1、射线照相检验工艺与检验流程 射线照相检验工艺及检验流程 射线照相检验工艺 射线照相检验工艺是根据特定的被检对象和一定的技术要求，选用适当的器材、条件和方法进行射线照相检验，继而进行适当的潜影处理，以得到可以正确评定内部质量优劣的射线底片的一系列过程，这是射线照相检验能否取得成效的关键。只有采用合理的透照方法和处理工艺，才能使得到的底片成为正确判断的依据；也只有透彻地了解射线照相检验工艺的全过程，才能对底片上记录的影像进行切合实际的评定。 工艺准备在进行射线照相检验之前，必须做好有关的工艺准备。首先应检查被检工件是否符合检验要求，如被检工件应经表面检验合格，送检前应清除妨碍检验和影响底片上缺陷影
2、像辨认的多余物。工艺准备还包括对被检工件的尺寸、材料、透照部位、结构、制造过程或使用情况及质量要求等方面的了解，射线源或设备型号的选择、胶片、增感屏的选择，像质计、标记、暗盒、屏蔽板、对焦准直器及密度计、标准密度片等的准备。参照有关说明书、验收标准，针对被检工件的部位编制射线照相检验工艺图表（工艺人员负责），确定所采有的透照方法、工艺参数和必须满足的要求。 曝光曲线的制作曝光曲线是在一定的条件下绘制的透照参数(射线能量、焦距、曝光量)与透照厚度之间的关系曲线，所以曝光曲线主要用于零件在进行射线照相检查时，确定透照工艺参数。从曝光曲线给出的关系可方便地确定某种材料、某个厚度的工件，满足规定的质量
3、要求应选用的射线能量、焦距、曝光量等。通常曝光曲线是采用透照阶梯试块的方法制作。对X射线的曝光曲线可按照下面的步骤制作。确定制作曝光曲线的条件和制作相应待检材料的阶梯试块及补充试块。制作曝光曲线的条件主要是：(1) X射线机的型号(2) 透照物体的材料和厚度范围(3) 胶片类型、焦距、铅增感屏等(4) 暗室处理技术(5) 射线照相的质量要求：灵敏度、黑度等。X射线照相的曝光曲线有两种典型的类型，第一种类型曝光曲线，是以透照电压为参数，给出一定焦距下曝光量对数与透照厚度之间的关系。第二种类型的曝光曲线，是以曝光量为参数，给出一定焦距下透照电压与透照厚度之间的关系。 射线照相检验工艺实用的检验工艺
4、能始终保证产生理想的检验结果和质量等级，该工艺至少应包括以下内容：（1)零件图、草图或照片表示出每次曝光时射线源与胶片及像质计的位置。包括射线束与零件的角度及射线源到胶片的距离。（2)曝光时间和（X射线机）千伏电压、毫安、焦点尺寸或同位素类型（用于放射同位素源）、强度（居里）和射线源尺寸。（3)胶片类型、增感屏或所用的滤波片和底片黑度范围。（4)材料厚度及类型。（5)透度计规格和射线照相质量等级。（6)零件或其组成部分的分类。（7)底片数量。上述内容可用专用射线检验工艺图表的格式记录下来。在进行检验前，检验工艺应得到有关人员的批准。 透照布置射线照相的基本透照布置如图58-9所示，图58-9
5、射线照相的基本透照布置考虑透照布置的基本原则是使透照区的透照厚度小，从而使射线照相能更有效地对缺陷进行检验，在具体进行透照布置时主要应考虑的方面有：（1）射线源、工件、胶片的相对位置常规射线照相检验时，射线源和胶片应分别置于工件的两侧，在具体布置时应考虑的是，射线源和胶片应分别置于工件的哪一侧。有些情况下可以任意确定，但在多数情况下都应考虑如何布置可以使可能存在的缺陷更靠近胶片，这样可以通过减少缺陷一胶片的距离，减小几何不清晰度，从而提高缺陷影像的可识别性。在进行透照时胶片应尽可能接近工件，并精确定位，以完全覆盖整个部件或所需检查区域。（2）中心射线束的方向中心射线束通常应垂直于待检表面的中心
