射線檢測原理及特點
射線照相法的原理
射線檢測,本質上是利用電磁波或者電磁輻射(X射線和γ射線)的能量。
射線在穿透物體過程中會與物質發生相互作用,因吸收和散射使其強度減弱。強度衰減程度取決于物質的衰減系數和射線在物質中穿透的厚度。
射線照相法的原理:如果被透照物體(工件)的局部存在缺陷,且構成缺陷的物質的衰減系數又不同于試件(例如在焊縫中,氣孔缺陷里面的空氣衰減系數遠遠低于鋼的衰減系數),該局部區域的透過射線強度就會與周圍產生差異。把膠片放在適當位置使其在透過射線的作用下感光,經過暗室處理后得到底片。
射線穿透工件后,由于缺陷部位和完好部位的透射射線強度不同,底片上相應部位等會出現黑度差異。射線檢測員通過對底片的觀察,根據其黒度的差異,便能識別缺陷的位置和性質。
以上描述的基本原理和醫院拍X光大同小異。
射線照相法的特點
1、適用范圍
適用于各種熔化焊接方法(電弧焊、氣體保護焊、電渣焊、氣焊等)的對接接頭,也能檢查鑄鋼件,在特殊情況下也可用于檢測角焊縫或其他一些特殊結構工件。
2、射線照相法的優點
a)缺陷顯示直觀:射線照相法用底片作為記錄介質,通過觀察底片能夠比較準確地判斷出缺陷的性質、數量、尺寸和位置。
b)容易檢出那些形成局部厚度差的缺陷:對氣孔和夾渣之類缺陷有很高的檢出率。
c)射線照相能檢出的長度和寬度尺寸分別為毫米數量級和亞毫米數量級,甚至更少,且幾乎不存在檢測厚度下限。
d)幾乎適用于所有材料,在鋼、鈦、銅、鋁等金屬材料上使用均能得到良好的效果,該方法對試件的形狀、表面粗糙度沒有嚴格要求,材料晶粒度對其不產生影響。
3、射線照相法的局限
a)對裂紋類缺陷的檢出率則受透照角度的影響,且不能檢出垂直照射方向的薄層缺陷,例如鋼板的分層。
b)檢測厚度上限受射線穿透能力的限制,例如420kV的X射線機能穿透的最大鋼厚度約80mm,鈷60放射性同位素(Co60)γ射線穿透的最大鋼厚度約150mm,更大厚度的工件則需要使用特殊的設備——加速器,其最大穿透厚度可達400mm以上。
c)一般不適宜鋼板、鋼管、鍛件的檢測,也較少用于釬焊、摩擦焊等焊接方法的接頭的檢測。
d)射線照相法檢測成本較高,檢測速度較慢。
e)射線對人體有傷害,需要采取防護措施。詳情請看:輻射對人體造成的效應。