资源描述
1.射线可分為哪几类,對于工业探伤的射线有哪几种?
答:射线可分為如下几类:
(1)Χ射线和γ射线。它們都是波長很短的電磁波,按波粒二相性观點,也可以看作是能量很高的光子流。Χ射线是高速运動的電子撞击金属产生的;γ射线是放射性同位素在γ衰变過程中從原子核内发出的。
(2)電子射线和β射线。它們都是高速電子流。電子射线是通過加速器加速電子得到的;β射线是放射性同位素在β衰变過程中從原子核内发出的。
(3)质子射线、氘核射线和α射线。它們都是带正電的粒子流,质子是一般氢原子核1H1;氘核是氢同位素氘2H1的原子核,由1個质子与1個中子构成;α粒子是氢原子核4He2,由2個质子与2個中子构成。质子射线与氘核射线可运用回旋加速器或静電加速器得到,α射线是放射性同位素在α衰变過程中從原子核内发出的。
(4)中子射线。它是高速中子流,可從原子反应堆中获得,也可通過加速器获得,或從放射性同位素 -252中获得。
目前用于探伤的重要是Χ射线、γ射线和中子射线。其中Χ射线和γ射线广泛用于工业探伤,中子射线用于特种检查。
2.什么叫持续Χ射线的有效能量?為何持续Χ射线穿透物质後有效能量會增大?答:假如某一單能射线的吸取系数与持续Χ射线在特定厚度范围内平均吸取系数相等,便可用此單能射线的能量来表达持续Χ射线的平均能量,称作有效能量。持续Χ射线包具有能量不一样的光子,在穿透物质過程中,能量较低的光子较轻易被物质吸取,因此,在射线透過物质後,不一样能量射线所占的强度比率发生变化,低能量射线所占比率減少,從而使透過射线的平均能量或有效能量增大。
3.放射性同位素衰变過程中的辐射有哪几种形式?答:放射性同位素的衰变幅射重要有如下几种形式:(1)仅幅射α粒子,(2)仅幅射β粒子,(3)既幅射α粒子又幅射γ射线,(4)既幅射β粒子又幅射γ射线
4.射线防护有哪几种基本措施?每种防护措施的基本原理是什么?
[提醒]:射线防护措施有三种,即距离防护、時间防护、屏蔽防护,距离防护--射线剂量率与离射线源的距离平方成反比,因此尽量在距离射线源遠的地方從事射线探伤工作;時间防护--人体接受射线剂量与時间成正比,尽量缩短接受時间以減少對人体的危害;屏蔽防护--射线穿過屏蔽材料時,其能量會衰減,尽量在有安全屏蔽的条件下進行工作
5.影响摄影质量的散射线是怎样产生的?答:射线穿過物质時,与物质发生多种互相作用,其成果是除了一部分直接前進的透射线外,尚有向各個方向射出的散乱射线以及光電子,反跳電子等。光電子和反跳電子穿透力极弱,大多数被物体自身吸取,虽然射到物体外,也很轻易被空气吸取,對探伤质量不产生影响。散乱射线中的一部分是由光電效应引起的荧光X射线,這部分射线能量遠不不小于透射线。例如铁的Kβ1荧光X射线能量约7keV,很轻易被物体和增感屏吸取,對探伤质量也不产生什么影响。因此影响探伤质量的散射线重要是由康普顿效应和汤姆逊效应产生的,在射线能量很低(不不小于50keV)范围内,散射线重要由于汤姆逊效应产生,在射线能量较高范围内,散射线重要由康普顿效应产生。
6.简述Χ射线管的构造和各部分作用
答:Χ射线管
阴极
灯丝:发射電子
阴极頭:灯丝支座,聚焦電子
阳极
靶:遏制電子,发出X射线
阳极体:支承靶,传递靶热量
阳极罩:吸取二次電子,減少管壁電荷,提高工作稳定性
管壳
连接两极,保持真空度
7.绘出能工作的X射线机的最基本電路图,并標明各部分名称
答:如右图所示。
8.用于X射线检测用的X射线管有哪些类型和种类?答:就焦點大小辨别,可分為大焦點、小焦點和微焦點;就构造形式辨别有玻璃壳管、金属陶瓷管和波纹陶瓷管;就辐射形式辨别有定向曝光和周向曝光(有平靶和锥靶两种),软X射线管,棒阳极等
9.试比较射线检测与超音波检测两种措施的合用范围和局限性
[提醒]:应從两种措施的敏捷度高下、检测厚度范围、易发現的缺陷形状以及安全防护和經济性等方面進行比较
10.何谓互易定律失效?它對射线摄影有何影响?答:互易定律是光化學反应的一条定律,该定律指出,决定光化學反应产物质量的条件,只与總曝光量有关,即取决于照度和時间的乘积,而与這两個原因的單独作用無关,由于它指出了時间和照度的互易关系,因此称為互易定律,假如与這一定律結论有偏离,则称為互易定律失效。假如不考虑光解银對感光乳剂显影的引起作用的差异,互易定律可引伸為显影黑度只与總曝光量有关,而与照度和時间分别無关。在射线摄影中,當采用铅箔增感和無增感時,遵守互易定律。设产生一定显影黑度的曝光量E=I·t,當射线强度I和時间t對应变化時,只要两者乘积E值不变,底片黑度不变。當采用荧光增感時,互易定律将會失效。I与t发生变化時,尽管I与t的乘积不变,底片黑度仍會变化。用公式描述保证底片黑度不变的前提下,曝光量E与射线强度I,時间t的关系,其形式為E=I·tp(p≠1)。互易定律是运用曝光因子公式和平方反比定律修正透照参数的基础,假如互易定律失效,则不能运用曝光因子和平方反比定律修正透照参数,這将使透照参数的选择复杂化。
