【正文】 縫或鑄件是粗糙的表面條件情況，會使缺陷的評估變得極為困難。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 射線探傷（ RT） 射線探傷是一種基于所希望的輻射傳遞或吸收原理的無損探傷方法。（工件中）厚度減薄或低密度的地方可以穿過較多的射線、因而吸收的輻射能量較小。穿過被檢工件的射線會在接收射線的底片上形成有對比度的影像。 具有高射線傳遞能力（低吸收）的區(qū)域會在經過暗室處理的底片上形成一個黑的影像區(qū)。而具有較低射線傳遞能力（高吸收）的區(qū)域會在經過暗室處理的底片上形成一個較淡的影像區(qū)域。圖 度對底片黑度的影響。被檢測物中最薄的地方在底片上形成的影象最黑，這是因為有較多的射線傳遞到了底片上。被檢測物中最厚的地方在底片上形成的影象最淡，這是因為有較多的射線被吸收而到達底片的射線相對較少。圖 材料密度對底片黑度的影響。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 在圖 屬材料中，鉛的密度最高（ ），接下來的密度次序是銅（ ）、鐵（ ）、鋁（ ）。 .由于具有最高的密度（每單位體積上的重量），鉛吸收最多的輻射，傳送最少的輻射，所以產生最亮的底片。 低能量，無微粒的輻射是以 r 射線或 X射線的形式。 a 射線是由放射性的材料蛻變的結果；通常的放射源包括銥 192，銫137和鈷 60。這些放射源不斷地發(fā)射出射線，當不用時，必須把它們放在稱為 照像機的屏蔽的貯存器中。這些貯存器通常用鉛和鋼作屏蔽。 X射線是人造的；當電子高速運行時與物體相撞而產生 X射線?？梢栽谝徽婵展苤袑㈦娔苻D換成 X輻射。一低電流通過一白熱的細絲，產生了電子。而在細絲和目標金屬之間的高電位（電壓）加速了電子通過這個電壓差區(qū)。當電子流撞擊到目標產生了 X射線。只有當把電壓加入到 X射線管時，輻射才會產生。不管是用 射線還是用 X射線源，在試驗中，試驗物體并不是放射性的。 用此方法探到的表面下的缺陷是那些與被輻射的材料相比有不同密度的缺陷。這包括中空，金屬的和非金屬的夾渣以及良好排列的未熔合和裂紋。中空，如氣孔，因為它們代表材料密度的巨大損失，所以在照片上產生暗區(qū)域。如果金屬夾渣的密度大于試件的密度，它們在照片上產生亮區(qū)域。如果夾渣的密度比試件的低，它在照片上是暗區(qū)域。 01 02 03 04 05 例如，在鋁焊中，由于不恰當的鎢極氣體保護焊接技術而產生鎢夾渣，在照片上形成非常亮的區(qū)域；鎢的密度是 。非金屬夾渣，如熔渣，通常在照片上產生的是暗區(qū)域。然而有些電焊條的藥皮產生與所填的焊接金屬相似密度的夾渣，這樣的夾渣是非常難以發(fā)現(xiàn)和評判。在探測時，必須要把裂紋和未熔合以其深度方向與射線的方向大致相平行來放置，這樣才能探測出來表面不連續(xù)；表面缺陷也可在底片上反映出來，然而，不提倡使用射線探傷來發(fā)現(xiàn)這些表面不連續(xù)，因為目視檢驗更經濟。表面缺陷包括咬邊，過大的加強高，未熔合，以及燒穿。射線探傷的用途是非常多的，它能用于檢驗所有的普通工程材料。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 進行射線探傷的設備最基本的是射線源；這射線源可以是有電源輸入的 X射線機 ， 或是產生 射線的放射同位素 。 同位素通常可攜帶 。 無論哪種輻射型都需要膠片 ， 不透光的膠片袋 ， 以及用于識別試驗物體的鉛字 。 由于鉛的高密度和局部厚度增加 ， 這些字母在所產生的底片上形成了亮區(qū) 。 用像質劑 +(IQI)或透度計來用來驗證測試分辨率的靈敏度 。這些 像質劑通常二種形式是：孔形或線形 。它們是根據材料來選用的 。 另外孔形 IQI要求特定的厚度和孔尺寸 。 而線形要求線的直徑 。靈敏度是根據透度計的厚度和孔直徑或線直徑來探測所給定密度不同的能力來證實的 。 圖 計 。 圖 在一平板焊縫上的布置 。 ? 孔形透度計孔直徑及厚度是隨所要探傷的金屬厚度的變化而變化的。圖 ASME規(guī)范所使用的 25 IQI的基本特性。我們將用插圖來注解它的厚度和孔徑。