射線檢測工藝2014.07金陵檢測工程：射線檢測工藝一．x射線能量的選擇二．選擇焦距的另一種規(guī)則-考慮總的不清晰度的焦距最小值三．

曲線的制作與應用四．散射比的影響因素和散射線的控制五．大厚度比試件的透照技術六．管子-管板角焊縫的射線照相技術要點七．專題講座：針對某一特定的設備或條件，及現(xiàn)有的設備、器材條件如何編制最佳的檢測工藝，填寫檢測原始記錄和出具檢測報告射線檢測工藝一.

x射線能量的選擇射線檢測工藝一.

x射線能量的選擇X射線能量如何選擇？根據(jù)所檢測的對象，我們首先是選擇透照方法、再選擇設備（或根據(jù)現(xiàn)有設備選擇透照方法）、再選擇射線能量（同時考慮檢測效率和檢測靈敏度以及膠片類型和增感屏）.射線檢測工藝一.

x射線能量的選擇X射線能量如何選擇？射線能量與衰減系數(shù)的關系：衰減系數(shù)μ對比度ΔD射線強度I時間tKV↓↑↑↓↑KV↑↓↓↑↓射線檢測工藝一.

x射線能量的選擇較低射線能量有利于提高檢測對比度；但射線能量過低、

時間過長，底片灰霧度增大，檢測效率降低。射線能量過高，對比度降低，檢測效率提高；因此，射線能量過高或過低都是不可取的，應選擇在適當?shù)模山邮艿模┓秶鷥?nèi)。射線檢測工藝一.

x射線能量的選擇何為適當？底片質(zhì)量滿足標準要求即為適當。過多提高要求是浪費。?最佳？即在滿足標準要求的情況下，以最高效率、最低成本為最佳。射線檢測工藝一.

x射線能量的選擇最佳值：4730標準給出了推薦值：4.4.1

Ｘ射線照相，當焦距為700mm時， 量的推薦值為：A級和AB級射線檢測技術不小于15mA·min；B級射線檢測技術不小于20mA·min。當焦距改變時可按平方反比定律對 量的推薦值進行換算。射線能量的高低，檢測靈敏度是驗證的唯一標準。射線檢測工藝一.

x射線能量的選擇在目前我國標準未取消最高管電壓限制的情況下，與標準推薦

量值對應的管電壓，可以認為是最佳值。依據(jù)標準，我們對常用到的焦距按標準推薦的 量進行了換算，其結果見下表：射線檢測工藝從表中這些參數(shù)可以看出，這些參數(shù)與我們實際工作非常接近。因此說我們在實際工作中的參數(shù)其本上是最佳參數(shù)。在透照較厚/較簿工件時，時間可能還會長/短些。因此，記錄中的參數(shù)應放心寫、如實記。焦距mm量mAmin管電流為5mA時，時間min管徑mm700153600112.25007.61.54756.91.43253694.20.842193092.90.581592281.60.32108射線檢測工藝JB/T4730.2－2005標準最高管電壓規(guī)定1-銅及銅合金；2-鋼；3-鈦及鈦合金；4-鋁及鋁合金圖1

不同透照厚度允許的Ｘ射線最高透照管電壓射線檢測工藝射線能量與

時間有一定的互補關系。我國標準有射線能量上限的限制（圖1）。這是標準規(guī)定，必須執(zhí)行。編寫工藝時要考慮。如果最高管電壓超出上述規(guī)定，要進行工藝鑒定。要經(jīng)檢測單位技術

批準。ASME標準原先也有這個圖，后來取消了，取而代之的是用靈敏度來檢驗射線能量，即只要靈敏度滿足要求，對射線能量不進行限制。影響檢測靈敏度的因素：射線能量、膠片類型、增感方式、焦距、射源焦點尺寸、增感屏、散射線