11.何谓几何不清晰度?其重要影响原因有哪些?答:由于射线源都具有一定尺寸,因此摄影時工件轮廓或缺陷边缘都會在底片上产生半影。這個半影宽度便是几何不清晰度Ug,缺陷的几何不清晰度Ug值计算公式為:Ug=db/(F-b),式中:d--射源尺寸;F--焦距;b--缺陷至胶片距离。技术原则中规定的几何不清晰度,一般是指透照中心部位的最大几何不清晰度,计算公式為:Ugmax=dL2/L1 ,式中:L1--射线至工件表面距离;L2--工件表面至胶片距离;d--射源公称有效焦點尺寸。由以上公式可知,Ug值与射源尺寸和工件厚度或工件表面至胶片距离成正比,与射源至工件表面距离或焦距成反比。
12.△D=(-0.434μγσ△x)/(1+n)是计算什么的公式?從這個公式中可以阐明什么問題?答:這是计算缺陷(或金属丝透度计的金属丝直径)對比度的完整公式。從這個公式中可以看出影响射线检查敏捷度的重要原因,如:吸取系数μ越大,△D就越大,為此应选用尽量低的管電压;胶片衬度γ越大,△D也越大,為此应选用衬度(對比度)高的胶片和對应的暗室处理条件;几何修正系数σ越大,△D也越大,為此应选用焦點小的射线机和合适的焦距,并尽量使胶片与零件紧贴;△x越大(即缺陷沿射线方向尺寸越大),△D也越大;散射比n越大,则△D就越小,因此应设法減少散射线的影响,以将n減少到最低程度。
13.射线辐射防护检测的目的和种类有哪些?
答:辐射检测的目的是為了控制和鉴定電离辐射對人体的照射剂量,從而估计照射對人体的影响,以便采用更完善的辐射防护措施,防患于未然,保证放射性工作人员及周围群众的健康和安全,它包括場所辐射监测和個人剂量监测。
14.無损检测中常用的能量范围内的伽玛射线衰減是通過哪种方式产生的?答:光電效应和康普顿散射
15.产生X射线的必备条件是什么?
答:要有一定数量的電子;這些電子沿一定方向作高速运動;在電子前進的途径上,有制止電子运動的障碍物
16.X、γ射线具有哪些重要特性?答:直线传播的電磁波,速度為光速;不受電磁場的影响;能使胶片感光;能使物质電离;能透過可見光不能透過的物质;具有反射、折射、衍射、干涉等波的性质;有生物效应
17.论述射线穿過物质发生的三個效应与入射线能量之间的关系。答:低能射线以光電效应為主;中等能量射线以康普顿效应為优势,以光電效应結束;能量不小于1.022MeV者,以電子對生成效应為主
18.何谓中子射线?
答:中子射线即中子流,中子是原子核的基本粒子之一,在放射性物质裂变時,有時會放射出中子而形成中子射线
19.對于实用的X射线,為了要用半值层公式,应以什么波長為计算半值层厚度的基准?
答:在管電压一定期,X射线强度最大所對应的波長為计算基准
20.写出窄束射线穿過物质的衰減定律公式,并注明各符号的含义。
答:I=I0e-μd 式中:I0--没有穿透物质某點的射线强度(又称為初始射线强度);I--穿過厚度為d的试件某點後的射线强度;d--射线穿透试件的厚度;μ--线性減弱系数或称衰減系数
21.何谓放射性同位素?答:在元素周期表上占据相似位置,具有不稳定性的元素,它能自发蜕变成另一种原子核
22.X射线的能量取决于什么?答:X射线的能量大小取决于管電压
23.γ射线的能量取决于什么?答:γ射线的能量大小取决于射线源放射性同位素的种类
24.X光管阳极靶材料由钨换成钼會产生什么成果?答:提高发射X射线的效率;耐热性好
25.绘图阐明胶片特性曲线由哪五部分构成?底片黑度应控制在胶片特性曲线的哪個区域?為何要控制在這個区域?答:AB-迟钝区;BC-感光局限性区;CD-正常(适量)感光区;DE-過感区;EF-负感区。底片黑度应限制在正常感光区内,由于在這個区域内底片的對比度大(曝光量有小的差异就能产生较大的黑度差),敏捷度高。
26.试述高能X射线的特殊性质。答:穿透力极强,可达500mm;射线焦點小;能量转换高;散射线少,清晰度高;透照幅度宽。
27.X射线管中為何选用钨靶?
