王彥澤 郭航飛
摘?要: 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的提升,眾所周知,射線檢測(cè)是工業(yè)無損檢測(cè)的一個(gè)重要專業(yè)門類,其最主要的應(yīng)用是探測(cè)試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷(探傷)。按照不同特征如使用的射線種類、記錄的器材、工藝和技術(shù)特點(diǎn)等可將射線檢測(cè)分為射線照相檢測(cè)法、射線實(shí)時(shí)成像法、射線層折檢測(cè)法。其中射線照相法是指用射線或γ射線穿透試件,以膠片作為記錄信息器材的無損檢測(cè)方法,該方法是一種應(yīng)用最廣泛的最基本的射線檢測(cè)方法。射線照相法在鍋爐、壓力容器的制造檢驗(yàn)和在用檢驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用,其檢測(cè)對(duì)象為各種熔化焊接方法(電弧焊、氣體保護(hù)焊、電渣焊、氣焊等)的對(duì)接接頭,也能檢查鑄鋼件,在特殊情況下也可用于檢測(cè)角焊縫或其他一些特殊結(jié)構(gòu)試件;一般不適宜于鋼板、鋼管、鍛件的檢測(cè),也較少用于釬焊、摩擦焊等焊接方法的接頭檢測(cè)。射線照相法用底片作為記錄介質(zhì),可以直接得到缺陷的直觀圖像,通過觀察底片能夠比較準(zhǔn)確地判斷出缺陷的性質(zhì)、數(shù)量、尺寸和位置,且可以長(zhǎng)期保存。射線照相法很容易檢出那些形成局部厚度差的缺陷,對(duì)氣孔和夾渣類缺陷具有很高的檢出率,對(duì)于裂紋類缺陷由于受到透照角度的影響,從而檢出率不是很高;不能檢出垂直照射方向的薄層缺陷,例如鋼板的分層。射線照相法所能檢出的缺陷高度尺寸與透照厚度有關(guān),可以達(dá)到透照厚度的1%,甚至更小,所能檢出的長(zhǎng)度和寬度尺寸分別為毫米數(shù)量級(jí)和亞毫米數(shù)量級(jí),甚至更小。
關(guān)鍵詞: 射線照相法;檢測(cè)精度;因素
【中圖分類號(hào)】TG115.28?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733(2020)23-0195-01
引言:射線照相法幾乎適用于所有的材料,在鋼、鈦、銅、鋁等金屬材料上使用均能得到良好的檢測(cè)效果,該方法對(duì)試件的形狀、表面粗糙度沒有嚴(yán)格要求,材料晶粒度對(duì)其不產(chǎn)生影響。但影響射線照相法檢測(cè)精度的因素很多,本文結(jié)合多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)分析
1?射線衍射法
射線衍射也是大學(xué)物理理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容.傳統(tǒng)的射線衍射實(shí)驗(yàn)方法主要包括:照相法、四圓衍射儀法、德拜照相法及粉末衍射法等.照相法和德拜照相法分別測(cè)量單晶和多晶物質(zhì)的晶體取向和結(jié)構(gòu),具有儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的特點(diǎn).但是,由于采用膠片感光,因此檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng).另外,采用膠片記錄衍射射線,需要在暗室中經(jīng)顯影處理才能測(cè)得數(shù)據(jù),處理過程復(fù)雜.四圓衍射儀法和粉末衍射法均基于角度色散型射線衍射原理,采用準(zhǔn)單色射線,通過高精度旋轉(zhuǎn)臺(tái)連續(xù)或步進(jìn)掃描獲得滿足布拉格定律的曲線,從而測(cè)定晶體的晶面間距.相對(duì)于照相法,衍射儀法采用閃爍計(jì)數(shù)器收集衍射射線,在靈敏度、測(cè)量精度和速度方面得到了提高,與計(jì)算機(jī)結(jié)合,具有自動(dòng)化程度高、分析簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。
2?影響射線照相法檢測(cè)精度的因素分析