6、。这主要是为了使整个有效透照区的透照厚度变化较小，使射线的照射角较小，射线照射角的限制是使待检区边缘的材料厚度增加不超过规定的要求，在实际中是靠被检区域边缘的灵敏度和黑度达到技术要求来控制的。(3) 有效透照区（一次透照区）有效透照区，即一次透照的最大有效透照范围，是指射线底片上形成的影像满足下面要求的区域：a 黑度符合标准规定的要求；b 射线照相灵敏度符合标准规定的要求。射线底片上只有符合这两项要求的区域，才能满足对底片进行质量评定的要求。一次透照的最大有效区取决于允许的透照厚度比K，即评定区边缘透照厚度T与中心射线处的透照厚度T之比。如图58-10所示，透照厚度比K可以表示为： K=TT
7、（58-7）式中 T： 中心射线束的透照厚度；T：边缘射线束的透照厚度。图58-10 透照厚度比示意图我国的一些标准中对透照厚度比的规定如下：a 对于平板状的铸件、非金属构件和平直焊缝，A级的K值不大于，B级的K值不大于；b 对于环形铸件、非金属构件和环形焊缝，A级的K值不大于，B级的K值不大于；对于由裂纹敏感性材料制成的环形铸件或环形焊缝，为了保证裂纹的检出，应采用比B级更好的射线照相技术（如K=）。(4) 像质计和标记的放置像质计放置的位置应使得到的灵敏度能够代表整个有效透照区的灵敏度，因此其位置应选在有效透照区内灵敏度预计最差的位置。曝光时，每个被检工件上均应放置一个像质计，除非成批的相
8、同工件同时曝光。这种情况下应将像质计放置在该批工件中靠射线源一侧锥形射线外侧的那个工件上。当无法在待检工件上放置像质计时，可把像质计放置在射线源一侧的垫块上，该垫块的材料与被检材料应相同或相近，其厚度近似等于工件厚度（或待检件的厚度），并放置在靠源侧辐射锥形区边缘的底片上。在检查不规则的物体时，像质计应放在被检工件的区域，且该区离辐射区最远点上。标记通常由识别和定位标记组成。 基本透照参数射线照相检验的基本透照参数是：射线能量、曝光量、焦距。这些参数对影像的质量影响很大。而且它们之间有一定的相关性。在进行射线照相时必须严格控制。 透照参数的确定(1) 射线能量的确定射线能量是透照时所采用的射线
9、的能量，对于X射线，射线能量是X射线管所施加的高压，即管电压表示，一般称它为透照电压，用千伏（kV）表示。对于射线是射线源辐射的主要射线的能量。射线能量是重要的基本透照参数，它对射线底片的影像质量和射线照相灵敏度都具有重要影响。射线能量愈高，其穿透力也愈强。但是随着射线能量的提高，线衰减系数减小，胶片固有不清晰度及散射比将增大。这不仅影响底片的影像质量，特别是还将影响小缺陷的检验。因此，推荐的选取射线能量的原则是，在保证射线具有一定穿透能力条件下选用较低的能量。在实际的射线照相检验工作中，确定射线能量时，对低能X 射线必须遵守一项具体规定是，透照电压不能高于允许的最高透照电压。图58-11是一
10、些标准中对部分材料关于最高允许透照电压与透照厚度关系的规定。1- 铜或镍基合金；2-钢；3-钛及其合金；4-铝及其合金图58-11 几种金属材料的允许最高管电压与厚度的关系表58-6是高能X射线和部分射线源适用的透照厚度，它们可作为确定射线能量的参考。表58-6 对钢、铜、镍基合金射线源和能量1MeV以上X射线设备的透照厚度范围射线源透照厚度/mmA级技术B级技术75Se10401440192Ir 20100 209060Co 40200 60150X射线，14MeV 30200 50180 X射线，412MeV5080X射线，12MeV80 100 (2) 曝光量的确定曝光量E是透照时射线强