這里透度計的厚度是 ，因此以毫英寸為單位的 IQI厚度，就命名為 25。（ 10就是厚度為， 50就是 寸厚）按照每個 IQI厚度的倍數，確定孔的直徑和位置，并注解。在一 25 IQI中的最大孔直徑是，根據最大穴直徑為四倍的 IQI厚度，并且放在最靠近 IQI鉛字， 故稱為 4T孔。一“2T”孔（ in）是放在離鉛字 25最遠處并且等于 IQI厚度的二倍。在 4T和 2T之間最小的孔稱為 “1T”，并精確地等于 IQI 的厚度，即 。這些孔是用于證實膠片的圖形分辨率的靈敏度。靈敏度通常確定為焊縫厚度的 2%。然而，雖然可以定義一 1%的靈敏度，但是很難達到的。（這些均在規(guī)范里規(guī)定）。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 膠片處理設備用來顯影已曝光的膠片 ， 且可調亮度的特殊觀片燈可達到最佳的評片效果 。 由于射線對人的潛在危害 ， 射線劑量儀是必需的 。 優(yōu)缺點： 這種試驗方法的主要優(yōu)點是它能探測所有普通工程材料的表面下的不連續(xù) 。 另一個優(yōu)點就是如果所沖印膠片保存在遠離過熱和過亮的環(huán)境中 ， 這些膠片可以是極好的永久記錄 。 除此優(yōu)點外 ， 也有缺點 。 其中之一就是人在過多輻射下是有害的 。 為了保證射線探傷操作人員及在其附近人員的安全 ， 要經過一段時間的輻射安全的培訓 。 由于此原因 ， 試驗會在試驗區(qū)域清場后進行 ， 這可能會有時間安排上的問題 。 射線探傷的設備也是非常貴的 , 而且勝任的操作員和膠片評定的培訓期也有點漫長 。 膠片評定應該總是由那些有根據 ASNT的 SNT TC1A 或 AWS RI有效認證的最低為 II級的人員來完成 。 這種試驗方法的另一限制就是必須要進入被檢件的兩邊 （ 一邊是輻射源 ， 另一邊是膠片 ） ， 見圖 。 射線探傷的另一缺點是有些被認為更危險的缺陷(如裂紋及未熔合 )無法探到 ， 除非輻射源是與缺陷同方向 。 另外 ， 某些試驗物體的外形 （ 如分支或角焊縫 ） 會使得試驗操作和評片困難 。 然而 ，有經驗的探傷人員還是可以對這些有高難度的幾何外型的工件照相 ， 并以非常高的精確度評片 。 超聲波探傷 超聲波探傷是用那些高于人的聽覺的高頻聲波檢驗材料幾何和物理性能的方法。聲波在不同的材料中的傳播速度不同。然而，聲波在一給定的材料里的傳播速度是恒定的。聲波傳播有幾種不同的方法，但這種的區(qū)別對于超聲波探傷這一主題并不重要。縱波是以在空氣中每秒鐘 1100英尺，在鋼中每秒 19000英尺以及在鋁中每秒20230英尺的速度傳播的。 超聲波探傷是以施加電壓的形式使用電能，并用傳感器將該電壓轉換成聲波形式的機械能。這傳感器是以稱為 “壓電 ”效應的現(xiàn)象來完成這一能量轉換的。這發(fā)生在很多材料中，有自然發(fā)生的和人為制造的；石英和鈦酸鋇就是兩種壓電材料一當壓電材料受電磁脈沖激發(fā)時，會在尺寸上產生機械變化。類似，這種材料在機械作用下也將產生電脈沖。壓電材料通常用途的例子是在電子打火機中可見，如氣體烤爐，香煙打火機等。在這些例子中，壓電的晶體被擠壓，然后被突然釋放，導致電火花的產生，從而點燃了氣體。 為了進行超聲波探傷，要把傳感器與一電子基本裝置聯(lián)在一起。按照規(guī)定的啟動程序和校準程序，基本裝置就像一臺電子測量儀。這臺機器將會產生精確的電子脈沖，電子脈沖將會通過一同軸電纜傳送至與被檢工件以聲音相接觸的傳感器上。這些脈沖持續(xù)時間低，但頻率高（通常是 1百萬到 1千萬 HZ，或圈 /每秒）。這高頻率聲波能夠精確地導向，就象手電筒的光束。 01 02 03 04 05 當傳感器受到電子脈沖的激發(fā)，它會回應機械振動，并產生一對所測材料是通常聲波，并以一速度傳播整個試驗物體。當一金屬與錘子撞擊產生“鈴聲 “現(xiàn)象 ”就與此相似。這種鈴聲是一種在金屬中傳播的聲波（低頻率）。你可能已經經歷過這樣的例子，一塊金屬被撞擊時由于其產生的鈍的砰擊聲，從而斷定該金屬有缺陷。