58.5 射線照相檢驗工藝及檢驗流程
58.5.1 射線照相檢驗工藝
射線照相檢驗工藝是根據特定的被檢物件和一定的技術要求，選用適當的器材、條件和方法進行射線照相檢驗，繼而進行適當的潛影處理，以得到可以正確評定內部質量優劣的射線底片的一系列過程，這是射線照相檢驗能否取得成效的關鍵。只有採用合理的透照方法和處理工藝，才能使得到的底片成為正確判斷的依據；也只有透徹地了解射線照相檢驗工藝的全過程，才能對底片上記錄的影像進行切合實際的評定。
58.5.1.1 工藝準備
在進行射線照相檢驗之前，必須做好有關的工藝準備。首先應檢查被檢工件是否符合檢驗要求，如被檢工件應經表面檢驗合格，送檢前應清除妨礙檢驗和影響底片上缺陷影像辨認的多餘物。工藝準備還包括對被檢工件的尺寸、材料、透照部位、結構、製造過程或使用情況及質量要求等方面的了解，射線源或裝置型號的選擇、膠片、增感屏的選擇，像質計、標記、暗盒、遮蔽板、對焦準直器及密度計、標準密度片等的準備。
參照有關說明書、驗收標準，針對被檢工件的部位編制射線照相檢驗工藝圖表（工藝人員負責），確定所採有的透照方法、工藝引數和必須滿足的要求。
58.5.1.2 **曲線的製作
**曲線是在一定的條件下繪製的透照引數(射線能量、焦距、**量)與透照厚度之間的關係曲線，所以**曲線主要用於零件在進行射線照相檢查時，確定透照工藝引數。從**曲線給出的關係可方便地確定某種材料、某個厚度的工件，滿足規定的質量要求應選用的射線能量、焦距、**量等。
通常**曲線是採用透照階梯試塊的方法製作。對x射線的**曲線可按照下面的步驟製作。
確定製作**曲線的條件和製作相應待檢材料的階梯試塊及補充試塊。製作**曲線的條件主要是：
(1) x射線機的型號
(2) 透照物體的材料和厚度範圍
(3) 膠片型別、焦距、鉛增感屏等
(4) 暗室處理技術
(5) 射線照相的質量要求：靈敏度、黑度等。
x射線照相的**曲線有兩種典型的型別，第一種型別**曲線，是以透照電壓為引數，給出一定焦距下**量對數與透照厚度之間的關係。第二種型別的**曲線，是以**量為引數，給出一定焦距下透照電壓與透照厚度之間的關係。
58.5.1.3 射線照相檢驗工藝
實用的檢驗工藝能始終保證產生理想的檢驗結果和質量等級，該工藝至少應包括以
下內容：
（1) 零件圖、草圖或**表示出每次**時射線源與膠片及像質計的位置。包括射
線束與零件的角度及射線源到膠片的距離。
（2) **時間和（x射線機）千伏電壓、毫安、焦點尺寸或同位素型別（用於放射
同位素源）、強度（居里）和射線源尺寸。
（3) 膠片型別、增感屏或所用的濾波片和底片黑度範圍。
（4) 材料厚度及型別。
（5) 透度計規格和射線照相質量等級。
（6) 零件或其組成部分的分類。
（7) 底片數量。
上述內容可用專用射線檢驗工藝圖表的格式記錄下來。在進行檢驗前，檢驗工藝應得到有關人
員的批准。
58.5.1.4 透照布置
射線照相的基本透照布置如圖58-9所示，
圖58-9 射線照相的基本透照布置
考慮透照布置的基本原則是使透照區的透照厚度小，從而使射線照相能更有效地對缺陷進行檢驗，在具體進行透照布置時主要應考慮的方面有：
（1）射線源、工件、膠片的相對位置
常規射線照相檢驗時，射線源和膠片應分別置於工件的兩側，在具體布置時應考慮的是，射線源和膠片應分別置於工件的哪一側。有些情況下可以任意確定，但在多數情況下都應考慮如何布置可以使可能存在的缺陷更靠近膠片，這樣可以通過減少缺陷一膠片的距離，減小幾何不清晰度，從而提高缺陷影像的可識別性。在進行透照時膠片應盡可能接近工件，並精確定位，以完全覆蓋整個部件或所需檢查區域。
（2）中心射線束的方向
中心射線束通常應垂直於待檢表面的中心。這主要是為了使整個有效透照區的透照厚度變化較小，使射線的照射角較小，射線照射角的限制是使待檢區邊緣的材料厚度增加不超過規定的要求，在實際中是靠被檢區域邊緣的靈敏度和黑度達到技術要求來控制的。
(3) 有效透照區（一次透照區）
有效透照區，即一次透照的最大有效透照範圍，是指射線底片上形成的影像滿足下面要求的區域：
a 黑度符合標準規定的要求；
b 射線照相靈敏度符合標準規定的要求。
射線底片上只有符合這兩項要求的區域，才能滿足對底片進行質量評定的要求。
一次透照的最大有效區取決於允許的透照厚度比k，即評定區邊緣透照厚度t′與中心射線處的透照厚度t之比。如圖58-10所示，透照厚度比k可以表示為：
k=t′∕t58-7）
式中 t： 中心射線束的透照厚度；
t′：邊緣射線束的透照厚度。
圖58-10 透照厚度比示意圖
我國的一些標準中對透照厚度比的規定如下：
a 對於平板狀的鑄件、非金屬構件和平直焊縫，a級的k值不大於1.03，b級的k值不大於1.01；
