Рентгеновский контроль


9 октября 2018

Широкое применение в технике получил способ просвечивания изделий рентгеновскими лучами, который позволяет обнаружить внутренние пороки в сварных соединениях, не прибегая к разрушению деталей. Рентгеновские лучи — это электромагнитное излучение, аналогичное радиоволнам или волнам видимого света, но с гораздо меньшей длиной волны. Чем меньше длина волны, тем большей способностью проникать в непрозрачные тела обладают лучи. На этом свойстве основано просвечивание непрозрачных тел рентгеновскими лучами, лучами радия и других радиоактивных элементов.

Дефектоскопия рентгеновскими и у-лучами, а также потоком нейтронов, толщинометрия у- и р-лучами, рентгеноструктурный анализ, позволяющий измерять в изделиях внутренние остаточные напряжения, рентгеновская спектроскопия — это далеко не полный перечень областей использования проникающей радиации.

Радиационная дефектоскопия получает все большее распространение, так как обладает очевидными преимуществами перед другими видами радиационной дефектоскопии (надежность, автономность, маневренность, простота обслуживания, экономичность).

Области применения рентгеновской и у-дефектоскопии очень близки и их целесообразно рассматривать одновременно. Под рентгеновской и у-дефектоскопией понимают контроль качества материалов и изделий просвечиванием их рентгеновскими или у-лучами. Эти методы широко используют при контроле качества литья и сварных соединений для обнаружения таких дефектов, как неметаллические, шлаковые и флюсовые включения, усадочные раковины и рыхлоты, газовая пористость, трещины, непровары и т. п.

Из различных методов рентгеновского и у-просвечивания чаще применяют радиографический, т. е. получение изображения объекта на специальной фотографической пленке.

Для просвечивания изделий в технике распространены электронные трубки, представляющие собой сосуды с высоким вакуумом (давление «1 мПа), в которые впаяны два изолированных один от другого электрода — катод, выполненный в форме спирали из тугоплавкого материала (вольфрамовая нить), и анод (антикатод). Электроды соединены с соответствующими полюсами источников тока высокого напряжения. Катод трубки нагревают до температуры 2200 °С с использованием специального трансформатора. Электрическое поле создает высокое напряжение и заставляет электроны с большой скоростью перемещаться от катода к антикатоду и ударяться о него, возбуждая рентгеновское излучение. Эмиссия (испускание) электронов раскаленным катодом увеличивается с повышением температуры накала катода. Поверхность антикатода, на которую падает поток электронов, называют фокусом трубки. Возбуждаемые в фокусе трубки лучи распространяются во все стороны; поэтому трубку помещают в специальный свинцовый кожух, который не пропускает лучи.

Исследуемую деталь устанавливают на подставке, вертикально над ней располагают трубку в защитном футляре, окошком к детали. Фотопленка находится в кассете под деталью. Выбрав режим работы, включают аппарат и просвечивают деталь. После этого нленку проявляют и фиксируют. Пользуясь эталонными фотографиями, расшифровывают снимки.

Контроль деталей просвечиванием основан на законе поглощения энергии излучения, из которого следует, что рентгеновские и Y-лучи, прошедшие через деталь из неоднородного материала, имеют различную интенсивность. Более интенсивны лучи, встретившие на своем пути различные нарушения сплошности (трещины, раковины, пористость и др.). В соответствующих местах на рентгеновской пленке появляются затемнения, повторяющие контур этих дефектов. Интенсивность лучей, прошедших через более плотные по сравнению с материалом детали участки (или участки, имеющие большую толщину), уменьшается, и на пленке появляются более светлые участки. Таким образом, по результатам изменения интенсивности лучей, прошедших через контролируемое изделие, судят о наличии в нем дефектов.

Изменение интенсивности прошедшего через деталь излучения можно регистрировать различными методами: фотографическим — с помощью рентгеновской пленки (рентгенография); визуальным — на флюоресцирующем экране (рентгеноскопия); ионизационным; ксерографическим — с использованием фотопроводящих материалов.

До последнего времени фотографический метод рентгено- и у-дефектоскопии был наиболее распространенным методом выявления дефектов в изделиях. Однако в настоящее время See шире используют рентгеноскопию благодаря разработке новых методов преобразования рентгеновского изображения в видимое непосредственно в процессе просвечивания. При рент-гено- и у-дефектоскопии взаимное расположение источника лучей, детали и регистрирующего устройства одинаковое.

Чувствительность методов дефектоскопии проникающей радиацией оценивают наименьшим размером выявляемого дефекта в направлении просвечивания и выражают в процентах от толщины просвечиваемого изделия. Чувствительность метода зависит от многих факторов: плотности материала и толщины просвечиваемой детали, характера дефекта и его формы, режима и условий просвечивания, метода регистрации изображения.

Фотографический метод контроля при наиболее благоприятных условиях позволяет обнаруживать дефекты размером 1—2,5 % толщины просвечиваемой детали в направлении луча.

Для определения качества рентгеновских снимков при отработке технологии просвечивания или применении пленок, качество которых вызывает сомнение, используют специальные эталоны. Наиболее распространены проволочные эталоны, представляющие собой набор проволок различного диаметра, а также ступенчатые эталоны. Эталоны изготовляют из материала, являющегося основой материала контролируемой детали, т. е. при контроле стальных деталей применяют эталоны из железа и его сплавов, при контроле деталей из алюминиевых сплавов — эталоны из алюминия и т. д. При просвечивании эталоны располагают непосредственно на контролируемой детали или под ней (проволочные эталоны).

Технология рентгено- и у-дефектоскопии фотографическим методом состоит из следующих основных операций: подготовки детали для просвечивания; установки контролируемой детали в положении, обеспечивающем оптимальные условия для выявления возможного дефекта; установки пленки, усиливающих экранов и т. д.; выбора режимов просвечивания детали; обработки рентгеновской пленки; расшифровки снимков.

Для просвечивания деталь предварительно очищают от загрязнений и при необходимости отмечают участки, которые нужно подвергнуть контролю. Взаимное расположение источника лучей, детали и рентгеновской пленки зависит от исследуемого объекта и возможного дефекта.

Для рентгено- и у-графирования применяют специальные пленки на основе ацетатной нитроцеллюлозы; как правило, чувствительный слой наносят на пленку с обеих сторон для увеличения поглощения излучения.

При выборе режимов просвечивания для рентгеновской дефектоскопии необходимо определить напряжение, которое следует приложить к рентгеновской трубке, силу тока через трубку, время экспозиции и фокусное расстояние. При у-дефекто-скопии вместо напряжения и силы тока выбирают соответствующий источник улучей. Практически режимы просвечивания выбирают по специальным графикам, а затем уточняют опытным путем.

Дефекты на снимках лучше всего выявляются при оптической плотности негатива в пределах 1,5—1,8.

Рентгеновскую пленку обрабатывают так же, как и обычную фотопленку, но с применением специальных реактивов.

Рентгеновское оборудования в Алматы

Источник: pereosnastka.ru


Вернуться на уровень выше