11、度与曝光时间的乘积。对于X射线，采用管电流与曝光时间的乘积表示曝光量，即 E=It (58-8)式中 I：X射线机透照时的管电流, 单位mA； t：曝光时间，单位min。对于射线，常用射线源的放射性活度与曝光时间之积表示曝光量，即E=At (58-9)式中 A：射线源的放射性活度。曝光量是射线照相检验的又一个基本参数，它直接影响底片的黑度和影像的颗粒度，因此，也将影响射线照片影像可记录的细节最小尺寸。曝光量的选择应按照相关标准的要求，不应小于标准中规定的值。国内外标准中对低能X射线规定的的曝光量值为15、20、30mAmin。(3) 焦距的确定从射线源至胶片的距离称为焦距。焦距对影像的不清晰度
12、有很大的影响。当射线源焦点的尺寸及工件厚度一定时，焦距愈大，则几何不清晰度愈小，影像的清晰度愈好(如图58-12)。图58-12 几何不清晰度形成示意图在实际工作中，所选取的焦距最大值必须满足相关标准中射线照相对几何不清晰度的规定。确定焦距时必须考虑的是：所选取的焦距必须满足射线照相对几何不清晰度的规定；所选取的焦距应给出射线强度比较均匀的适当大小的透照区。综上所述，射线能量、曝光量、焦距对射线照相质量具有重要影响，其选择原则如下：a 所选择的射线能量应尽可能的低。b 射线强度应尽可能的大、曝光时间应较短。c 焦距应尽可能的大。这样才可以得到更好的射线照相质量。 典型工件的透照技术(1) 铸件
13、铸件在进行射线照相检查时，由于工件的厚度不同，常称为变截面工件。也就是，在一次透照区中将包含不同的透照厚度。处理这种变截面透照技术常采用双（多）胶片技术、适当提高透照电压、补偿方法等。(2) 焊件a 环焊缝的透照布置：是指直径较大的管件、筒件、容器等的圆周焊缝。按照工件直径、壁厚大小的不同和结构的特点，一般分为射线源在中心单壁透照方法（周向透照，如图58-13）、射线源在内单壁透照方法（偏心透照，如图58-14）、射线源在外单壁透照方法（单壁单影，如图58-15）、射线源在外双壁透照方法（双壁单影，如图58-16）。显然，周向透照，透照厚度比在一周焊缝上都是1，因此，对环焊缝透照时，只要可能首
14、先应选用周向透照方法。1射线源2焊缝3胶片图58-13 环焊缝的周向透照布置图58-14 环焊缝的偏心透照布置a) Fr图58-15 射线源在外单壁透照布置 图58-16 射线源在外双壁透照布置b 小直径管对接接头透照布置：主要有椭圆成像透照布置和垂直透照布置（如图58-17、58-18）。图58-17 椭圆成像透照布置 图58-18 垂直透照布置椭圆成像透照布置:即源在外双壁双影透照方法。采用椭圆成像透照条件是：D100mm; W（焊缝宽度）D/4; T,相隔60或120进行3次透照； 椭圆成像开口宽度：一般规定1倍焊缝宽度。垂直透照布置:射线源在外，中心射线束垂直指向环焊缝的中心轴线。当主
15、要检查根部未焊透或不符合椭圆成像透照条件时，则应采用。透照次数： 一般相隔60进行3次透照；c T形接头的透照布置，主要有两个方面，一是透照方向的选取，二是如何确定透照电压。按照接头的坡口型式，T形接头的透照方向基本选用两种，即30或45，（如图58-19）一些管座角接头可视为T形接头，一般情况下，管T形接头焊缝可进行二次透照。（如图58-20）图58-19T接接头射线照相的透照方向图58-20 管T接接头射线照相的透照方向1接管2主管3肩部4腹部（鞍部）1中心射线束以与接管成30左右（或较小角度）指向肩部焊缝区2中心射线束以与接管成30左右（或较小角度）指向腹部焊缝区 射线照相检验流程 射线
16、检验的环节很多，每一个环节都会影响检验的结果。因此，必须认真控制。 透照前准备送检工件应以表面检查符合有关标准要求。工件表面应无油污、夹砂、毛刺、氧化皮及金属屑。铸件还应切除浇、冒口。根据工件和被检区的特点、数量，确定一次有效透照区。选用适宜的工装布置透照区。在布置透照区时必须考虑散射线控制问题。采用铅箔增感屏、背铅板等方法控制散射线。 透照按照相关标准、工艺规程、工艺图表进行透照。 暗室处理对曝光后的底片进行显影、停影、定影、水洗和干燥。必须严格控制显影温度和时间。所得到的底片其灵敏度、黑度、标记、表观质量应符合标准的要求。 评片底片上应没有掩盖和干扰底片评定的污点，对底片影像有怀疑的地方需
