线线探探伤伤伤伤的操作的操作 （2 2）X X射线照相规范射线照相规范 X X射射线线线线照相照相检测检测检测检测 技技术术术术： 根据胶片上影像的形状及其黑度的不均匀程度，就可以评定根据胶片上影像的形状及其黑度的不均匀程度，就可以评定 被检测试件中有无缺陷及缺陷的性质、形状、大小和位置。被检测试件中有无缺陷及缺陷的性质、形状、大小和位置。 此法的优点是灵敏度高、直观可靠、重复性好，是此法的优点是灵敏度高、直观可靠、重复性好，是 射线检射线检 测法中应用最广泛的一种常规方法。测法中应用最广泛的一种常规方法。 由于生产和科研的需要，还可用放大照相法和闪光照相法以由于
10、生产和科研的需要，还可用放大照相法和闪光照相法以 弥补其不足。弥补其不足。 放大照相可以检测出材料中的微小缺陷。放大照相可以检测出材料中的微小缺陷。 X射线线照相检测检测 原 理 3. X3. X射射线线线线探探伤伤伤伤的操作的操作 （2 2）X X射线照相规范射线照相规范 照相法的灵敏度和透度计照相法的灵敏度和透度计 灵敏度：灵敏度：显示缺陷的程度或能发现最小缺陷的能力。显示缺陷的程度或能发现最小缺陷的能力。 灵敏度分类：灵敏度分类： 绝对灵敏度：绝对灵敏度： 底片上能发现被检试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸。底片上能发现被检试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸。 相对灵敏度相对灵敏度 底片
11、能发现被检试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸，占底片能发现被检试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸，占 缺陷处试件厚度的百分数。缺陷处试件厚度的百分数。 （2 2）X X射线照相规范射线照相规范 像质计（透度计）像质计（透度计） 实践中最小缺陷尺寸很难确定，用确定尺寸的人工缺陷来标实践中最小缺陷尺寸很难确定，用确定尺寸的人工缺陷来标 定灵敏度就方便得多了定灵敏度就方便得多了 。 像质像质计计是是用来用来检查透照技术和胶片处理质量的，即定量地评检查透照技术和胶片处理质量的，即定量地评 价射线底片影像质量的工具。价射线底片影像质量的工具。 ASTM是美国材料协会标准 （2 2）X X射线照相规范射线
12、照相规范 增感屏增感屏 X X射线产生效率非常低，要得到满意的图像，需要相当长射线产生效率非常低，要得到满意的图像，需要相当长 的时间，效果不理想，要用增感屏。的时间，效果不理想，要用增感屏。 增感系数：增感系数： 增感屏可分为：金属增感屏、荧光增感屏和金属荧光增感屏。增感屏可分为：金属增感屏、荧光增感屏和金属荧光增感屏。 片基 金属箔 荧光层 保护层 （2 2）X X射线照相规范射线照相规范 增感屏的组成及增感屏的组成及作用作用 荧光增感屏：荧光增感屏：射线照射在物质上（钨酸钙、硫化锌镉）会产生射线照射在物质上（钨酸钙、硫化锌镉）会产生 荧光效应，发出与某些胶片感光色相近波长的光，加快了感光
13、荧光效应，发出与某些胶片感光色相近波长的光，加快了感光 速度，增大了可探测厚度，但荧光物质颗粒较粗，会产生荧光速度，增大了可探测厚度，但荧光物质颗粒较粗，会产生荧光 扩散、屏斑效应，使底片清晰度下降，缺陷分辨率差扩散、屏斑效应，使底片清晰度下降，缺陷分辨率差 。 金属增感屏：金属增感屏：可分为前屏、后屏，金属箔置向胶片。可分为前屏、后屏，金属箔置向胶片。 荧荧荧荧光增感屏光增感屏 （2 2）X X射线照相规范射线照相规范 增感屏的作用增感屏的作用 a. a. 增感作用：增感作用：利用射线透过利用射线透过 金属屏激发二次电子和二次金属屏激发二次电子和二次 射线增感。射线增感。 b. b. 滤波作
14、用：滤波作用：为减少散射线为减少散射线 不良影响，吸收波长较长的不良影响，吸收波长较长的 散射线，故影像清晰。散射线，故影像清晰。 金属金属荧光增感屏：荧光增感屏： 结合了荧光增感屏增感效果结合了荧光增感屏增感效果好、金属好、金属增感屏底片质量好的优点增感屏底片质量好的优点 ，此，此类增感屏使底片的感光速度比金属屏快，且比荧光屏的像类增感屏使底片的感光速度比金属屏快，且比荧光屏的像 质好。质好。 曝光参数的选择曝光参数的选择 射线的曝光量：射线的曝光量：管电流管电流i i乘以时间乘以时间t t； 通常，在射线设备允许范围内，通常，在射线设备允许范围内， 管电流尽量取得大些，以缩短曝管电流尽量取
15、得大些，以缩短曝 光时间并减小散射线的影响。光时间并减小散射线的影响。 曝光距离与射线强度的关系：曝光距离与射线强度的关系： 曝光参数的选择曝光参数的选择 焦距的选择焦距的选择 焦距：焦距：F F，放射源到胶片的距离。，放射源到胶片的距离。 由于几何不清晰度由于几何不清晰度U U g g 的影响，的影响， 焦距选择要充分参考射线焦距选择要充分参考射线源距离源距离F F 和和试件厚度试件厚度d d。 a a、b b分别表示放射源到缺陷和分别表示放射源到缺陷和 缺陷到胶片的距离。缺陷到胶片的距离。 曝光参数的选择曝光参数的选择 曝光曲线：曝光曲线：是射线照相检验的是射线照相检验的 必备工具，是选择工艺参数的必备工具，是选择工艺参数的 基础。基础。 它可以有设备、胶片、增感屏它可以有设备、胶片、增感屏 按具体条件制定，也可以选用按具体条件制定，也可以选用 合适的曝光曲线。合适的曝光曲线。 材料厚度与曝光量的关系曲线线1 材料厚度与曝光量的关系曲线线2 平板形工件 圆圆管形工件 外透法外透法大的圆筒状工件大的圆筒状工件 内透法内透法厚度大、管径小的工件厚度大、管径小的工件 圆圆管形工件 双壁双影，适于管径小