等。這個作法比較科學，只看結果，不計較過程。每個廠產(chǎn)生的射線機能量差別可能會較大。管電壓波形、有效值也可能不一樣。因此射線能量只是影響檢測質(zhì)量的重要因一。對截面厚度變化大的承壓設備，在保證靈敏度要求的前提下，允許采用超過圖1規(guī)定的Ｘ射線管電壓。但對鋼、銅及銅合金材料，管電壓增量不應超過50kV；對鈦及鈦合金材料，管電壓增量不應超過40kV；對鋁及鋁合金材料，管電壓增量不應超過30kV。射線檢測工藝二、選擇焦距的另一種規(guī)則-考慮總的不清晰度的焦距最小值射線檢測工藝要獲得高質(zhì)量的底片，總的不清晰度要保持較低水平。總的不清晰度是固有不清晰度和幾何不清晰度共同貢獻的結果。兩者差別較大時，其中較大數(shù)值者對總不清晰度的貢獻大，較小值可以忽略不計，當兩者相當時，兩者貢獻相同，均不可忽略；在工件厚度已知的情況下，射線能量基本確定，Ui基本確定，（一般情況下，Ui

＜ug），此時，只有ug可以調(diào)節(jié)。焦距增大或焦點尺寸減小，幾何不清晰度減小，總的不清晰度減小。當射源選定時，焦尺寸成為定值，只有焦距是可變參數(shù)。增大焦距，使其達到Ug=Ui時，再繼續(xù)增大焦距，對總不清晰度的提高貢獻不大，因此，取Ug=Ui時的焦距為最佳不清晰度時的最短焦距，又稱優(yōu)化焦距，用Fopt表示。射線檢測工藝中表4－2給出了各種射線能量時的優(yōu)化焦距上表中的優(yōu)化焦距是為發(fā)現(xiàn)最小裂紋缺陷，如果試件焊接性好，不會產(chǎn)生裂紋，則無需上述過大的焦距。這個焦距比B級照相要求還高。射線檢測工藝上述焦距可以用在易產(chǎn)生裂紋材料的焊接工藝評定試件的檢測。在工程施工中，其焊接工藝是經(jīng)評定合格的，一般不會產(chǎn)生裂紋。除非不嚴格執(zhí)行焊接工藝，或焊材用錯。在實際工作中，為提高工作效率，管電壓可能選擇高一些：如透照25mm的工件，按標準規(guī)定，最高管電壓 過320KV，選擇300KV是允許的，此時最優(yōu)化焦距是：650mm；如透照20mm的工件，按標準規(guī)定，最高管電壓過280KV，選擇250KV是允許的，此時最優(yōu)化焦距是：620mm。如果焦點尺寸為2.5mm，則焦距為520mm。管電壓調(diào)整后的焦距與實際工作比較接近。射線檢測工藝最優(yōu)化焦距是一個概念，是表明射線檢測可以達到的最優(yōu)清晰度。實際工作中一般不考慮這個參數(shù)。射線檢測工藝一．

曲線的制作與應用射線檢測工藝曲線是非常有用的，是我們選擇透照參數(shù)的參考依據(jù)。根據(jù)工件材質(zhì)、厚度，查

曲線可以選擇射線能量、

量以及根據(jù)現(xiàn)實的焦距差異計算

量。曲線是表示工件（材質(zhì)、厚度）與工藝規(guī)范（管電壓、管電流、

時間、焦距、膠片型號、增感屏、暗室處理條件及底片黑度等）之間相關性的曲線圖。通常以工件厚度、管電壓、

量為可變參數(shù)，其它條件相對固定。射線檢測工藝曲線必須實驗制作，每臺X射線機會有所差異。產(chǎn)生差異的原因可能是：機型不同，X光管兩端電壓波形、頻率不同；不同廠家生產(chǎn)工藝參數(shù)不同、靶材不同、產(chǎn)生X射線的幾率不同；管電壓、管電流的標定誤差；同一臺設備也有老化程度不同；因此每臺設備均應制作平時在使用過程中，評片較大時，應提醒拍片

對曲線。發(fā)現(xiàn)底片黑度出入曲線進行修正。射線檢測工藝標準規(guī)定，使用中的

曲線至少每年核查驗證一次。長期不使用的設備使用前應進行核查，設備大修后應進行核查或重新制作。這一點很重要，無損檢測機構、計量認證和

認可評審時都要查。同一個廠生產(chǎn)的同種型號的射線機，工藝參數(shù)會比較接近。射線檢測工藝1.曲線的類型曲線有2種類型：橫坐標表示工件厚度，縱坐標用對數(shù)刻度表示曝光量，管電壓為變化參數(shù)，所構成的曲線稱為曝光量——厚度（E-T）曲線；若縱坐標表示管電壓、橫坐標表示厚度、量為變化參數(shù)，則曲線稱為管電壓——厚度（KV-T）曲線。射線檢測工藝1.