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 所產生的聲波將在材料中以一速度繼續(xù)傳播，當遇到反射物（如密度上有不同）時被反射傳回至傳感器。如果反射物被恰當地放置，這聲波就會以同樣的速度返回至傳感器。當反射器受到返回的聲波的撞擊時，壓電晶體會將此光能轉回電子脈沖，這脈沖可以被放大，并在陰極射線管中以一可見的并可由操作員解讀的指示顯現(xiàn)。 超聲波裝置可用有規(guī)定密度的，尺寸和形狀校準塊進行校準以測量聲波在其傳播路徑上所需的時間，并把該時間轉換成尺寸。這樣操作員就可以用超聲波裝置測量光波通過一材料到一反射物并返回至傳感器的時間。從這一點，按照在表面下的反射物的距離及尺寸，可以計算出尺寸數據。 圖 狀楔形物上，用一縱向超聲波束的傳感器確定厚度的典型校驗步驟。傳感器放在各種已知厚度的校準塊上，測量儀連在傳感器上以提供相應的屏幕讀數。一旦完成校準，操作員就能在屏幕上靠指示沿沿著水平軸垂直上升中直接讀取試件的尺寸。使用單一傳感器和多個反射器，用 “峰到峰 ”的方法，而不是用從水平線上升起方法，就可以得到非常精確的測量。這種方法在幾個峰上讀取尺寸，然后平均這個數據以得出厚度數。 01 02 03 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 總的來說 ， 屏幕顯示提供給操作者二種信息 。 第一 ， 沿著屏幕的水平軸 ， 指示可以在各種位置出現(xiàn) 。 （ 在靠近屏幕的左邊總會出現(xiàn)稱為 “主轟 “的初始指示 ） 。 當聲波通過一物體并在碰上一反射物后回到傳感器 ，它的返回是由一從水平線上垂直升起的信號來指示的 。 第二 ， 可以測量信號的高度 ， 并且也可以給出所返回的聲波量相應值 。 一旦儀表被校對 ， 指示反射器在水平軸上的位置可以與聲波在一物體中傳播并到達反射器的物理距離相聯(lián)系 。 在屏幕上的信號高度是反射器尺寸的相對指示 。 利用這一信息 ， 有經驗的操作者通常就能確定反射器的性質和大小 ， 并將其聯(lián)回到一規(guī)范或技術要求以判斷是否可以接受 。 第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112 超聲波傳感器有二種基本類型 。 (1)縱波 ， 或用直束探頭來確定材料的厚度或在材料表面下的不連續(xù)的深度 。 這些傳感器如圖 ， 把聲音以垂直于被測件表面?zhèn)魅?。 （ 2） 剪切波或斜探頭廣泛地應用于對焊縫的評估 ， 因為此傳感器把聲波以斜角方式傳入物體 ， 所以不用去除粗糙的焊縫加強高而進行探測 （ 圖 ） 。 常?？吹揭豢v束探頭被固定在一塑料楔塊上 ， 以提供必要的角度 。圖 ， 聲波是如何在一材料內傳播的 。 超聲波探傷有二種方式 ， 接觸式和浸入式 。 在接觸式探傷中 ， 探頭實際上是貼放在物體表面上的 。因為高頻率聲波不容易在空氣中傳播 ， 所以在被檢件和探頭之間加入液體以改善接觸 。 這種液體稱為耦合劑 。 在浸入式試驗中 ， 被測物體放在水下 ， 聲波是通過水從傳感器傳到物體上的 。 接觸試驗有攜帶方便的優(yōu)點 ， 而對于小或不規(guī)則的流水線生產 ， 浸入式探傷更方便 。 超聲波探傷的應用包括表面和近表面的缺陷探測。這個方法對于平面不連續(xù)更敏感，特別是那些與聲束相垂直的。在許多材料中的分層，裂紋，未熔合，夾渣以及中空都可以用此方法探測到。超聲波還能對厚度進行測量。 最后一個所要求的設備就是校準標準。對于材料的厚度測量，校對標準應該與被測物體一樣，而且必須是所知的，有精確尺寸的。對于缺陷探測，校準的標準必須滿足上述要求外，還要含有一加工出的 “缺陷 ”，如側鉆洞，平底洞或坡口。這 “缺陷 ”的位置和尺寸必須是可知的和精確的。來自被測物體上的不連續(xù)信號與來自校對標準 “缺陷 ”的信號相比較以確定是否可接受。對于焊接試驗中所使用的斜束測試， IIW 塊是其校對標準，它能提供聲束的脫離和剪切波的證實。正如所指出的，校對標準應該與所測材料相同；當這不適用時，就要用另一種材料來替代，并且基于聲波在二個材料的傳播速度的不同，要作一糾正曲線以糾正實際數據。 超聲波探傷所需的設備包括一帶有 CRT或數字顯示的電子儀器。