答:高速运動的電子撞击阳极靶時,约有1-2%的動能转换為X射线,绝大部分均转化為热能,使靶面温度升高,同步X射线的强度与阳极靶的原子序数有关,因此一般工业用X射线管的阳极靶选用原子序数大、耐高温的钨来制造
28.散乱射线是怎样产生的?它對底片有何影响?透照時怎样遮挡?答:散乱射线是由射线与物质作用而产生的,假如来自工件内部,处在胶片前方,称為前方散射线,射线透過工件和胶片後打到地板、墙壁上等,均會产生散乱射线,由于它来自胶片背面,故称背面散乱射线(包括侧壁散乱射线);散乱射线使底片产生附加黑度,严重時所有变黑,影响底片的對比度和清晰度,減少底片的敏捷度;遮挡的措施有:采用限光器(准直器)或采用铅板在射线源侧遮挡胶片附近不需透照的部位,從而減少散乱射线對底片的影响;采用金属增感屏,前屏吸取一部分前方散乱射线,後屏減少背面散乱射线的影响;透照较厚工件時,暗盒背面用薄铅板(铅垫板)遮挡背面散乱射线;被透照工件周围尽量保障有一定的空间,防止寄存与透照無关的杂物以防止侧壁散乱射线影响。
29.高能X射线设备的重要原理是什么?答:运用超高压、强磁場、微波等技术對射线管的電子進行加速,從而获得能量强大的電子束,轰击靶面而获得高能X射线
30.X射线管焦點的尺寸大小与什么有关?
答:重要取决于X射线管阴极灯丝的形状和大小,使用的管電压和管電流對焦點大小也有一定影响。
31.周向辐射X射线管有哪两种阳极靶?答:平面阳极和锥体阳极两种形式
32.用于狭窄部位摄片的X射线管阳极是什么样的?答:棒状阳极
33.X射线荧光屏法的优缺陷是什么?答:長处是:检查速度快,检查成果可即時性观测;操作简朴,检测成本低;無胶片处理過程;可变化照射角度来全面观测工件内部质量。缺陷是:检查成果较难做全面的永久性记录;工作人员轻易疲劳;检查敏捷度较低;受穿透力限制,一般只合用于较薄的工件。
34.辐射場限制区是怎样测量的?答:X射线机的辐射場尺寸是指從X射线管焦點上发出的X射线在规定距离d处,垂直于输出窗轴线的平面上,X射线辐射場的大小可用曝光拍片法测量,胶片获得足够大,可将辐射場的限制区拍摄下来,以底片最大黑度減少20%构成的边界為辐射場的尺寸
35.伽玛射线探伤装置重要由哪四部分构成?答:射源、保护罐(用铅或贫化铀制成)、操作机构和支撑装置
36.中子探伤设备包括哪几部分?答:中子源、慢化剂、准直器和像探测器
37.射线防护的基本原则是什么?答:采用某些措施,把射线工作人员以及周围其他工作人员所受的射线剂量減少到最高容許剂量(也叫安全剂量)如下,保证人身安全。
38.工业電视应配什么样的X射线机?包括哪些重要部件?答:应配置小焦點、恒電位的X射线机,包括的部件有图像增强器、摄像管及電视显示屏,最新的工业電视则采用了CCD(電荷耦合器件)或CMOS来接受X射线并转换成電信号送入電脑進行信号处理及重构图像,在電脑屏幕上显示射线透视的成果
39.什么是软射线技术?答:使用软X射线管,产生的X射线束直接從铍窗口射出,防止了一般X射线管的固有滤波,能基本保持原有波長且能量较低的X射线,称為软X射线,运用其進行透照的技术,即是软射线技术,多用于人体软组织、轻金属和非金属的射线检测
40.选购X光机時,应考虑哪些条件?答:应考虑如下条件:①首先要选择穿透能力能满足工作厚度的规定;②能量相似時,尽量选小焦點的;③要考虑工作量的大小,持续生产還是断续生产;④要考虑工件的材质和形状,即是有色金属還是重金属,轴类、板材還是筒类等去选择對应的X射线探伤机种。
41.X射线机的常見故障有哪些?答:常見故障有:①X 射线管松動;②保险丝溶断;③電流表没指示或指示数很小;④電缆断线;⑤自耦变压器老化、高压指数达不到额定值;⑥发生器保护罩漏油,高压跳火;⑦X射线管失效;⑧阳极過热,毫安表针摆動较严重;⑨馬达不转,发生器局部发热;⑩X射线管灯丝预热時间不够,而使灯丝老化损壞。
42.绝缘油绝缘强度低劣時有何現象?
答:绝缘油绝缘强度低時,送高压後,電流值不规则的波動,一般不至到达跳闸程度。
43.什么是绝缘油的绝缘强度?答:油样在油杯内2.5mm间隙時的击穿電压的多次平均值,就是该油的绝缘强度。
44.X射线机规定什么样的绝缘油,有哪些详细规定?