17、要重新进行透照。按技术条件或验收标准评定底片，判断工件质量的符合性，给出结论。58.5.2.5检验报告与记录对合格、返修及不合格工件应做出标记并签发报告。对于返修件，应准确标出缺陷的位置和大小、以便进行排除。按要求认真填写原始记录和检验结果记录，连同底片一起作为产品质量档案保存，以便随时提供检查。 常见缺陷类型与伪缺陷的成因及预防对底片上缺陷的评定是射线检验最后的关键工序，它对保证产品质量至关重要。由于缺陷特征很难用文字确切地描述清楚，而且还与材料及工艺有关。评片者不仅要有较好的射线检验理论基础，还应了解工件的生产工艺过程。特别注意要在实践中积累经验。 铸件常见缺陷（1)孔洞类缺陷：如气孔、针
18、孔、缩孔、缩松、疏松； （2)裂纹类缺陷：如冷裂纹、热裂纹、白点、冷隔；（3)夹杂类缺陷：如夹杂物、夹渣(渣孔)、砂眼；（4)成分类缺陷：偏析。焊件常见缺陷 （1） 熔合不良类：未焊透、未熔合； （2） 裂纹类：热裂纹、冷裂纹； （3） 孔洞类：气孔、缩孔； （4） 夹杂物类：夹渣、夹钨； （5） 成形不良类：咬边、烧穿、焊瘤等。 常见的伪缺陷的成因与处理由于暗室处理不当、透照操作不当、或胶片本身及增感屏质量存在的问题，在底片上可能产生一些非缺陷的影像，常称为伪缺陷。如果不注意，它们容易与缺陷影像混淆，造成错误的质量评定结论，因此，应注意对伪缺陷的识别。底片上常见的伪缺陷主要是下列几种：（1)
19、 擦痕：操作不慎而擦伤或划破胶片的乳剂层，在底片上将产生线状斑纹。这种线状斑纹的影像清晰，影像的黑度也较大。在反射光下观察底片表面，可以看到表面划伤的痕迹。（2) 压力斑纹：胶片局部受到挤压或弯折，在底片上将出现月牙状斑纹。曝光前胶片受到挤压或弯折时，底片上产生的斑纹是黑度远低于背景黑度的斑纹影像；曝光后胶片受到挤压或弯折时，底片上产生的斑纹是黑度高于背景黑度的斑纹。在反射光下观察底片表面，可以看到挤压或弯折的痕迹。（3) 水迹斑纹：底片干燥时，局部水聚集，在底片上可形成模糊的形状不规则的片状影像，影像的黑度较低。在反射光下观察底片表面，可以看到表面存在的污染痕迹。（4) 显影斑纹：显影速度较
20、快时，如果显影过程搅拌作用不良，胶片不同部分可能显影不同，由此将在底片上产生条纹状影像。这种影像一般分布在较大范围，影像黑度低、模糊，条纹具有相同的走向。（5) 冲洗条纹：暗室处理过程中，如果中间水洗或停显处理不当，可能导致局部区域继续显影，在底片上产生模糊的条纹状影像。 （6) 增感屏斑纹：由于增感屏的损坏、污染、或夹带异物，使增感屏局部的增感性能改变，导致胶片局部曝光异常，在底片上可形成与增感屏的损坏、污染、异物相似形状的影像。增感屏受到划伤时产生的影像黑度将高于背景黑度，增感屏中存在异物或受到污染时，产生的影像的黑度将低于背景的黑度。（7) 显影斑点：在显影操作开始之前，胶片被溅上显影液
21、，在底片上将产生斑点状影像。这些影像黑度大，并具有成片分布的特点，集中在局部区域。 （8) 定影斑点：在显影操作开始之前，胶片被溅上定影液，在底片上将产生透明的斑点状影像。（9) 静电斑纹：在切装胶片时，如果胶片与胶片或胶片与某些物体发生摩擦产生了静电，将造成胶片感光，在底片上形成黑度高于背景黑度的静电斑纹。静电斑纹的形态一般为点状、冠状和树枝状斑纹。（10） 衍射斑纹：在射线底片上有时会出现一些特殊的斑纹影像，这些斑纹影像主要出现在轻合金（如铝合金）和不锈钢的铸件、焊件的射线底片上，特别当工件的厚度较小时更容易出现。这些斑纹影像是铸件或焊件金属凝固组织的晶体结构对X射线的衍射形成的。衍射斑纹