b 對於環形鑄件、非金屬構件和環形焊縫，a級的k值不大於1.2，b級的k值不大於1.1；；
對於由裂紋敏感性材料製成的環形鑄件或環形焊縫，為了保證裂紋的檢出，應採用比b級更好的射線照相技術（如k=1.06）。
(4) 像質計和標記的放置
像質計放置的位置應使得到的靈敏度能夠代表整個有效透照區的靈敏度，因此其位置應選在有效透照區內靈敏度預計最差的位置。
**時，每個被檢工件上均應放置乙個像質計，除非成批的相同工件同時**。這種情況下應將像質計放置在該批工件中靠射線源一側錐形射線外側的那個工件上。當無法在待檢工件上放置像質計時，可把像質計放置在射線源一側的墊塊上，該墊塊的材料與被檢材料應相同或相近，其厚度近似等於工件厚度（或待檢件的厚度），並放置在靠源側輻射錐形區邊緣的底片上。
在檢查不規則的物體時，像質計應放在被檢工件的區域，且該區離輻射區最遠點上。
標記通常由識別和定位標記組成。
58.5.1.5 基本透照引數
射線照相檢驗的基本透照引數是：射線能量、**量、焦距。這些引數對影像的質量影響很大。而且它們之間有一定的相關性。在進行射線照相時必須嚴格控制。
58.5.1.6 透照引數的確定
(1) 射線能量的確定
射線能量是透照時所採用的射線的能量，對於x射線，射線能量是x射線管所施加的高壓，即管電壓表示，一般稱它為透照電壓，用千伏（kv）表示。對於γ射線是γ射線源輻射的主要γ射線的能量。射線能量是重要的基本透照引數，它對射線底片的影像質量和射線照相靈敏度都具有重要影響。
射線能量愈高，其穿透力也愈強。但是隨著射線能量的提高，線衰減係數減小，膠片固有不清晰度及散射比將增大。這不僅影響底片的影像質量，特別是還將影響小缺陷的檢驗。
因此，推薦的選取射線能量的原則是，在保證射線具有一定穿透能力條件下選用較低的能量。在實際的射線照相檢驗工作中，確定射線能量時，對低能x 射線必須遵守一項具體規定是，透照電壓不能高於允許的最高透照電壓。圖58-11是一些標準中對部分材料關於最高允許透照電壓與透照厚度關係的規定。
1- 銅或鎳基合金；2-鋼；3-鈦及其合金；4-鋁及其合金
圖58-11 幾種金屬材料的允許最高管電壓與厚度的關係
表58-6是高能x射線和部分γ射線源適用的透照厚度，它們可作為確定射線能量的參考。
表58-6 對鋼、銅、鎳基合金γ射線源和能量1mev以上x射線裝置的透照厚度範圍
(2) **量的確定
**量e是透照時射線強度與**時間的乘積。對於x射線，採用管電流與**時間的乘積表示**量，即
e=it58-8)
式中 i：x射線機透照時的管電流, 單位ma；
t：**時間，單位min。
對於γ射線，常用γ射線源的放射性活度與**時間之積表示**量，即
e=at58-9)
式中 a：γ射線源的放射性活度。
**量是射線照相檢驗的又乙個基本引數，它直接影響底片的黑度和影像的顆粒度，因此，也將影響射線**影像可記錄的細節最小尺寸。**量的選擇應按照相關標準的要求，不應小於標準中規定的值。國內外標準中對低能x射線規定的的**量值為15、20、30mamin。
(3) 焦距的確定
從射線源至膠片的距離稱為焦距。焦距對影像的不清晰度有很大的影響。當射線源焦點的尺寸及工件厚度一定時，焦距愈大，則幾何不清晰度愈小，影像的清晰度愈好(如圖58-12)。
圖58-12 幾何不清晰度形成示意圖
在實際工作中，所選取的焦距最大值必須滿足相關標準中射線照相對幾何不清晰度的規定。確定焦距時必須考慮的是：所選取的焦距必須滿足射線照相對幾何不清晰度的規定；所選取的焦距應給出射線強度比較均勻的適當大小的透照區。
綜上所述，射線能量、**量、焦距對射線照相質量具有重要影響，其選擇原則如下：
a 所選擇的射線能量應盡可能的低。
b 射線強度應盡可能的大、**時間應較短。
c 焦距應盡可能的大。
這樣才可以得到更好的射線照相質量。
58.5.1.7 典型工件的透照技術
(1) 鑄件
鑄件在進行射線照相檢查時，由於工件的厚度不同，常稱為變截面工件。也就是，在一次透照區中將包含不同的透照厚度。處理這種變截面透照技術常採用雙（多）膠片技術、適當提高透照電壓、補償方法等。
(2) 焊件
a 環焊縫的透照布置：是指直徑較大的管件、筒件、容器等的圓周焊縫。按照工件直徑、壁厚大小的不同和結構的特點，一般分為射線源在中心單壁透照方法（周向透照，如圖58-13）、射線源在內單壁透照方法（偏心透照，如圖58-14）、射線源在外單壁透照方法（單壁單影，如圖58-15）、射線源在外雙壁透照方法（雙壁單影，如圖58-16）。
顯然，周向透照，透照厚度比在一周焊縫上都是1，因此，對環焊縫透照時，只要可能首先應選用周向透照方法。
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