曲線的類型E-T曲線射線檢測工藝1.

曲線的類型KV-T曲線射線檢測工藝上述2種

曲線都是經(jīng)常用的.曲線只是工作參考,實際工作中可能許多條件都會產(chǎn)生變化,我們要適時進行修正.如焦距變化要通過計算修正；濕影液溫度、活性、顯影時間對

曲線的影響很大，這些參數(shù)可以相互影響、補償、調(diào)整；暗室紅燈過亮對底片質(zhì)量影響也很大。射線檢測工藝2.

曲線制作實例1）制作階梯試塊階梯試塊級差為2mm，最簿一級的厚度可以為2mm，根據(jù)需要可以制作15級，每級寬度20mm，試塊寬度100mm，另制作厚度10mm、20mm的墊板與之相配，在選擇較高管電壓時，用墊板增加階梯試塊的厚度。試塊每級寬度不能過小，否則邊蝕效應會對階梯黑度的均勻度產(chǎn)生影響。試塊的寬度不能過小，一般等于或大于底片寬度，以減小邊蝕效應的影響。射線檢測工藝2.

曲線制作實例2）透照設計X射線設備型號/曲線制作條件：：3005EG-S2/RT-300-02焦距：600mm；膠片型號：AGFA-C7；

增感屏：0.03/0.03mm；顯影配方：韻達

手工槽洗顯影溫度：20℃；顯影時間：5分鐘；底片黑度：3.0射線檢測工藝2.

曲線制作實例2）透照設計透照時用

試件架，采取向上透照方式，以消除散射線的影響；參數(shù)設計，管電流5mA（儀器固定值），選擇管電壓和

時間，根據(jù)我們?nèi)粘９ぷ骺赡苓x擇的參數(shù)范圍進行設定，見參數(shù)表；透照前將厚度值用鉛字在階梯試塊上標識，注意增加墊板時要加入墊板的厚度；每個

參數(shù)應預知其與黑度3.0接近的對應厚度值，以防出現(xiàn)找不到對應點的現(xiàn)象。射線檢測工藝2.

曲線制作實例X射線透照布置：射線檢測工藝2.

曲線制作實例2）透照設計

γ透照布置射線檢測工藝曲線制作實例2.2）透照參數(shù)設計選擇常用范圍內(nèi)的參數(shù)射線檢測工藝2.

曲線制作實例3）制作實施嚴格按透照設計進行實施。顯影條件對

曲線影響很大，必須保證藥液的活性、濃度、溫度、顯影時間的一致性，因此

的膠片必須同時進行顯影、停影和定影，確保處理條件完全相同。射線檢測工藝2.

曲線制作實例4）結果測量將晾干的底片，在觀片燈前進行觀察，找出每個階梯黑度均勻的部位，并用鉛筆畫圈標注（不然測量時不能準確找準位置），用黑度計（用黑度片驗證合格的）進行黑度測量，將黑度最接近3.0的結果填入表格。射線檢測工藝2.

曲線制作實例4）結果測量并找出D=3.0的點射線檢測工藝2.

曲線制作實例5）繪制D-T曲線。繪制

曲線(E-T曲線)先選擇縱坐標為對數(shù)的坐標紙,計算

量的對數(shù)值，按刻度進行標定;E(mA.min)logE0.5*5=2.50.3981*5=50.6993*5=151.1766*5=301.477射線檢測工藝2.

曲線制作實例5）繪制D-T曲線。射線檢測工藝γ射線一、

曲線的制作與應用曲線對于γ射線

曲線，只與源的種類有關，每種源一個

曲線，與設備和源的活度無關。現(xiàn)在這種曲線很少用，用計算器或經(jīng)驗公式計表，每種規(guī)格，多大算很方便，拍片

更是有活度的源，多少時間，一查便知。考試時一般都提供

曲線。射線檢測工藝中提供了Se75γ射線

曲線射線檢測工藝2.

