【正文】 ? 檢測(cè)設(shè)備 ? 射線檢測(cè)設(shè)備可分為： X射線探傷機(jī)、 γ射線探傷機(jī)、高能射線探傷設(shè)備三大類。 γ射線探傷機(jī)的射線能量取決于放射性同位素的種類，常用 γ源有 C060、 Irl9 Se75等，最大穿透鋼鐵厚度可達(dá) 200 mm。 ? 膠片 ? 膠片是射線檢測(cè)記錄信息的器材。射線膠片在膠片片基的兩面均涂布感光乳劑層，目的是增加鹵化銀含量以吸收較多的穿透能力很強(qiáng)的 X射線和 γ射線，從而提高膠片的感光速度，同時(shí)增加底片的黑度。 ? 射線穿透被檢查試件后照射在膠片上。 ? 1一片基 2結(jié)合層 ? 3一乳劑層 4一保護(hù)膜 ? 增感屏 ? 射線底片上的影像主要是靠膠片乳劑層吸收射線產(chǎn)生光化學(xué)作用形成的。使用增感屏可增強(qiáng)射線對(duì)膠片的感光作用，從而達(dá)到縮短曝光時(shí)間提高工效的目的。其中以使用金屬增感屏所得底片像質(zhì)最佳，金屬熒光增感屏次之，熒光增感屏最差，但增感系數(shù)以熒光增感屏最高，金屬增減屏最低。 ? 像質(zhì)計(jì) ? 像質(zhì)計(jì)是用來(lái)檢查和定量評(píng)價(jià)射線底片影像質(zhì)量的工具。 ? 像質(zhì)計(jì)通常用與被檢工件材質(zhì)相同或?qū)ι渚€吸收性能相似的材料制作。射線底片上的像質(zhì)計(jì)影像可以作為一種永久性的證據(jù)，表明射線檢測(cè)是在適當(dāng)條件下進(jìn)行的，但像質(zhì)計(jì)的指示數(shù)值并不等于被檢工件中可以發(fā)現(xiàn)的自然缺陷的實(shí)際尺寸。 ? 射線檢測(cè)的能力范圍： ? （ 1）能檢測(cè)出對(duì)接接頭中存在的未焊透、氣孔、夾渣、裂紋和坡口未熔合等缺陷； ? （ 2）能檢測(cè)出鑄件中存在的縮孔、夾雜、氣孔和疏松等缺陷； ? （ 3）能確定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性質(zhì)； ? （ 4）射線檢測(cè)的穿透厚度，主要由射線能量確定。 ? 檢測(cè)時(shí)機(jī)，表面要求 ? 在射線檢測(cè)之前，對(duì)接焊接接頭的表面應(yīng)經(jīng)外觀檢測(cè)并合格。 ? 除非另有規(guī)定，射線檢測(cè)應(yīng)在焊后進(jìn)行。 ? 檢測(cè)一般步驟 ? 把射線源、工件和膠片按一定的相互位置進(jìn)行布置，一般把被檢的物體安放在離 X射線裝置或 γ射線裝置一定距離（符合射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求）的位置處，把膠片盒緊貼在試樣背后，讓射線照射適當(dāng)?shù)臅r(shí)間（根據(jù)曝光曲線選擇）進(jìn)行曝光。將干燥的底片放在觀片燈的顯示屏上觀察，根據(jù)底片的黑度和圖像來(lái)判斷存在缺陷的種類、大小和數(shù)量。以上就是射線照相探傷的一般步驟。輻射具有積累作用， ? 超輻射劑量照射是致癌因素之一，并且可能殃及下一代，造成嬰兒畸形和發(fā)育不全等。 ? 射線防護(hù)，就是在盡可能的條件下采取各種措施，在保證完成射線探傷任務(wù)的同時(shí)，使操作人員接受的劑量當(dāng)量 ? 不超過(guò)限值，我國(guó)對(duì)職業(yè)放射性工作人員劑量當(dāng)量限值作了規(guī)定：從事放射性的人員年劑量當(dāng)量限值為 50 mSv。 防護(hù)措施有以下三種：屏蔽防護(hù)、距離防護(hù)和時(shí)間防護(hù)。 ? 