22、的形态有线状、羽毛状、斑点状衍射斑纹。如果怀疑底片上的影像可能是衍射斑纹，除了仔细分析外，可以采用以下方法重新透照：a 改变胶片与工件表面的距离；b 改变透照方向c 改变透照电压。重新透照后，观察底片上影像是否发生变化来进行判断。衍射斑纹的影像在改变透照参数后透照时，由于衍射条件发生改变，影像都将发生明显变化，而缺陷影像一般不会发生明显的形态改变。 射线照相检验的安全防护辐射作用于物体时由于电离作用，将造成生物体的细胞、组织、器官等的损伤，引起病理反应，这称为辐射生物效应。辐射对生物体的作用是一个极其复杂的过程，生物体从吸收辐射能量开始到产生生物效应，要经历许多不同性质的变化。当射线照射人体的
23、剂量达到一定限度时，就可能导致放射损伤。对射线检测人员，主要考虑的是外照射的射线防护，通过防护控制外照射的剂量，使其保持在可以合理做到的最低水平，不超过国家射线防护标准的剂量限值。因此射线安全防护的核心是控制照射剂量。 外照射防护方法对外照射主要从照射时间、照射距离、屏蔽三方面控制人员所受到的照射剂量。(1) 时间: 显然，减少受照射的时间可以减少接受的照射剂量。在照射率一定时，由于照射剂量=照射率时间，因此，针对照射率的大小可以确定容许的受到照射的时间。(2) 距离: 将辐射源视为点源，则辐射场中某点的照射剂量与该点和源的距离的平方成反比，因此增大操作人员与射线源之间距离，可有效地降低照射剂
24、量。 (3) 屏蔽: 按照射线的衰减规律，如果在工作人员与源之间设立适当的屏蔽物体，则射线穿过屏蔽物体后其强度将大大降低，也必然减少产生的照射剂量。对于X射线和射线常用的屏蔽材料是铅和混凝土。采用半厚度概念常可以近似地估计所需要的屏蔽材料厚度。对射线的防护，国内外都已制定了有关标准，对人员的身体检查、剂量的监测、最大允许剂量都做出了规定。对射线检验人员必须进行基本防护知识的教育，以确保人身安全。 射线检验质量控制 环境暗室 （1） 暗室的温度应控制在1825，且应设有通风装置，在处理间隙进行换气，以保证室内空气新鲜。（2）暗室的干区、湿区应分开，干区相对湿度控制在3060%，工作台应保持清洁有
25、序；湿区地面应铺设防滑瓷釉砖或水磨石，水槽应用瓷砖贴衬，墙壁应涂深色油漆。 评片室（1） 评片室应整洁安静，室内温度控制在1828，相对湿度不宜超过75%。（2）评片室内的光线应暗而柔和，评片人员所在处的光照度以25lx为宜。当评片室内备有多台观片灯时，各观片灯的光线不应相互影响。 底片干燥室 采用手工处理干燥时，应设专用底片干燥室。干燥室内应通风良好且无过量灰尘。 底片贮存室 应设用于竖直储存归档底片的专用底片贮存室。贮存室内应通风干燥。 设备与仪器 射线机（1） 所有射线机，均应具有合格证或有关合格的证明文件。（2）应根据被检材料的种类、最大可能透照厚度及射线照相技术级别，选择适宜的射线源
26、。当电压波动较大而影响射线机正常工作时，应装备稳压电源。（3）检验轻金属及低密度的非金属材料时，推荐采用铍窗口软X射线机；检验大型环型件时，推荐采用具有周向辐射能力的周向X射线机或能量适宜的射线源。 观片灯使用中的观片灯的主要技术指标符合有关标准的规定。 光学密度计（1）现场使用的密度计最大可测密度应不低于，不确定度一般不宜超过。（2）密度计的标准密度片每年送计量部门检定一次。使用密度计时，应随时用标准密度片进行校验。 暗室安全红灯 （1）暗室中的安全红灯应采用安全电压和胶片厂推荐的安全滤光片，安全红灯的亮度要适当。（2）安全红灯的安全性一般每年检查一次；但当更换灯泡或滤光片时，应同时进行安全
