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X射線無損探傷檢測

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X射線無損探傷檢測

檢測概述

    所謂射線探傷是利用某種射線來檢查焊縫內部缺陷的一種方法。常用的射線有X射線和γ射線兩種。X射線和γ射線能不同程度地透過金屬材料,對照相膠片產生感光作用。利用這種性能,當射線通過被檢查的焊縫時,因焊縫缺陷對射線的吸收能力不同,使射線落在膠片上的強度不一樣,膠片感光程度也不一樣,這樣就能準確、可靠、非破壞性地顯示缺陷的形狀、位置和大小。
    X射線透照時間短、速度快,檢查厚度小于30mm時,顯示缺陷的靈敏度高,但設備復雜、費用大,穿透能力比γ射線小。
    γ射線能透照300mm厚的鋼板,透照時不需要電源,方便野外工作,環縫時可一次曝光,但透照時間長,不宜用于小于50mm構件的透照。


檢測范圍


    作為五大常規無損檢測方法之一的射線探傷,在工業上有著非常廣泛的應用,它既用于金屬檢查,也用于非金屬檢查。對金屬內部可能產生的缺陷,如氣孔、針孔、夾雜、疏松、裂紋、偏析、未焊透和熔合不足等,都可以用射線檢查。應用的行業有特種設備、航空航天、船舶、兵器、水工成套設備和橋梁鋼結構。



檢測方法


    工業上常用的射線探傷方法為X射線探傷和γ射線探傷。指使用電磁波對金屬工件進行檢測,同X線透視類似。射線穿過材料到達底片,會使底片均勻感光;如果遇到裂縫、洞孔以及夾渣等缺陷,一般將會在底片上顯示出暗影區來。這種方法能檢測出缺陷的大小和形狀,還能測定材料的厚度。
    X 射線是在高真空狀態下用高速電子沖擊陽極靶而產生的。γ射線是放射性同位素在原子蛻變過程中放射出來的。兩者都是具有高穿透力、波長很短的電磁波。不同厚度的物體需要用不同能量的射線來穿透,因此要分別采用不同的射線源。例如由X射線管發出的X射線(當電子的加速電壓為400千伏時),放射性同位素60Co所產生的γ射線和由 20兆電子伏直線加速器所產生的X射線,能穿透的最大鋼材厚度分別約為90毫米、230毫米和600毫米。



01

 

X射線機

 


    工業射線照相探傷中使用的低能X射線機,簡單地說是由四部分組成:射線發生器(X射線管)、高壓發生器、冷卻系統、控制系統。當各部分獨立時,高壓發生器與射線發生器之間應采用高壓電纜連接。
    按照X射線機的結構,X射線機通常分為三類,便攜式X射線機、移動式X射線機、固定式X射線機。
    便攜式X射線機采用組合式射線發生器,其X射線管、高壓發生器、冷卻系統共同安裝在一個機殼中,也簡單地稱為射線發生器,在射線發生器中充滿絕緣介質。整機由兩個單元構成,即控制器和射線發生器,它們之間由低壓電纜連接。在射線發生器中所充的絕緣介質,較早時為高抗電強度的變壓器油,其抗電強度應不小于30~50kV/2.5mm。多數充填的絕緣介質是六氟化硫(SF6),以減輕射線發生器的重量。
    X射線機的核心器件是X射線管,普通X射線管主要由陽極、陰極和管殼構成。
    X射線是由x射線管加高壓電激發而成,可以通過所加電壓,電流來調節x射線的強度。
    對低壓X射線機,輸入X射線管的能量只有很少部分轉換為X射線,大部分轉換成熱,所以對于X射線機來說要保證良好的散熱。
    X射線機的主要技術性能可歸納為五個:工作負載特性、輻射強度、焦點尺寸、輻射角、漏泄輻射劑量。在選取X射線機時應考慮上述性能是否適應所進行的工作。



02

 

γ射線機

 


    γ射線機用放射性同位素作為γ射線源輻射γ射線,它與X射線機的一個重要不同是γ射線源始終都在不斷地輻射γ射線,而X射線機僅僅在開機并加上高壓后才產生X射線,這就使γ射線機的結構具有了不同于X射線機的特點。γ射線是由放射性元素激發,能量不變。強度不能調節,只隨時間成指數倍減小。
    將γ射線探傷機分為三種類型:手提式、移動式、固定式。手提式γ射線機輕便,體積小、重量小,便于攜帶,使用方便。但從輻射防護的角度,其不能裝備能量高的γ射線源。
    γ射線機主要由五部分構成:源組件(密封γ射線源)、源容器(主機體)、輸源(導)管、驅動機構和附件。
    γ射線機與X射線機比較具有設備簡單、便于操作、不用水電等特點,但γ射線機操作錯誤所引起的后果將是十分嚴重,因此,必須注意γ射線機的操作和使用。按照國家的有關規定,使用γ射線機的單位涉及到放射性同位素,因此,單位必須申領輻射安全許可證,操作人員,應經過專門的培訓,并應培訓合格。
    射線探傷要用放射源或射線裝置發出射線,操作不慎會導致人員受到輻射傷害。操作人員應做好輻射防護,并注意放射源的妥善保存。


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