屏蔽防護(hù)應(yīng)用很廣泛，如射線探傷機(jī)體襯鉛，現(xiàn)場(chǎng)使用流動(dòng)鉛房和建立固定曝光室等都是屏蔽防護(hù)。因?yàn)樯渚€強(qiáng)度 P 與距離 R 的平方成反 比。尤其是 ? 在野外進(jìn)行射線檢測(cè)時(shí)，距離防護(hù)更是一種簡(jiǎn)便易行的方法。因?yàn)槿梭w吸收射線 ? 量是與人接觸射線的時(shí)間成正比的。為了得到更好的效 ? 果，往往是三種防護(hù)方法同時(shí)使用。 ? （ 2）可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確 ? 各種無(wú)損檢測(cè)方法中，射線照相對(duì)缺陷定性是最準(zhǔn)的。但對(duì)面積型缺陷（如裂紋、未熔合類），如缺陷端部尺寸（高度和 ? 張口寬度）很小，則底片上影像尖端延伸可能辨別不清，此時(shí)定量數(shù)據(jù)會(huì)偏小。一般情況下，射線照相大致可以檢出直徑在試件厚度 1%以上的體積型缺陷，但 ? 在薄試件中，受人眼分辨率的限制，可檢出缺陷的最小尺寸大致在 左右。由于厚工件影像細(xì)節(jié)顯示不清，所以一般來(lái)說(shuō)厚試件中的裂紋檢出率較低，但對(duì)薄試件，除非裂紋或未熔合的 ? 高度和張口寬度極小，否則只要照相角度適當(dāng)，底片靈敏度符合要求，裂紋檢出率還是足夠高的。 300 kV 便攜式 X 射線機(jī)透照厚度一般小于 40 mm， 420kV 移動(dòng)式 X 射線機(jī) ? 和 Ir192γ 射線機(jī)透照厚度均小于 100 mm，對(duì)厚度大于 100 mm的工件檢測(cè)需使用加速器或 Co6O，因此是比較困難的。 ? （ 6）有些試件結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)條件不適合射線照相 ? 由于是穿透法檢驗(yàn)，檢測(cè)時(shí)需要接近工件的兩面，因此結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)條件有時(shí)會(huì)限制檢測(cè)的進(jìn)行。采用雙壁單影法透照，雖然可以不進(jìn)人容器內(nèi)部，但只適用于直徑較小的容器或管道，對(duì)直徑較大（例如大于 1 000 mm）的容器或管道，雙壁單影法透照很難實(shí)施。 ? （ 7）對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的確定比較困難 ? 除了一些根部缺陷可結(jié)合焊接知識(shí)和規(guī)律來(lái)確定其在工件中厚度方向的位置外，大多數(shù)缺陷無(wú)法根據(jù)底片提供的信息定位。 ? （ 8）檢測(cè)成本高 ? 射線照相設(shè)備和透照室的建設(shè)投資巨大，檢測(cè)設(shè)備的投資也較高，此外，與其他無(wú)損檢測(cè)方法相比，射線照相的材料成本（膠片、沖洗藥液等）、人工成本也是很高的。膠片還需進(jìn)行暗室處理，射線檢測(cè)從透照開始到評(píng)定出結(jié)果需數(shù)小時(shí)，與其他無(wú)損檢測(cè)方法相比，射線照相的檢測(cè)速度很慢，效率很低。 ? （ 10）射線對(duì)人體有傷害 ? 射線會(huì)對(duì)人體組織造成多種損傷，因此對(duì)職業(yè)放射性工作人員劑量當(dāng)量規(guī)定了限值。防護(hù)的主要措施有屏蔽防護(hù)、距離防護(hù)和時(shí)間防護(hù)。 ? 射線檢測(cè)質(zhì)量分級(jí) ? JB/ X射線和 γ 射線檢測(cè)技術(shù)和質(zhì)量分級(jí)做出了明確規(guī)定。