27、性检查。 定时装置暗室配备的定时钟或其它定时装置应定期进行检查。 辐射剂量仪器（1）射线检验人员佩带的个人剂量计，应按时送当地防疫部门进行测量。（2）外场检验配备的辐射剂量仪或辐射剂量报警器，应按检定周期送计量部门进行检定。 洗片机（胶片处理器）宜选用全自动工业射线胶片洗片机。洗片机应具有自动控制传输速度、自动控制温度（处理液温度和干燥温度）、自动等候、自动循环、自动停水、自动补液等功能。洗片机处理胶片的宽度应不小于350mm。 检验用材料 胶片（1）胶片应在入厂后一个月内进行下列验收试验：a.（灰雾度（包括片基密度）D0测量：其实际值不应高于胶片的出厂标准。b.质量抽检 对于每个批号的胶片，
28、至少应从任意一盒中抽出三张（两侧和中间）进行透照，底片上不应存在影响检验质量的气泡、白花、划伤、静电感光、发霉及涂布不匀、脱膜等缺陷。（2）胶片投入使用前应测定其灰雾度；对已开封的剩余胶片，每月应至少抽查一次灰雾度。使用中的胶片的灰雾度应满足下述要求：a.选用A级技术时，其灰雾度不得高于。b.当选用B级技术时，其灰雾度不得高于。（3）达到有效期的胶片，应进行复验，复验合格的胶片可延长使用六个月，在胶片盒上盖上复验合格印记，注明“可使用至某年某月”的字样。复验不合格的胶片不准再用。胶片一旦达到规定的有效期或延长期，就应进行复验，直到用完或复验不合格为止。（4）贮存中的胶片应避免光照、受压、过热、
29、潮湿及一切有害气体，并远离任何辐射源。贮存温度和相对湿度应分别控制在525和30%60%。 增感屏（1）增感屏应平整、光亮、无破损、翘曲、划伤、皱折及油污不洁等缺陷。使用时要保证与胶片紧贴。（2）当要求灵敏度等于或优于2%时，不宜使用金属荧光增感屏和荧光增感屏。 暗袋（或暗盒）暗袋（或暗盒）应由不透光，在射线作用下不发光的低吸收材料（如黑纸、黑塑料薄膜等）制成。发现漏光的暗袋应及时修复或剔除。 胶片处理用溶液（1）显影液、停影液、定影液及补充液一般应按胶片生产厂推荐的配方和方法配制。配制溶液用的化学药品纯度不应低于化学纯。配制或贮存溶液用的容器应由玻璃、硬橡胶、塑料搪瓷或不锈钢等材料制成。不准
30、使用锡、铜、钢、铝及锌制容器。（2）配制好的胶片处理溶液应贮存在加盖容器内且应避免光照，以防氧化。最佳贮存温度为427。新配制的溶液宜放置24h后使用。（3）显影液、停影液、定影液及补充液除自行配制外，也可使用经有关部门或机构考核、认证的浓缩套药。 象质计（1）象质计材料应与被检材料的吸收特性相同或相近。 （2）对于大型零件，每透照一个部位均应放置象质计。而对于每一次可透照多个的小型零件，可仅在其中靠近边缘的一个工件上放置。 对送检工件的要求（1）送交射线检验的工件应经表面检验合格。（2）送检前，应清除妨碍检验和影响底片上缺陷影像辨认的多余物。 射线照相检验图表（1） 对批量生产的工件，应根据
31、射线检验要求编制“射线照相检验图表” （2） 图表应由级或级人员编制，并经级人员或无损检测工程师审核后送主管部门批准。根据曝光曲线校验结果，如需要更改技术参数，应履行规定的审批手续。（3）实际操作时应按照图表的规定进行透照。 工艺检验 为了评价整个工艺过程，每个射线检验部门必须制备一块标准试块（或阶梯试块），用标准条件透照后，经标准手工或自动处理程序处理，所得到的底片作为“基准底片”。 采用自动处理机的检验部门，每天在正式检验之前，对标准试块用标准条件透照后进行自动处理，然后将其底片与基准底片进行对比。如果密度值变化超过15%，应停止生产检验，并对检验的各个环节进行检查，待排除故障后，方可重新进行生产检验。对于采用手工处理的检验部门，每周至少进行一次工艺检