答:X射线机多用45#变压器油、绝缘强度要在50kv以上,還规定有燃點高、凝固點低、挥发性低、粘度适中等。
45.常常熔断電源保险丝的故障原因也許有哪些?答:X射线管真空度不良,绝缘油裏有气泡或绝缘强度減少,高压電路元件损壞,导致對地放電或短路,调压器等低压電路元件绝缘減少,导致對地短路,電源接錯等
46.高压可接通,但無管電流的故障原因也許有哪些?答:X射线管或高压整流管灯丝断或接触不良,高压变压器断线或接触不良,高压電缆与插座接触不良,毫安表损壞無指示,毫安调整器断路等
47.试述底片影象颗粒度及影响原因答:底片影像是由許多形状大小不一的颗粒构成的,人們观测影像時在感覺上产生的不均一或不均匀的印象称為颗粒性,用仪器测定由于影像不均匀引起的透射光强变化,其测定成果称為颗粒度。由于颗粒大小的分布是随机的,因此颗粒度一般是采用均方根离差σ来度量。目前较通用的措施是用直径24μm的扫描孔测定颗粒度。肉眼所观测到的颗粒团实际上是許多颗粒交互重迭生成的影像。影像颗粒与胶片卤化银颗粒是不一样的概念,影像颗粒大小取决于如下原因:①胶片卤化银粒度;②曝光光子能量;③显影条件。
48.试推导射线摄影主因對比度(物件對比度)的体現式
答:已知宽束射线透過厚度為T的试件,其透過射线强度Ip=(1+n)Ioe-μT --(1),當试件中某一局部区域厚度有变化,射线穿過的厚度差為△T,该区域透過射线的强度也會发生变化,其强度增量為△I,则有:
△I=Ioe-μ(T-△T)-Ioe-μT = Ioe-μT(eμ△T-1) --(2),(2)÷(1)得:
△I/Ip= [Ioe-μT(eμ△T-1)]/[(1+n)Ioe-μT]= (eμ△T-1)/(1+n)--(3),而eμ△T可展為级数
eμ△T=1+μ△T+(μ△T)2/2!……+(μ△T)n/n!…… --(4),近似取级数前两项代入(3),得:
△I/Ip=[(1+μ△T)-1]/(1+n)=μ△T/(1+n) --(5)
49.写出透照厚度差為△T的平板底片對比度公式和象质计金属丝底片對比度公式,阐明公式中各符号的含义,并指出两個公式的差异 答:厚度差為△T的平板底片對比度公式:△D= -0.434μpγ△T/(1+n) --(1)
象质计金属丝底片對比度公式:△D= -0.434μpγσ·d/(1+n) --(2),式中:μp--考虑胶片速度系数的射线吸取系数;γ--胶片反差系数;σ--几何修正系数;△T--平板透照厚度差;d--象质计金属丝直径;n--散射比。
两個公式的差异在于几何修正系数σ,由于透度计金属丝直径d遠不不小于焦點尺寸,在一定透照几何条件下,焦點尺寸會影响金属丝影像對比度,因此公式(2)引入σ對底片對比度進行修正。當缺陷尺寸不小于焦點尺寸時,焦點尺寸對底片對比度的影响可忽视不计,因此公式(1)中,没有几何修正系数σ
50.什么是几何修正系数,写出其计算式并阐明其实用意义
答:几何修正系数σ是考虑射源焦點尺寸在一定的透照几何条件下,會對小缺陷影像對比度产生影响而提出的,其公式是按透度计金属丝的状况推导的。
對金属丝透度计按左图中表达的状况進行透照,抵达胶片上P點的射线将通過金属丝截面的abcd部分,近似认為射线通過的是a1b1c1d1部分,并认為在焦點尺寸f范围内射线强度無变化。
设金属丝直径為d,金属丝截面圆為O,在距圆心x的一點上,射线穿過金属丝b2d2两點,设其穿透厚度為d",则有
d"=(d2-4x2)1/2
连接胶片上P點与焦點两端,设两直线与以O為原點的直线的横轴分别交于x1和x2,则x1和x2之间的距离d'可用下式表达:d'=f·l/L,式中:l--金属丝中心至胶片距离;L--焦點至胶片距离。
底片上P點所产生的黑度差△D是由于焦點上各點发出的射线穿過a1b1c1d1金属丝截面,强度減小而产生的,而焦點上各點发出的射线穿過金属丝的厚度不一样样,因此穿透厚度d"是一种变量,设dm為d"的平均值,则有:
當d'<d時,积分上下限為X1= -d'/2,X2= d'/2代入,得:d"m={[1-(d'/d)2]1/2 +(d'/d)-1sin-1(d'/d)}·(d/2)
當d'≥d時,积分上下限為X1= -d/2,X2= d/2代入,得:d"m=(πd/4)(d'/d)-1,修正系数σ= d"m/d,因此有:
d'<d:σ=(1/2){[1-(d'/d)2]1/2 +(d'/d)-1sin-1(d'/d)} d'≥d:σ=(π/4)(d'/d)-1
σ值随d'/d变化状况見图b,由图可見:當d'/d靠近1時,σ值會急剧下降,也意味著小缺陷的對比度會随之減小,在实际透照中,為保证小缺陷的對比度,应考虑采用d'/d≤0.5,σ≈1的几何布置,此時焦距L的计算公式推导如下:
已知:d'/d≤0.5,则d'≤0.5d,又d'=f·l/L,∴f·l/L≤0.5d,则L≥2fl/d,式中:L-焦距;f-焦點尺寸;l-透度计至胶片距离;d-规定可以识别的金属丝直径
51.固有不清晰度大小与哪些原因有关?答:固有不清晰度Ui值受如下原因影响:
(1)射线的质。透照射线的光子能量越高,激发的電子在乳剂层中的行程就越長,固有不清晰度也就越大。
(2)增感屏。据文献报道:在中低能量射线摄影中,使用铅增感屏的底片的固有不清晰度不小于不使用铅增感屏的底片;增感屏厚度增長也會引起固有不清晰度增大;在γ射线和高能量Χ射线摄影中,使用铜屏、钽屏、钨屏、钢屏的固有不清晰度均不不小于铅屏。
(3)屏与胶片贴紧程度。透照時,如暗盒内增感屏和胶片贴合不紧,會使固有不清晰度增大。為改善屏与胶片贴合状况,提出使用一种真空暗盒。
固有不清晰度与胶片的类型和粒度無关,与暗室处理条件無关。
52.实际摄影中,底片上各點的Ug值与否变化?有何规律?