承壓設(shè)備對(duì)接焊接接頭的制造、安裝、在用時(shí)的射線檢測(cè)，一般應(yīng)采用 AB級(jí)射線檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。 ? （ 2）鋼、鎳、銅制承壓設(shè)備 熔化焊對(duì)接焊接接頭 射線檢測(cè)質(zhì)量分級(jí) ? 1）范圍 ? 適用于厚度為 2 mm～ 400mm的碳素鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鎳及鎳基合金制承壓設(shè)備，以及厚度為 2 mm～ 80mm銅及銅合金制承壓設(shè)備的熔化焊對(duì)接焊接接頭射線檢測(cè)的質(zhì)量分級(jí)。 ? 3）質(zhì)量分級(jí)依據(jù) 根據(jù)對(duì)接接頭中存在的缺陷性質(zhì)、數(shù)量和密集程度，其質(zhì)量等級(jí)可劃分為 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 級(jí)。 ? B． Ⅱ 級(jí)和 Ⅲ 級(jí)對(duì)接焊接接頭內(nèi)不允許存在裂紋、未熔合和未焊透。 ? D．當(dāng)各類缺陷評(píng)定的質(zhì)量級(jí)別不同時(shí)，以質(zhì)量最差的級(jí)別作為對(duì)接焊接接頭的質(zhì)量級(jí)別。圓形缺陷評(píng)定區(qū)應(yīng)選在缺陷最嚴(yán)重的區(qū)域。 ? 7）綜合評(píng)級(jí) ? 在圓形缺陷評(píng)定區(qū)內(nèi)同時(shí)存在圓形缺陷和條形缺陷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行綜合評(píng)級(jí)。 ? 3）鋼、鎳、銅承壓設(shè)備 管子及壓力管道熔化焊環(huán)向 對(duì)接焊接接頭射線檢測(cè)質(zhì)量分級(jí) ? 1）范圍 ? 適用于壁厚 T ≥2mm 碳素鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鎳及鎳合金、銅及銅合金制承壓設(shè)備管子及壓力管道的熔化焊環(huán)向?qū)雍附咏宇^射線檢測(cè)的質(zhì)量分級(jí)。 ? 3）質(zhì)量分級(jí)依據(jù) ? 根據(jù)對(duì)接焊接接頭中存在的缺陷性質(zhì)、數(shù)量和密集程度，其質(zhì)量等級(jí)可劃分為 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 級(jí)。 ? B． Ⅱ 級(jí)和 Ⅲ 級(jí)對(duì)接焊接接頭內(nèi)不允許存在裂紋、未熔合，雙面焊以及加墊板單面焊中的未焊透。 ? D．當(dāng)各類缺陷評(píng)定的質(zhì)量級(jí)別不同時(shí)，以質(zhì)量最差的級(jí)別作為對(duì)接焊接接頭的質(zhì)量級(jí)別。圓形缺陷評(píng)定區(qū)應(yīng)選在缺陷最嚴(yán)重的區(qū)域。 ? 7）不加墊板單面焊的未焊透缺陷的分級(jí)評(píng)定 ? 不加墊板單面焊的未焊透缺陷按未焊透最大深度、未焊透長(zhǎng)度和母材公稱厚度進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)評(píng)定。 ? 9）綜合評(píng)級(jí) ? 在條形缺陷評(píng)定區(qū)內(nèi)同時(shí)存在多種缺陷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行綜合評(píng)級(jí)。