影響射線照相法檢測(cè)精度的因素主要涉及到以下方面:按射線源、工件和膠片之間的相互位置關(guān)系,透照方式分為縱縫透照法、環(huán)縫外透法、環(huán)縫內(nèi)透法、雙壁單影法和雙壁雙影法五種。其中環(huán)縫外透法和環(huán)縫內(nèi)透法是最常用的透照方法,雙壁雙影法只適用于Φ100mm以下管子的對(duì)接環(huán)焊縫,除了管道和無法進(jìn)入內(nèi)部的小直徑容器只能采用雙壁雙影法透照外,大多數(shù)容器殼體的焊縫照相都釆用雙壁單影法透照,透照時(shí)既可以將射線源放在外面而膠片貼在內(nèi)壁,稱為外透法,也可以將射線源放在里面而膠片貼在外面,稱為內(nèi)透法,內(nèi)透法按射線源在不在圓心,又分為中心法和偏心法。外透法的優(yōu)點(diǎn)是操作比較方便,內(nèi)透法的優(yōu)點(diǎn)是透照厚度差小,在滿足透照厚度比K值的情況下,一次透照長(zhǎng)度較大。選擇透照方式時(shí),應(yīng)綜合考慮各方面的因素,包括透照靈敏度、缺陷檢出的特點(diǎn)、透照厚度差和橫向裂紋檢出角、一次透照長(zhǎng)度、操作方便性、試件及設(shè)備的具體情況。
3?數(shù)據(jù)數(shù)量及處理
2018年生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于發(fā)布<建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收技術(shù)指南污染影響類>的公告》明確要求驗(yàn)收檢測(cè)時(shí),場(chǎng)所輻射監(jiān)測(cè)運(yùn)行和非運(yùn)行兩種狀態(tài)下每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)一般不少于5個(gè)。檢測(cè)時(shí)可參照?qǐng)?zhí)行,注意等儀器穩(wěn)定后讀數(shù),以免發(fā)生數(shù)據(jù)單調(diào)遞增或遞減的問題。關(guān)于每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)位檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理,上面幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也均未涉及,目前常規(guī)做法是采取直接乘以檢定證書上的刻度因子,修正后,以最大值、最小值、均值形式表示或以均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差的形式表示。此處,有個(gè)問題需要注意,不同的工況參數(shù)計(jì)量單位給的刻度因子不一定完全匹配[12],建議可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行能量修正,如計(jì)量單位給的有80kV、100kV的刻度因子,實(shí)際測(cè)的射線裝置管電壓92kV,此時(shí)直接用80kV、100kV的刻度因子均不合適,可以進(jìn)行能量修正再參與計(jì)算。
4?成像應(yīng)用
利用高能射線強(qiáng)的穿透性及生物組織/材料對(duì)射線吸收阻止能力的差異,射線成像是鹵化物射線探測(cè)器最重要的應(yīng)用之一。在成像方面,鹵化物鈣鈦礦具有傳統(tǒng)HPGe、CZT等不具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì):(1)兼容性,鈣鈦礦可通過低溫溶液法生長(zhǎng)在CCD、TFT等成像芯片上“原位”集成;(2)大尺寸,不受(HPGe、CZT)尺寸制約,多晶漿料/單晶生長(zhǎng)可向上拓展;(3)柔性兼容。
結(jié)語:總而言之,射線照相法在鍋爐、壓力容器的制造檢驗(yàn)和在用檢驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用,其用底片作為記錄介質(zhì),由于底片上記錄的信息十分豐富,通過觀察底片能夠比較準(zhǔn)確地判斷出缺陷的性質(zhì)、數(shù)量、尺寸和位置,且底片可以長(zhǎng)期保存,具有可追溯性,從而射線照相法成為各種無損檢測(cè)方法中記錄最真實(shí)、最直觀、最全面、可追溯性最好的檢測(cè)方法。但射線對(duì)人體有傷害,檢測(cè)人員需要采取防護(hù)措施。
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