曲線制作實例2）透照設計

γ透照布置射線檢測工藝2.

曲線制作實例2）透照設計

γ透照條件焦距：600mm；膠片型號：AGFA-C7；AGFA-C4增感屏：0.1/0.1mm；顯影配方：韻達

手工槽洗顯影溫度：20℃；顯影時間：5分鐘；底片黑度：3.0射線檢測工藝Ir192γ射線

曲線制作透照結果射線檢測工藝Ir192γ射線

曲線射線檢測工藝通過Ir192γ射線

曲線曲線可以看出：在相同底片黑度時，C4膠片的

量是C7膠片的88倍；2)

可以通過

曲線計算出射線源的半價層厚度。射線檢測工藝關于底片黑度與

量的關系本人進行過多次試驗，并撰寫了《膠片感光速度對底片對比度的影響》

在《無損探傷》2013.4。該文通過理論分析，得出，各種膠片的對比度是相同的，產(chǎn)生不同靈敏度的原因是膠片顆粒度/噪聲不同。同時該文總結了以往的大量實驗，明確底片黑度與

量的正比線性關系。射線檢測工藝底片黑度與關于底片黑度與

量的關系量的關系曲線D4.03.02.01.0D0量t2#1#射線檢測工藝這個曲線的結論對實際應用非常有幫助.例如:透照任一工件,如果底片黑度為1.0,則增加1倍曝光量,底片黑度達到2.0,增加2倍

量底片黑度達到3.0射線檢測工藝3．

曲線的應用射線檢測工藝1）根據(jù)透照厚度選擇

參數(shù)首先看清

曲線的條件，再根據(jù)所透照的工件厚度及

，選擇

參數(shù)。從

曲線的橫坐標找出工件厚度，向上引垂線，與多條管電壓相交，考慮材質(zhì)的裂紋敏感性和兼顧檢測效率，選擇管電壓。如圖（下頁）透照20mm厚材質(zhì)Q345R的工件，在圖中引垂線，與240KV相交，logE=0.74,取反

對數(shù)得

量為5.5mAmin，即240KV、1.1分鐘。如果焦距改為500mm，則

時間為0.76分射線檢測工藝D-T曲線。射線檢測工藝如果是其它可焊性較差的材質(zhì)，可考慮選擇較低管電壓，從圖中選擇190KV，2分鐘。時間不可太短，一般不少于0.5分鐘。時間太短，底片質(zhì)量不太好控制，現(xiàn)場焦距出現(xiàn)微調(diào)會對結果影響很大。射線檢測工藝3．

曲線的應用曲線可以粗略估計半價層。從Ir192

曲線圖中可以查得，log2＝0.3，可查得半價層約為12.5mm；同理可查X射線不同管電壓時的半價層。C7片與C4片在相同厚度時

量相差約2.88倍（△logE=0.46）取數(shù)得2.88射線檢測工藝3．2）考慮厚度寬容度時曲線的應用參數(shù)的選擇這個方法

上的，在實際工作中一般不這樣做。但考試有可能會出這樣的計算題。因此這種題必須會做。題意：本次考試如果出題建議按以下方法進行計算。透照具有一定厚度差的工件，在曲線的橫坐標找到T1和T2，（設T1小于T2），在T1和T2處分別向上引垂線，與KV1線交于E1和E2點，直接對比E1和E2，設E1時底片黑度為3.0，取E2不大于1.33倍E1的KV值，則可保證底片黑度在2.0——

3.0之間。解題方法見下圖。射線檢測工藝3．

曲線的應用2）考慮厚度寬容度時參數(shù)的選擇射線檢測工藝3．2）考慮厚度寬容度時曲線的應用參數(shù)的選擇書中例1，如圖計算當焊縫

黑度為2.0時，母材黑度是否會超過3.5？射線檢測工藝曲線的應用參數(shù)的選擇3．2）考慮厚度寬容度時書中例1用本方法計算：從圖A看出，D=2.0時，8mm與12mm的