答:实际摄影中,底片上不一样部位影像的Ug值是不一样的,但為了简化计算,便于应用,有关技术原则仅以透照中心部位的最大Ug值作為控制指標。對不一样部位Ug值的变化忽视不计。底片上不一样部位的Ug值变化规律如下:
(1)焦點尺寸变化引起Ug值变化,由于Χ射线管的构造原因,沿射线管轴向不一样位置焦點投影尺寸是变化的。阳极侧焦點小,阴极侧焦點大。因此底片上偏向阳极一侧的部位Ug值小,偏向阴极一侧的部位Ug值大。
(2)L2/L1变化引起Ug值变化,透照纵缝時,被检区域各點的L2/L1值是定值,Ug值不发生变化。但在透照环缝時,各點的L2/L1值是变化的,因此Ug值也发生变化。例如,环缝外透法和F≠R的环缝内透法,端部的L2/L1值都比中心部位要大,因此端部的Ug值也會增大。
53.试述Ug与Ui的关系以及對摄影质量的影响 答:可简要归纳為如下几點:
(1)射线摄影中,一般重要考虑的是几何不清晰度Ug和固有不清晰度Ui,两者共同作用形成總的不清晰度U,比较广泛应用的,体現U,Ug,Ui的关系式是:U2=Ug2+Ui2
(2)由于U是Ug和Ui的综合成果,因此在Ug值已不不小于Ui值的状况下,再深入減小Ug值,以期望減小U,其效果是不显著的,從而是没故意义的。
(3)在Χ射线摄影中,Ui值很小,影响摄影清晰度的决定原因是Ug。
(4)在60Co,137Cs及192Irγ射线摄影中,Ui值较大,對摄影清晰度有显著影响,為提高清晰度,宜尽量減小Ug,使之不超過Ui值。
54.透照有焊冠的焊缝应注意哪些事项?
答:(1)由于焊缝焊冠的存在,底片上焊缝部位黑度D1總是不不小于母材部位黑度D2,摄影時应注意保证D1、D2均在原则容許的黑度范围内。(2)由于底片對比度△D随黑度D的增長而增大,而识别界线對比度△Dmin也随黑度D的增長而增大,因此透照有焊冠焊缝時,通過控制合适的焊缝部位黑度D1和母材部位黑度D2,可使母材部位和焊缝部位能识别的透度计线径相等,此黑度称為有焊冠焊缝透照的最佳黑度。(3)底片對比度随射线有效能量的減少而增大,但另首先,射线有效能量的減少會使焊缝部位的透射线I1与母材部位的透射线I2的比值大大減小,從而使母材部位的散射线對焊缝部位的影响更严重,其成果是減少了對比度,因此,透照有焊冠焊缝時,焊缝部位的對比度不是單纯地随射线能量的減少而增大,而是在某一线质時,焊缝部位的底片對比度到达最大值。此线质称為有焊冠焊缝透照的最佳线质。
55.指出小口径管對接焊缝射线摄影缺陷检出的不利原因,并提出改善措施。答:小口径管焊缝射线摄影采用双壁双影法透照,對缺陷检出的不利原因和改善措施有如下几點:(1)双壁双影法透照時,由于射源侧焊缝比胶片侧焊缝离開胶片的距离相差一种管子直径,故射线源尺寸的几何影响较大,使几何模糊度增長,小缺陷對比度減少,為減小射源尺寸對几何模糊度和對比度的影响,可选择焦點尺寸小的射线源,合适增大焦距。(2)透照小口径管時射线的穿透厚度自中心向两端变化很大,易导致底片上中心部位黑度過大,边缘部位黑度過小,為減少被检区域不一样部位的黑度差,宜合适提高射线能量,采用“高電压,短時间”的透照工艺。(3)由于管子直径较小,散射线引起“边蚀”效应比较严重。對应的措施是在射线机窗口处加滤板,或采用铅罩屏蔽焊缝以外部分,以減少“边蚀”。(4)双壁双影透照時,焊缝被倾斜投影到胶片上,缺陷影像會发生畸变。為減少畸变,应控制透照角度和椭圆開口间距,间距一般為3~10mm,最大不超過15mm。
