X射線探傷機檢測知識、原理及應(yīng)用范圍
射線的種類很多,其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、γ射線、中子射線三種。這三種射線都被用于無損檢測,其中X射線和γ射線廣泛用于鍋爐壓力容器焊縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測,而中子射線僅用于一些特殊場合。射線檢測*主要的應(yīng)用是探側(cè)試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷(探傷)。按照不同特征(例如使用的射線種類、記錄的器材、工藝和技術(shù)特點等)可將射線檢測分為許多種不同的方法。
射線照相法是指用X射線或γ射線穿透試件,以膠片作為記錄信息的器材的無損的檢測方法。該方法是*基本的,應(yīng)用*廣泛的一種射線檢測方法。
一、射線照相法原理X射線是從X射線管中產(chǎn)生的,X射線管是一種兩極電子管。將陰極燈絲通電使之白熾電子就在真空中放出,如果兩極之間加幾十千伏以至兒百千伏的電壓(叫做管電壓)時,電子就從陰極向陽極方向加速飛行、獲得很大的動能,當(dāng)這些高速電子撞擊陽極時。與陽極金屬原子的核外庫侖場作用,放出X射線。電子的動能部分轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>X射線能,其中大部分都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。電子是從陰極移向陽極的,而電流則相反,是從陽極向陰極流動的,這個電流叫做管電流,要調(diào)節(jié)管電流,只要調(diào)節(jié)燈絲加熱電流即可,管電壓的調(diào)節(jié)是靠調(diào)整X射線裝置主變壓器的初級電壓來實現(xiàn)的。利用射線透過物體時,會發(fā)生吸收和散射這一特性,通過測量材料中因缺陷存在影響射線的吸收來探測缺陷的。X射線和γ射線通過物質(zhì)時,其強度逐漸減弱。射線還有個重要性質(zhì),就是能使膠片感光,當(dāng)X射線或γ射線照射膠片時,與普通光線一樣,能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛象中心,經(jīng)過顯影和定影后就黑化,接收射線越多的部位黑化程度越高,這個作用叫做射線的照相作用。因為X射線或γ射線的使鹵化銀感光作用比普通光線小得多,所以必須使用特殊的X射線膠片,這種膠片的兩面都涂敷了較厚的乳膠,此外,還使用一種能加強感光作用的增感屏,增感屏通常用鉛箔做成。 把這種曝過光的膠片在暗室中經(jīng)過顯影、定影、水洗和干燥,再將干燥的底片放在觀片燈上觀察,根據(jù)底片上有缺陷部位與無缺陷部位的黑度圖象不一樣,就可判斷出缺陷的種類、數(shù)量、大小等,這就是射線照相探傷的原理。 X射線無損檢測的典型應(yīng)用
X射線無損檢測應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,在材料測試、食品檢測、制造業(yè)、電器、儀器儀表、電子、汽車零部件、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、**、考古、地質(zhì)等領(lǐng)域都有不俗的表現(xiàn)。
應(yīng)用領(lǐng)域 典型案例 可能檢測的內(nèi)容
材料測試 合金鑄件 收縮孔、缺料、多孔砂眼、裂縫、異型、夾雜物
可塑型材 呼吸孔、缺料、多孔砂眼、裂縫、異型、夾雜物
渦輪、百葉 損壞、夾雜物、裂縫、阻塞
管道 壁厚測量、裂縫、夾雜物、收縮孔、多孔砂眼、腐蝕狀態(tài)
焊縫 裂縫、孔、虛焊、結(jié)構(gòu)缺陷、縱向缺陷、夾雜物
電磨刀片 缺料、裂縫、多孔砂眼、異型、夾雜物
制造業(yè) 玩具 異物、組裝缺陷、缺少零件
鞋 異物(鐵釘)、脫線、脫膠、皮革斷裂
電器儀器儀表 自動開關(guān) 電纜斷裂、連接件缺陷、缺少零件、組裝缺陷、彈簧斷裂、焊點脫落失效
熱水器 電線斷裂、電纜斷裂、零部件位置、缺少零件、連接件缺陷
電吹風(fēng)機 電纜斷裂、連接件或接點缺陷、缺少零件、加熱元件破裂、零部件位置
加熱元件 電纜斷裂、加熱螺旋線斷裂、接點缺陷、加熱螺旋線位置錯誤
電纜接頭 電纜斷裂、短路、焊點脫落失效
節(jié)能燈 燈絲缺陷、電線斷裂、連接件缺陷、玻璃燈罩缺陷、缺少零件、組裝缺陷、組裝不完整
電池 連接件或接點缺陷、缺少零件、零部件位置
電子 信用卡電子芯片 黏結(jié)缺陷、連接線撕裂、小片斷裂、焊點缺陷
印刷電路板 焊點脫落失效、組裝不完整、印刷電路板導(dǎo)線和焊盤位置錯誤
汽車零部件 輪胎 骨架和護帶的位置和方向、鋼絲狀況、橡膠中夾雜異物或空氣
輪轂 斷裂、結(jié)構(gòu)缺陷
材料測試
鋁鑄件:在無損檢測領(lǐng)域(NDT),鑄件檢測是一個*典型的應(yīng)用。鋁鑄件的市場在穩(wěn)步增長,特別是一些關(guān)鍵的**部件(例如汽車制造業(yè)中的一些鑄件)生產(chǎn)廠商必須對他的客戶保證其產(chǎn)品的質(zhì)量是信得過的,而鋁鑄件的砂眼或其他內(nèi)部隱蔽缺陷可能會對其*終用戶造成劇烈的傷害。下面的數(shù)字X射線圖像很清晰的展示了鋁鑄件的多孔滲水砂眼。一張簡單的X射線圖像,使得許多造成次品的原因一目了然。使用自動化數(shù)字X射線無損檢測系統(tǒng)可以實現(xiàn)在線100%的檢查,從而實現(xiàn)0故障率。
可塑型材:型材上的通氣孔是不受歡迎的,因為這些通氣孔可能會造成交接部分的脆弱或者降低型材的堅固性。X射線檢測以其高效的無損探傷能力使得保證其質(zhì)量成為可能。
渦輪葉片:渦輪葉片通常都安裝在一些通道(系統(tǒng))內(nèi),在工作時,冷空氣從它們中間流過。因為其彎曲的幾何結(jié)構(gòu),采用超聲波等其他無損探傷技術(shù)變得非常困難。而X射線無損檢測系統(tǒng)就可以檢測制冷系統(tǒng)中的渦輪葉片的破損或故障。