量之比為2.5，根據(jù)膠片

量與黑度的正比關系曲線，有母材部位的黑度約為5.0，即超過3.5的黑度。射線檢測工藝參數(shù)的換算3．

曲線的應用3）材質(zhì)改變時

JB4730-94中射線檢測工藝3）材質(zhì)改變時3．

曲線的應用參數(shù)的換算材質(zhì)改變時，以鋼的等效系數(shù)為1.0，其它材質(zhì)與鋼相比，不同射線能量時等效系數(shù)不同。要查等效系數(shù)表。例如：管電壓為100KV，透照20mm的鋁工件，求需要多厚鋼的量？查表，100KV時鋁的等效系數(shù)為0.08，T=0.08*20=1.6mm。答：管電壓為100KV時，透照20mm厚的鋁，選擇相當于1.6mm鋼的量。低溫冷箱常用鋁合金管道，其根部為了防止焊接時氧化和保證焊透，采用1.5mm厚的不銹鋼板作為墊板，此時就發(fā)生上述情況。透照時，1.5mm不銹鋼相當于，18.75mm的鋁，因此選擇像質(zhì)計和選擇射線能量時要注意。特別是發(fā)生根部返修時，磨光機會打磨到墊板，如果墊板被打磨0.5mm的深度，焊滿后，此處相當于厚度減簿：0.5/0.08－0.5＝5.75mm即在此會形成黑色影像，如果沒有經(jīng)驗，易判為未焊透。要多注意。射線檢測工藝3．

曲線的應用3）材質(zhì)改變時參數(shù)的換算不銹鋼墊板厚1.5mm設母材厚度為10mm，1.5mm不銹鋼相當于，18.75mm的鋁，則總厚度為28.75mm，墊板打磨0.5mm，則總厚度為10.5+1.0/0.08=10.5+12.5＝23mm；相當于厚度減簿5.75mm，因此其在底片上的影像呈黑色。射線檢測工藝3．

曲線的應用3）材質(zhì)改變時

參數(shù)的換算目前經(jīng)常遇到的材質(zhì)有：鋁及合金、鋯材、鎳材。鋁衰減系數(shù)小，鋯、鎳衰減系數(shù)大。射線檢測工藝四.散射比的影響因素和散射線的控制散射線的來源和分類散射比的影響因素散射線的控制措施射線檢測工藝1.散射線的來源和分類射線與物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生吸收和散射，其中散射主要是效應造成的。散射比n＝散射線強度Is/一次射線強度Ip產(chǎn)生散射線的物體稱為散射源，在透照時透照場內(nèi)的所有物體都是散射源，如：試件、暗盒、地面、墻壁、空氣等，最大的散射線源是工件本身。散射線的分類：來自暗盒正面的散射線稱為“前散射”，來自暗盒背面的散射線稱為“背散射”；來自不等厚試件交界處的散射稱“邊蝕散射”；“邊蝕散射”是較簿部位的射線向較厚部位散射，邊蝕現(xiàn)象使邊界模糊。射線檢測工藝散射線測試試驗管件平放在地面上透照

及底片。暗盒背面襯鉛板和不襯鉛板的情況對比射線檢測工藝散射線測試試驗暗盒背面不襯鉛板的情況射線檢測工藝散射線測試試驗暗盒背面襯鉛板的情況射線檢測工藝散射線測試試驗平板垂直于地面透照

及底片；暗盒背面襯鉛板和不襯鉛板的情況對比射線檢測工藝散射線測試試驗

背散射線標記“B”射線檢測工藝散射線測試試驗暗盒背面襯不襯鉛板影響不大，只是靠近地面部分有邊蝕效應。射線檢測工藝四.散射比的影響因素和散射線的控制2.散射比的影響因素射線檢測工藝2.散射比的影響因素射線檢測工藝2.散射比的影響因素射線檢測工藝散射比的影響因素從上述4

中看出：焦距對散射比沒有影響；透照場較小時，散射比隨透照場的增大而增大，當透照場直徑超過50mm后，透照場再增大，散射比也不會增大；射線能量增加，散射比減小；在同樣能量的情況下，散射比隨鋼厚度的增加而增大；d.