56.试述编写射线检测程序書所应包括的内容?答:(1)工艺合用范围(试件种类、焊接措施和类型、厚度等)。(2)工艺编制根据(有关规程、规范、原则、设计规定等)。(3)對探伤人员规定(资格、工作經历、學历、视力等)。(4)设备器材选择(射线机、胶片、增感屏、透度计、暗盒、铅字等)。(5)對工件规定(工序、探伤時机、工件表面状况)。(6)探伤技术规定(质量等级、比例、部位、合格级别)。(7)透照措施(源-胶片相對位置、焦距、划线長度、编号措施、透度计、铅字摆放、散射线屏蔽等)。(8)曝光参数(管電压、管電流、曝光時间等)。(9)暗室处理(配方、程序、条件、规定等)。(10)底片评估(像质鉴定、级别评估、返修规定等)。(11)记录汇报(种类、内容、签证、存档及发送规定等)。(12)安全管理规定。
57.散乱射线是怎样产生的?它對底片有何影响?透照時怎样遮挡?
答:散乱射线是由射线与物质作用而产生的,假如来自工件内部,处在胶片前方,称為前方散射线,射线透過工件和胶片後打到地板、墙壁上等,均會产生散乱射线,由于它来自胶片背面,故称背面散乱射线(包括侧壁散乱射线);散乱射线使底片产生附加黑度,严重時所有变黑,影响底片的對比度和清晰度,減少底片的敏捷度;遮挡的措施有:采用限光器(准直器)或采用铅板在射线源侧遮挡胶片附近不需透照的部位,從而減少散乱射线對底片的影响;采用金属增感屏,前屏吸取一部分前方散乱射线,後屏減少背面散乱射线的影响;透照较厚工件時,暗盒背面用薄铅板(铅垫板)遮挡背面散乱射线;被透照工件周围尽量保障有一定的空间,防止寄存与透照無关的杂物以防止侧壁散乱射线影响。
58.射线源和胶片处在工件两面,透照時的像质计应怎样放置?為何?
答:应放置在射线源侧工件的表面上,置于有效受检部分的一端,钢丝横跨且垂直于焊缝,细丝向片子的端部;這样放置時的几何模糊度最大、敏捷度最低,若此敏捷度符合规范原则的规定,则其他部位也能符合规定。
59.在某些压力容器安全监察规程中规定對于厚度较大的焊缝在進行射线摄影後還规定進行超声波检测复验,這是為何?
答:多种非破壞检测措施均有其局限性,射线照像伴随板厚的增長,发現小缺陷的能力就越来越差,尤其是對于线状缺陷,例如轻微的未焊透(熔入局限性)及小裂纹等难以发現,而超音波检测對于线状缺陷是敏感的,為提高检测可靠性,保证产品质量,尤其是质量规定高的产品,超音波检测可以弥补射线照像检测的局限性。
60.简述判片的一般程序环节。[提醒]应按對应的规范原则规定進行,一般重要包括:检查底片上的各標识符号与否齐全及摆放位置与否合乎规定;测定判片区域的黑度与敏捷度要符合原则规定;评估缺陷的位置、性质、大小、分布状况,按评级原则评出底片级别并作记录;发出汇报。
61.曝光条件重要包括哪些内容?答:對一定机器产生的X射线而言,曝光条件包括管電压、管電流、曝光時间和焦距;對射源一定的伽玛射线而言,曝光条件包括曝光時间和焦距。
62.對于水循环冷却油绝缘的X射线机,當高压切断後(已經没有X射线产生),与否能立即关闭机器的油泵?為何?
