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5-2-4散乱射线的遮蔽与曝光曲线(1)散乱射线的遮蔽照射到胶片上的射线不仅是有用的透过线，还有一些散乱射线也使胶片曝光。工件缺陷胶片增感屏暗盒射线源由于散乱射线的曝光会使底片增加黑度，降低衬度，降低了底片的质量和灵故度，因此在射线照相中应尽可能遮蔽有害的散乱射线。工件缺陷胶片增感屏暗盒射线源散乱射线是由于X射线透过工件时，会产生弹性散射和康普顿散射，也会产生二次X射线等。工件缺陷胶片增感屏暗盒射线源当胶片与被检工件不紧贴在一起时，来自胶片前方的散乱射线的影响更为严重。另外在射线照相时，各种障碍产生的乱反射也会从胶片的后方或侧面来影响底片质量。工件缺陷胶片增感屏暗盒射线源在一般情况下，胶片应尽可能与工件贴紧，这不仅可以提高影象清晰度，而且可以减少前方和侧面散乱射线的照射。常用铅板来遮蔽散乱射线，一般X射线照相用遮蔽散乱射线的铅板厚度为3～4mm工件缺陷胶片增感屏暗盒射线源应采用铅窗口、光栏或圆锥铅筒控制射线源放出的射线束，减少照射范围，使X射线尽可能只照射在被透照位置上，以减少乱反射的影响。工件缺陷胶片增感屏暗盒射线源为了检查背面铅板对后方散乱射线遮挡是否可靠，在胶片暗盒背面附置一个特殊标记(l.6mm厚和13mm高的铅字B)，以正常方式摄取照片。如果照片较黑背景上出现该标记的淡影象，说明背散射防护不足，必须采取其它预防措施。工件缺陷胶片增感屏暗盒射线源采用增感屏来遮蔽散乱射线效果明显，根据不同射线源来选用不同材料和厚度的增感屏，具体关系如表所示。(2)曝光曲线曝光曲线是反映被检工件厚度、管电压与曝光量(管电流与曝光时间乘积)三者之间关系曲线根据曝光曲线可以针对不同厚度工件选用不同的管电压、管电流和透照时间进行透照，以保证底片质量。一条曝光曲线一般仅适用于一定条件，当条件改变时，就需另外制作曝光曲线。制作曝光曲线时应固定一些影响底片黑度和灵敏度的因素，如被检工件材质、X射线机型号、胶片种类、增感屏类型、透照条件、显影和定影条件等。获得一张质量符合要求的射线底片，必须从各个方面来保证射线照相的灵敏度。影响照相灵敏度的因素可总结如图3-2-5焊缝透照焊缝透照方式分为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法1)平板对接焊缝一般采用垂直透照，适用于其它工件的平面部分和曲率半径大的坏焊缝射线照相。对于V形坡口或双V形坡口对接焊缝，也采用垂直透照，但为了发现其沿坡口方向缺陷(如末熔合)时，也可采用沿坡口方向进行照射这是因为只有射线能垂直入射工件中缺陷时，底片上缺陷图象才不会畸变，且其尺寸也最接近缺陷实际尺寸。面对裂纹、来熔合等面积型缺陷来说，只有射线入射方向与裂纹、未熔合的延伸方向一致时，才可能获得最清晰的缺陷图象。2)角形焊缝包括丁字形、十字形角焊缝及角形铸件等，都可沿分角线方向进行照射，如图所示。对丁字形和十字形角焊缝的透照，其结构比较复杂，厚度差又比较大，底片灵敏度很难保证，在很多场合要采用综合检测方法去解决。3)管件对接焊缝直径大并能在管内贴胶片的管件，可采用分段曝光法，与一般对接焊缝的透照方法相同。对直径小而管内不能贴胶片的管件，要将胶片直接放在管件下面，射线源在上方透照。或周向曝光X射线或γ射线源深入管内透照。形复杂的管件，不能用一次曝光法透照时，可用γ射线源分不同位置几次曝光来透照。在透照场内射线强度分布实际上不均匀，正对射源的强度最大，离中心部位愈远强度愈弱。另外，中心部位射线束穿透工件厚度小于边缘部位射线束穿透工件的厚度，产生了透照厚度差这样，底片中心黑度值高于两端部位的黑度。故透照时需控制透照厚度比，透照厚度比为AAB'式中B-透照厚度比，A-中心部位射线束透过工件厚度，A‘-边缘部位射线束透过工件厚度对焊缝来说，透照厚度比的控制见表所示。控制透照厚度比也就是对检测长度的限制，这是焊缝分成段射线检测的重要根据。对于厚度差比较大的工件检测，要想一次曝光完成，就必须对工件厚度进行补偿，得到黑度比较一致的底片，补偿办法如下A补偿块和铅丸对经常或大量需要检测而且形状固定的工件的补偿，最好用与工件材料相同并且内部无缺陷的补偿块补偿。若不是大量检测的工件或工件外形不固定，采用铅丸补偿，将铅丸填补在工件薄壁部分。缺点是填充不实即有间隙，易产生散射线。B提高管电压提高管电压虽降低对比度，但有利于提高工件可探厚度即宽容度，使厚度不同部位都能合理成象，这是因为增大管电压时材料的线吸收系数下降。C加滤板透照法滤板放在放射源出口处，也可以放在工件和胶片之间。滤板的主要作用是改变工件各部分在透照方向上的厚度差，使薄壁部分得到补偿，同时又可滤去软X射线。缺点是使透照电压增加并延长曝光时间。对质量要求严格的工件，需要发观更细小的缺陷，可采用放大摄影进行照相。