导读

X射线探伤是指利用X射线能够穿透金属材料，并由于材料对射线的吸收和散射作用的不同，从而使胶片感光不一样，于是在底片上形成黑度不同的影像，据此来判断材料内部缺陷情况的一种检验方法。

X射线能在无损检验技术中得到广泛应用的主要原因是：

X射线探伤是指利用X射线能够穿透金属材料，并由于材料对射线的吸收和散射作用的不同，从而使胶片感光不一样，于是在底片上形成黑度不同的影像，据此来判断材料内部缺陷情况的一种检验方法。

X射线探伤原理

X射线探伤是利用X射线可以穿透物质和在物质中具有衰减的特性，发现缺陷的一种无损检测方法。

X射线的波长很短一般为0.001～0.1nm。

X射线以光速直线传播，不受电场和磁场的影响，可穿透物质，在穿透过程中有衰减，能使胶片感光。

当X射线穿透物质时，由于射线与物质的相互作用，将产生一系列极为复杂的物理过程，其结果使射线被吸收和散射而失去一部分能量，强度相应减弱，这种现象称之为射线的衰减。

X射线探伤的实质是根据被检验工件与其内部缺陷介质对射线能量衰减程度不同，而引起射线透过工件后强度差异，使感光材料（胶片）上获得缺陷投影所产生的潜影，经过暗室处理后获得缺陷影像，再对照标准评定工件内部缺陷的性质和底片级别。

设备

(1)射线源

X射线机是X射线探伤的主要设备。国产X射线探伤机已系列化，分为移动式和便携式两大类

(2)射线胶片

X射线胶片是一种片基两面均涂有结合层、乳剂层和保护层的专用胶片。一般按照乳剂中银盐颗粒度由小到大的顺序将胶片分为J1,J2,J3三种。

银盐粒度越小缺陷影像越真切，但感光速度变慢，曝光量会成倍增加。

因此，只有目的在于检测细小裂纹等缺陷时才选用微粒或超微粒的胶片。一般要求的选用J3级胶片用于感光速度快，照相质量要求不高的情况。锅炉压力容器选择J2胶片。

(3)增感屏

射线胶片对射线的吸收率是很低的，一般只能吸收射线强度的1%，其余绝大部分射线穿过胶片而损失掉，这将使透照时间大大延长。为了提高胶片的感光速度，缩短曝光时间，通常在胶片两侧夹以增感屏。

金属增感屏是由金属箔粘合在纸基或胶片基上制成。

金属增感屏有前后屏之分，与射线胶片紧密接触，布置在先于胶片接受射线照射者称前屏，后于胶片接受射线照射者称后屏。增感屏被射线透射后可产生二次电子和二次射线，增加对胶片的感光作用。

同时它对波长较长的散射线又有吸收作用（又称滤波作用），减小散射线引起的灰雾度，提高了底片的成像质量。

(4)线型像质计

像质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的。

衡量该质量的数值是像质指数，它等于底片上能识别出的最细钢丝线的编号。

使用线型像质计时要注意以下几方面：

1)线型像质计应放在射线源一侧的工件表面被检焊缝区长度1/4处，钢丝应横跨焊缝并与焊缝轴线垂直，细钢丝置于外侧。

当射线源一侧无法放置像质计时，也可放在胶片一侧的工件表面上，但应通过对比试验，使实际像质指数值达到规定的要求。

2)像质计放在胶片一侧工件表面上时，象质计应附加“F”标记，以示区别。

3)采用射线源置于圆心位置的周向曝光技术时，像质计应放在内壁，每隔90°放一个。

另外，射线探伤系统的组成还包括铅罩、铅光阑、铅遮板、底部铅板、暗盒、标记带，其中标记带可使每张射线底片与工件被检部位能始终对照。

方法

射线探伤除照相法外，还有X射线荧光屏观察法、电视观察法。

X射线照相法

这种方法是用感光胶片代替荧光观察法的荧光屏，当胶片被X射线照射而感光后，复经显影，即可显现出不同的感光程度。

若射线的强度越大，则胶片的感光越多，显影后的黑度就越大。

当某处与周围对比的黑度较大时，则可确认存在缺陷。照相法的灵敏度高、适应性强，同时胶片可长期保存待查。但程序较多、费时、成本较高。 

X射线荧光屏观察法

X射线透过被检查物体后，把不同强度的射线，再投射在涂有荧光物质的荧光屏上，激发出不同强度的荧光而得到物体的影像。

如果我们能直接从荧光屏上观察缺陷影像，就称为X射线荧光屏观察法。 

荧光屏观察法与照相法的不同点：

荧光屏上所看到的缺陷影像是发亮的，而在底片上见到的缺陷影像是暗黑的；

前者不用暗室处理，因而暗室处理影响其影像质量的因素不存在，但其它因素与照相法同；

荧光屏上的荧光物质与照相法中增感屏上的荧光物质不同，它要求这种物质所发荧光对人的眼睛最灵敏。

荧光屏观察法能对工件连续检查，并能迅速得出结果。

因此能节省大量的软片与工时，成本低。但是，荧光屏观察法的灵敏度要低一些。

由于它不能像照相法那样把射线的能量积累起来，它只能检查较薄的结构简单的工件。

荧光屏观察法所用的设备是X射线发生器及其控制设备；荧光观察屏；观察和记录用的辅助没备；防护及传送设备等。

X射线电视观察法

X射线照相法既费工时，又不经济，不适宜于批量生产的工厂。

然而，X射线荧光屏观察法由于成象的光亮度差、灵敏度低，并且大多在荧光透视箱内进行，故也未广泛采用。随着光电微光技术的发展，微光象增强器和摄象管得到重视和广泛应用。

X射线电视观察法的优点是可以直接观察副物体内部在静态和动态下的情况，并能多次观察；不需照相法那一套处理系统；可以流水作业，快速。

此法的不足之处是灵敏度比照相法低；图象增强管接受辐射能量只达160kV左右，因而受到一定限制；由于泄露辐射的影响，检测几何形状较为复杂的零件较为困难。