當(dāng)聲波的頻率低于 16Hz時(shí)就叫做次聲波，高于 2KHz則稱為超聲波。利用超聲波在物體中的多種傳播特性，例如反射與折射、衍射與散射、衰減、諧振以及聲速等的變化，可以測(cè)知許多物體的尺寸、表面與內(nèi)部缺陷、組織變化等等，因此超聲檢測(cè)技術(shù)是應(yīng)用廣泛的一種重要的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。 ? 特種設(shè)備超聲波檢測(cè)主要用于探測(cè)試件的內(nèi)部缺陷，它的應(yīng)用十分廣泛。在超聲檢測(cè)中，有根據(jù)缺陷的回波和底面的回波進(jìn)行判斷的脈沖反射法；有根據(jù)缺陷的陰影來(lái)判斷缺陷情況的穿透法；還有根據(jù)由被檢物產(chǎn)生駐波來(lái)判斷缺陷情況或者判斷板厚的共振法。超聲信號(hào)顯示方面，目前用得最多而且較為成熟的是 A型顯示。 ? 原理 ? 脈沖反射法在垂直探傷時(shí)用縱波，在斜入射探傷時(shí)大多用橫波?？v波垂直探傷和橫波傾斜人射探傷是超聲波探傷中兩種主要探傷方法。 ? 垂直縱波檢測(cè)法 ? 當(dāng)把脈沖振蕩器發(fā)生的電壓加到晶片上時(shí)，晶片振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波脈沖。因此，缺陷處反射的超聲波先回到晶片，底面反射的超聲波后回到晶片。電信號(hào)被接收和放大后進(jìn)人示波器。因此，在示波管上可以得到圖 。 ? 對(duì)于脈沖反射式超聲波探傷儀，熒光屏的時(shí)基線和激勵(lì)脈沖是被同時(shí)觸發(fā)的，即處于同步狀態(tài)下工作。時(shí)基線由 T掃描到 B的時(shí)間正等于超聲脈沖從探頭到底面又返回探頭的傳播時(shí)間。如果工件中有缺陷，探頭接收到缺陷反射回來(lái)的聲波時(shí)，時(shí)基線上相應(yīng)呈現(xiàn)出一個(gè)代表缺陷的脈沖波，稱為 “缺陷波 ”或 “傷波 ”，用 F表示。如果探傷儀的時(shí)基線良好，就可以利用 T、 F、 B之間的距離關(guān)系，對(duì)缺陷定位。所以可由缺陷回波高度 hF來(lái)估計(jì)缺陷大小。 ? 橫波斜探頭法 ? 在斜射法探傷中，由于超聲波在被檢物中是斜向傳播的，超聲波是斜向射到底面，所以不會(huì)有底 ? 面回波。而要知道缺陷位置，需要用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)試 ? 塊來(lái)把示波管橫坐標(biāo)調(diào)整到適當(dāng)狀態(tài)。 ? 在測(cè)定范圍作了適當(dāng)調(diào)整后，探測(cè)到缺陷時(shí)，從示波管上顯示的探頭到缺陷的距離 W 與缺陷位置的關(guān)系如圖 所示 。對(duì)掃描線的調(diào)節(jié)是橫波探傷中一個(gè)重要的不可缺少的步驟。 ? 根據(jù)采用的信號(hào)處理技術(shù)，超聲檢測(cè)儀可分為模擬式和數(shù)字式儀器，目前廣泛使用的超聲波檢測(cè) ? 儀如 CTS 一 2 CTS 一 26 等是 A 型顯示脈沖反射式模擬檢測(cè)儀，而 HS 一 600、 CTS3OO。聲波的通道數(shù)，分為單通道和多通道。以換能器為主要元件組裝成具有一定特性的超聲 ? 波發(fā)射、接收器件，常稱為探頭。探頭的性能 ? 直接影響超聲檢測(cè)能力和效果。其中最常用的是壓電換能器探頭，其關(guān)鍵部件是壓電晶片，是一個(gè)具有壓電特性的單晶或多晶體薄片，其作用是將電能轉(zhuǎn)換為聲能，并將聲能轉(zhuǎn)換為電能。