答:不能立即关闭油泵,由于X射线产生的過程中有大量電子轰击阳极钨靶而产生很高的热量,因此必须将冷却油泵继续运转10-15分钟,使X射线管的阳极充足冷却後才能关闭總電源、关闭水源。
66.选择透照方式時必须确定的事项、几何参数和必须考虑的有关原因是什么?答:选择透照方式時必须确定的事项是:射线源和胶片的位置、射线束照射的方向、透度计和標识的放置、散射线的屏蔽和监测等;必须确定的几何参数是:焦距、一次透照長度、环焊缝100%透照時至少曝光数;必须考虑的有关原因是:几何模糊度、透照厚度比、横裂检出角、纵裂检出角、有效评估長度以及100%透照時相邻两片的搭接長度。
67.射线探伤的组织管理工作重要包括哪几种方面?[提醒]①配置足够完毕本單位探伤任务的人员,這些人员需經考试合格并获得资格证書;②配置足够完毕本單位探伤任务的设备及器材,加强设备维护,保证设备完好;③制定必要的各项规章制度,如:检测程序書、设备维护、人员培训、检测汇报、审核及存档制度等;④储备足够数量的探伤用消耗器材(胶片、增感屏、药物等),并认真验收保管好;⑤监督本單位全体人员各负其责,把好质量关。
68.最新的第二代75Seγ射线源有些什么特點?答:是在反应堆中激活的具有热稳定性的金属硒化物,焦點呈准球形,和其他射源相比,在相似活度下其焦點尺寸更小,更合用于小焦距曝光、管道爬行器和接触式射线摄影,影像几何不清晰度小,是γ射线透照中等厚度(5-40mm钢),获取较高影像质量的一种新型同位素射源,较铱192和钇169源的半衰期長( 118天),与铱192相比,其发射能谱较软,γ射线照射率常数较小,设定辐射防护禁区较小,對操作者安全等
69.评片時對底片的质量一般有哪些规定?答:底片上应無伪像、划伤、迹痕和其他也許引起评片結论出現差錯的影像;底片上应有识别工件的编号、拍片部位编号、定位记号等標志并与工件相對应;底片上应有透度计的影像,透度计规格合适,底片敏捷度符合原则规定;底片黑度应在规定范围内,反差合适。
72.以玻壳X射线管為例阐明其构造各部分名称及重要作用。
答:玻壳X射线管的内部构造重要包括七個部分,即:铅玻璃罩-保持X射线管内的真空度,吸取软射线;阳极罩-吸取二次電子和软射线;阳极体-支撑阳极靶和散热;阴极頭-聚焦電子;灯丝-产生热電子;阳极靶-发射X射线;铍窗-吸取软射线
73.X射线管的种类中,有一种旋转式阳极,它是怎样的?
答:它的阳极是装在一种小的感应電動机轴上,在X射线照射時旋转,這样阳极時刻以“新的靶面”接受電子束的轰击,因此電子束的能量不至于像固定式阳极那样集中于一點,它可把热量散布在阳极的相称大的面积上。由于阳极转動的非常平稳,焦點可以保持形状和位置的稳定。用旋转阳极制成的X射线管不仅可以得到很小的焦點,并且可以制成较大的功率,其阳极為一直径约76毫米具有斜边缘的钨盘构成,旋转速度可到达每分钟数仟转。
74.什么是X射线管的有效焦點?其焦點形状和尺寸于哪些原因有关?
答:在X射线管中,電子束轰击阳极靶上的实际面积為X射线管的实际焦點,实际焦點在所激发的射线束中心方向(即垂直于X射线管轴线方向)的投影面积称為X射线管的有效焦點,有效焦點的平面可认為在X射线管的轴线上,它是直接影响X射线检查质量的原因,因此X射线机阐明書或检测规程上所說的焦點(或称作射源尺寸)都是指有效焦點。X射线管焦點的形状和尺寸,决定于灯丝的形状、尺寸、安装位置以及阳极靶面的倾斜角度。
75.什么是X射线管的容量?答:X射线管容許的最大负荷量就称為X射线管的容量,它等于X射线管在使用時额定最高管電压和额定管電流的乘积(计算管電压時取有效值:U有效=0.707U峰值),即容量P=U有效(仟伏)I(毫安)/1000 (仟瓦),该容量是指在使用中按规定的冷却方式工作,并且持续工作時间不能超過规定的持续工作時间的状况下。
76.影响X射线管容量的原因有哪些?答:X射线管的负荷容量直接决定于X射线管实际焦點处的工作温度,影响焦點处温度的原因有:实际焦點大小;使用管電压的高下;管電流的大小;X射线管的持续使用時间;在实际焦點上電子束截面的電子密度分布状况;阳极的构造及冷却方式。
77.X射线管為何要通過训练(老练硬化)处理?答:X射线管的质量优劣及使用寿命都与管内的真空度亲密有关,尽管制造時已經到达规定的真空度(一般可达10-7mmHg),不過管内的构造材料在第一次使用或者長期搁置,或者受到電子轰击或受热時,均有也許從這些物体中逸出气体(“放气”)而減少真空度,导致X射线管不能稳定工作甚至损壞。X射线管的训练实质上是通過從低端開始逐渐升高管電压和管電流,使管内的气体分子電离并因被電离出来的质量较大的正离子高速冲向阴极,使得阴极金属发生溅散,這些溅散的金属此時會吸取管内的气体,即“排气”,從而提高管内真空度,保障X射线管稳定工作。因此對于新的或停止工作较長時间的X射线管在正式使用前都必须進行训练处理。
78.為何在射线检测规范原则中對底片黑度的规定有越来越高的趋势,并且采用的观片灯的亮度液越来越大?
答:伴随底片黑度的提高,其對比度也對应增長,這一关系直到黑度值為3-3.5左右,底片對比度提高後。透照敏捷度也增長了,因此有倾向于规定较高的底片黑度,而為了可以观测高黑度的底片,规定观片灯的亮度也要随之對应加大了。
79.X射线硬度對敏捷度有什么影响?