做法是当射线源与胶片位置设定后，把工件移向射线源。射线源至胶片的距离为b，射线源至工件缺陷距离a，缺陷宽度c，在胶片上缺陷成象宽度d，则它们之间关系为缺陷图象的放大倍数为b/acabd射源焦点愈小，则放大倍数允许愈大。这是因为焦点愈小时几何不清晰愈小。目前微焦点X射线机，当把焦点调至l0μm时，放大率可超过100倍。除了要确定工件内部是否有缺陷外，有时还必须测定缺陷深度。小零件翻转90o能透照时，可翻转90o后2次透照，否则必须采用立体摄影法。在工件表面放置标记A(铅丝或钨丝)，缺陷F至工件表面距离h，可以通过两次摄影中缺陷F的影象与工件表面标记A的相对距离的变化来求得。缺陷距工件上表面距离为式中H-焦点距工件上表面距离，Δs-两次拍照缺陷相对位移(l1-l2)，D-射源平移距离，t-工件厚度，d-工件下表面与胶片的距离。sHdtHDsHh)(2另一种立体摄影法是在工件上下表面都分别放置标记A和B，射线源分别在x1和x2两位置各曝光一次。缺陷离工件下表面的深度为式中h缺陷距工件下表面的深度，δ工件厚度，B1F1、B2F2、B1A1、B2A2可在底片上测得。22112211ABABFBFBh当缺陷F、上标记点A两次透照的影象均处于下标记点B影象的同一侧时，上式取“－”号，若处于两侧则取“+”号。3-2-6底片评定与实例分析(1)射线底片上影象特征及底片评定射线检测是从射线照相底片来辨别工件中缺陷，的情况，推测缺陷可能发展的趋势等。对缺陷评定时，要多了解被检工件的生产过程、缺陷生成原因等，才能得出正确的结论。射线检测发观缺陷的能力有限，对气孔、夹杂物、未焊透等体积型缺陷比较容易发现。对裂纹、细微未熔合等面型缺陷，在透照方向不适合时不容易发现。特别是长条状裂纹，当裂纹平面垂直于射线方向时很难发现。A气孔在底片上的影象是黑点，中心部位黑度较大，边缘轮廓清晰。一般以单个、链状、密集形式出现。呈圆形、椭圆形或梨形等。B夹渣非金属夹渣在底片上呈不规则的黑色点状、块状或条状，影象黑度均匀。钨极氩弧焊产生的金属夹渣(钨夹渣)在底片上呈白色斑点。C未焊透分根部未焊透和中间未焊透，都呈现在焊缝影象的中间，在底片上呈平行于焊缝的黑线，但也可能呈断续点状，黑度不均匀。D未熔合边缘(坡口)未熔合在底片上呈长条状黑色条纹，有时断续分布，偏离焊缝中心，黑度不均匀。层间未熔合影象为条或块状，分布无规律，与非金属夹渣相似。E裂纹在底片上呈黑色曲线或直线，两端尖细而黑度逐渐减小，有时带分叉，在焊缝或热影响区，方向是横向、纵向或任意方向。射线照相底片上还可能存在伪缺陷，伪缺陷辨认是底片评定中首先要解决的问题。伪缺陷归纳起来可分为两类，第一类是由于机械损伤或胶片表面附着物等原因所形成，如指纹、折痕、擦伤等。第二类是由胶片暗盒漏光或药物沾染等原因造成的，它们的影象奇形怪状，较易辨认。射线底片的评定工作应包括，对底片本身质量评定，对缺陷性质评定，对缺陷大小测定，对焊缝等质量等级的评定。对底片本身质量评定，检查标记是否齐全，黑度是否在标准允许的范围内，象质指数是否达到要求，有无影响底片判断的伪缺陷。工件质量等级的评定是根据缺陷性质和严重程度(数量及尺寸)，对照指定的验收标准，评定出工件等级或作出合格与否的结论。(2)工件射线检测实例分析例如有一I类压力容器，由两节简体和两个封头对接焊成，钢扳厚12mm，如图所示A)确定检侧部位,根据规定1～15和31～45环焊缝应进行100%检测，这两条焊缝共拍30张底片。筒节纵环缝交叉处必须探伤，即16～30中间坏焊缝16～17和23～24两区段必须检测。根据I类压力容器要求20%焊缝应用射线抽查的规定，16～30中间坏焊缝至少检测3个区段，除上面两个交叉处外，增加一个检测部位。纵焊缝X-321中0～1和6～7两部位，已占焊缝长度28%。纵焊缝X-322中0～1和7～8两部位占该焊缝长度25%，均大于20％的规定。B)该容器每个检测区段长度约220mm，选择270×60天津III型胶片，0.02mm铅箔增减C)采用射线源在外，胶片在内的单壁单影垂直透照方式，焦距为600mmD)把象质计和检验标记按规定贴在射线源侧的工作表面上E)曝光条件为160kV，14mA；1minF)显影时间为7min，天津配方，19℃，定影时间为200minG)按规定填写透照检测记录H)评定底片质量I)评定焊缝质量，如果存在超标缺陷，对两条封头环焊缝，只要超标缺陷就返修。中间环焊缝和两条纵焊缝，需要增加10%检测长度。假设在筒节X-321的两张纵焊缝底片上发现了一处超标缺陷，则应在该焊缝上增加10%，即7×10%=0.7可取为一张，如果在加拍的一张底片上未发现超标缺陷，则此纵焊缝判为合格。又假设中间坏焊缝3张底片有一处超标缺陷，增加10%即15×10％=1.5应加拍2张。在加拍两张底片若发现超标缺陷，则环焊缝应100%检测。J)填写射线检测报告及资料存档。