有

的焊縫，部位的散射比大于平板部位的散射比，隨著射線能量的增大，散射比降低。射線檢測工藝3.散射線的控制措施散射線降低底片的對比度。因此要盡可能的消除散射線。透照場內(nèi)所有物質(zhì)都是散射源，被透工件是最大的散射源。所以，散射線是無法徹底消除的，只能盡可能的減少其影響。射線檢測工藝散射線的控制措施控制措施：厚度差大的工件，增加射線能量，可以減少散射；如小管透照、不等厚工件透照等；使用鉛箔增感屏；鉛箔增感屏即能增感，又能吸收部分低能散射線；標準對不同能量下，增感屏的厚度進行了規(guī)定，增感屏越厚，散射線吸收效果越好。但同時也吸收有用射線，因此增感屏不能太厚。3）背襯鉛板，用背襯1—2mm鉛板背散射線；這是目前最有效的方法。高空透照時，背散射線影響很小，可以不用。4）限制透照場，X射線機常在窗口部位加鉛罩，限制透照范圍。這在厚壁管透照時效果明顯。還有加濾板、厚度補償、

物、修磨等措施。射線檢測工藝3.散射線的控制措施控制措施：X光機窗口鉛罩厚度5mm。射線檢測工藝五.大厚度比試件的透照技術射線檢測工藝五.大厚度比試件的透照技術大厚度比？沒有標準明確規(guī)定。一般認為，最大厚度與最小厚度之比K大于等于1.4時，可以認為是大厚度比試件。的簿板對接焊縫，3mm厚工件，高度2mm，厚度比為5/3＝1.7小徑管試件，角焊縫試件，以及一些形狀較復雜的零件，都是大厚度比試件。射線檢測工藝五.大厚度比試件的透照技術對大厚度比試件透照的措施包括：適當提高管電壓；雙膠片技術；補償技術。小徑管透照采用適當提高管電壓技術。射線檢測工藝五.大厚度比試件的透照技術1）適當提高管電壓；小徑管透照采用適當提高管電壓技術；角焊縫、不等厚工件透照采用提高管電壓技術；提高管電壓可以增大寬容度，減小反差。射線檢測工藝五.大厚度比試件的透照技術2）雙膠片技術雙膠片在暗盒中的布置：鉛增感屏

雙面增感屏膠片鉛增感屏射線檢測工藝2）雙膠片技術

雙膠片技術包括：等速雙膠片技術、不等速雙膠片技術；感光速度快的膠片，觀察工件較厚的部位；感光速度慢的膠片觀察工件較簿部位；特厚部位

膠片疊加觀察。檢測LNG儲罐，其焊縫的Ni含量達68%左右，焊縫吸收系數(shù)與母材差異大，一般采用等速雙膠片技術透照。由于增感屏的原因，前后底片黑度有所差異，前面膠片較黑，后面膠片較淡，前面膠片觀察焊縫部位，后面膠片觀察熔合線及熱影響區(qū)部位。射線檢測工藝五.大厚度比試件的透照技術3）補償技術厚度差大的復雜工件采用補償技術。如采用補償塊、補償液等。管板角焊縫拍片采用厚度補償技術。復雜工件采用液體補償，如采用醋酸鉛溶液等；就特種設備檢測而言，一般要求厚度不能突變，因而較少采用補償技術。射線檢測工藝六.管子-管板角接焊縫的射線照相技術要點管子-管板角焊縫的射線照相主要用于對熱交換器角焊縫的焊接質(zhì)量檢測。射線檢測工藝六.管子-管板角接焊縫的射線照相技術要點管子-管板角接焊縫的射線照相的特點：管徑小、焦距短、透照厚度差大，散射嚴重，如不采取特殊措施，照相底片的質(zhì)量極差。因此，需要采用特殊的小焦點源、厚度補償及技術，以及配套工藝措施。射線檢測工藝六.管子-管板角接焊縫的射線照相技術要點具體工藝要點如下：a.

從射線

能力和照相寬容度方面考慮，放射源