答:X射线的硬度决定于波長,波長越短,硬度越高。X射线检查的敏捷度重要取决于底片的對比度和清晰度,對比度越高,越轻易发現缺陷,然而當其他条件固定期,缺陷在底片上的對比度完全取决于主因對比度:IA/IC=eμx(式中IA-透過缺陷处的射线强度;IC-透過缺陷附近材料的射线强度;e-自然對数的底,常数;μ-吸取系数;x-缺陷深度)當缺陷深度一定期,提高主因對比度的唯一途径是增大物质的吸取系数μ,由于μm=CZmλn(式中μm-质量吸取系数;C-常数;Z-物质的原子序数;λ-X射线波長,m和n一般取3),即质量吸取系数与被透物质原子序数的立方和入射X射线波長的立方成正比。當被透物质固定期,吸取系数仅决定于X射线波長。采用较低的管電压時可以得到波長较長的X射线,從而提高了主因對比度,亦即提高了敏捷度,因此在也許的条件下尽量采用较低的管電压,也就是较软的X射线,對提高敏捷度是有益的。
80.焦距對射线检查的敏捷度有何影响?答:重要表目前四個方面:①焦距的大小會引起缺陷投影的畸变,焦距越小,缺陷投影畸变越大,因此從減小缺陷畸变考虑,选用较大焦距為好;②焦距的大小會引起零件沿射线方向厚度的变化,這是由于射线束成圆锥形扩散,引起零件边缘沿射线方向厚度增長,导致零件在底片上的黑度不均匀,用K表达边缘部位与中间部位沿射线方向的厚度比,即K值越大,零件中间部位与边缘部位沿射线方向的厚度差值越大,使底片黑度越不均匀,對射线检查敏捷度影响越大,选用较大的焦距可有效地減小K值(一般规定K值越小越好,最佳不超過1.1),對敏捷度有利;③焦距大小队几何模糊度的影响,几何模糊度Ug的存在使缺陷边缘轮廓模糊,減少了底片的清晰度和缺陷對比度,因此焦距越大则Ug越小,检查敏捷度越高;④焦距大小對散射线的影响,焦距增大必然导致曝光量要增長,在管電流一定的状况下只能增長曝光時间,除了減少工作效率外,也會使得散射线作用時间增長而影响底片清晰度,減少了检查敏捷度。因此,從前三项而言,增大焦距對提高检查敏捷度有利,但從散射线影响的原因来說,提高焦距對敏捷度是不利的,故在确定焦距参数時应予以全面综合考虑,选择合适的焦距。
81.什么是增感和增感系数?
答:增感即是增長胶片的感光量,從而可以相對地缩短對胶片的曝光時间。增感系数用于阐明增感屏的作用程度,也称增感原因,它是在所有条件不变的状况下,使底片得到相似黑度時,不使用增感屏所需曝光時间t1与使用增感屏所需曝光時间t2之比:K=t1/t2,不過此增感系数K并不是一种固定不变的值,它随使用的X射线波長和所取底片黑度的不一样而变化的。
82.影响射线检测透照敏捷度的诸原因有哪些?
答:使用的X射线机性能;使用的X射线胶片性能质量与暗室处理条件;增感屏的选用;散射线的防护措施;零件的材料、尺寸和形状,缺陷的性质、尺寸、形状和方向;管電压、管電流、曝光時间与焦距的选用。
83.常見的曝光曲线有哪些形式?
答:常見的曝光曲线形式有:曝光量和管電压随材料厚度变化的曲线;管電压對材料厚度变化的曝光曲线。
84.工业X射线電视的优缺陷怎样?
答:長处:可以直观地观测物体動态或静态状况下的内部构造与缺陷;使用經济、简便、效率高;可用于流水作业,便于实現X射线检查自動化。缺陷:其检测敏捷度一般较X射线摄影法低;對形状复杂的零件检查有困难;初始投入较高。
85.工业CT的全称是什么?答:工业用计算机控制层析X射线摄影装置
86.用黑度计测定的底片黑度是一种综合的表观值,它包括了什么原因在内?答:包括了工件對比度和胶片對比度
87.某钢板厚度30mm的對接焊缝射线摄影,在射线底片上发現如右图显示的圆形瑕疵分布,按()原则,该焊缝应鉴定為几级?
(按出題人确定的原则作答)
88.某钢板厚度30mm的對接焊缝射线摄影,在射线底片上发現如右图显示的圆形瑕疵和线形瑕疵,按()原则,该焊缝应鉴定為几级?
(按出題人确定的原则作答)
89.右图為某合金钢板對接焊缝,V型坡口,焊接方式:气体保护焊-钨极氩弧焊,判断影像中缺陷的性质。
答:横裂纹
90.右图為某钛合金板對接焊缝,V型坡口,焊接方式:钨极氩弧焊,判断影像中缺陷的性质。
答:夹钨
91.右图為某钢板對接焊缝,V型坡口,焊接方式:手工電弧焊,判断影像中缺陷的性质。
答:密集气孔
92.右图為某钢板對接焊缝,V型坡口,焊接方式:手工電弧焊,
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