聲強(qiáng)透射率高，超聲耦合好。在液浸法檢測(cè)中，通過(guò)液體實(shí)現(xiàn)耦合，此時(shí)液體是藕合劑。因此，排除探頭和工件之間的空氣非常重要。除此之外，耦合劑有潤(rùn)滑作用，可以減小探頭和工件之間的摩擦，防止工件表面磨損探頭，并使探頭便于移動(dòng)。 ? 試塊 ? 在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，常常采用與已知量相比較的方法來(lái)確定被檢物的狀況。試塊上有各種已知的特征，例如特定的尺寸，規(guī)定的人工缺陷，即某一尺寸的平底孔、橫通孔、凹槽等。圖 、圖 CSKⅠ A試塊、 CSKⅢ A試塊示意圖。 ? 檢測(cè)時(shí)機(jī)和表面要求 ? 承壓設(shè)備制造安裝和在用檢測(cè)中，超聲檢測(cè)的時(shí)機(jī)及抽檢率的選擇等應(yīng)按法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)技術(shù) ? 文件的規(guī)定。例如，為減小粗晶粒的 ? 影響，電渣焊焊縫應(yīng)在正火處理后探傷；為發(fā)現(xiàn)鍛造后可能產(chǎn)生的鍛造缺陷，應(yīng)在鍛造全部完成后， ? 在臺(tái)、槽、孔加工前進(jìn)行超聲波檢測(cè)。表面的不規(guī)則狀態(tài)不得影響檢測(cè)結(jié)果的 ? 正確性和完整性，否則應(yīng)做適當(dāng)?shù)奶幚?。所有影響超聲檢測(cè)的銹 ? 蝕、飛濺和污物等都應(yīng)予以清除，其表面粗糙度應(yīng)符合檢測(cè)要求。例如，對(duì)焊縫，選擇單斜探頭接觸法；對(duì)鋼管，選擇聚焦探頭水浸法；對(duì)軸類鍛件，選用單探頭垂直探傷法。 ? （ 3）探傷方向和掃查面的選定 ? 進(jìn)行超聲波探傷時(shí)，探傷方向很重要。例如，軋制鋼板中，鋼板內(nèi)的缺陷是沿軋制方向伸展的，因此，采用縱波垂直探傷使超聲波束垂直投射在缺陷上，這樣缺陷回波最大；焊縫探傷時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊縫坡口形式和厚度選擇掃查面，決定是從一面兩側(cè)還是兩面四側(cè)探傷。例如，對(duì)粗晶的探傷，不宜選用高頻，因?yàn)楦哳l衰減大，往往得不到足夠的穿透力。例如，探測(cè)大厚度工件要選擇大尺寸晶片。在板厚大或沒有余高時(shí)，用小折射角；板厚小或有余高時(shí)，用大折射角。 ? （ 7）耦合劑和耦合方法的選擇 ? 為使探頭發(fā)射的超聲波傳人試件，應(yīng)使用合適的耦合劑。手工探傷時(shí)，為保持耦合穩(wěn)定，要用手或重物適當(dāng)壓探頭（施加約 10～ 20 N 的力）。 ? （ 8）確定探傷靈敏度 用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)試塊的人工缺陷或試件無(wú)缺陷底面調(diào)節(jié)到一定的波高，確定探傷靈敏度 ? （ 9）進(jìn)行粗探傷和精探傷 ? 為了大致了解缺陷的有無(wú)和分布狀態(tài)，以較高的靈敏度進(jìn)行全面掃查，稱為粗探傷。 ? （ 10）出具檢驗(yàn)報(bào)告 ? 根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)探傷結(jié)果進(jìn)行分級(jí)、評(píng)定，寫出檢驗(yàn)報(bào)告。 ? （ 2）適合檢驗(yàn)厚度較大的工件，不適合檢驗(yàn)較薄的工件超聲波對(duì)鋼有足夠的穿透能力，檢測(cè)直徑達(dá)幾米的