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射线探伤技术在船舶制造业中的应用

第一篇：射线探伤技术在船舶制造业中的应用射线探伤技术在船舶制造业中的应用摘要：船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键，是保证船舶质量的关键，是保证船舶安全航行和作业的重要条件。如果焊接存在着缺陷，就有可能造成结构断裂、渗漏，甚至引起船舶沉没。因此，在船舶建造中焊接质量是重点验收工作之一，射线探伤能直接判断船体焊缝中存在的缺陷的种类、大小、部位及分布情况，直观可靠，重复性好，容易保存，当前船厂普遍采用X射线探伤来进行船体焊缝的内部质量检查。关键词：船舶焊接、射线探伤、X射线1.引言1895年德国物理学家伦琴发现X射线，1912年美国物理学家D库利吉博士研制出新型X射线管一白炽阴极X射线管，这种X射线管可以承受高电压、高电流，为X射线的工业应用提供了基础。1922年美国麻萨诸塞州陆军兵工厂安装了库利吉管X射线机，工作电压为200kV，管电流达5111A，一次完成了真正的工业射线照相。此后，射线照相检验技术得到了迅速的发展，1930年前后，射线照相检验技术正式进入工业应用。1940年前后，首次得出了射线照相检验底片质量问题。1962年前后，建立了完整的、至今仍在指导常规射线照相检验技术的基本理论。1970年以后，图像增强器射线实时成像检验技术、射线层析检测技术等发展迅速。1990年以后射线检测技术进入了数字射线检测技术时代，成像板及线阵列射线实时成像检验技术和CR技术是发展中的重要技术。对于工业应用，射线检测技术已形成了一个完整的技术系统，一般认为可划分为：射线照相检验技术、射线实时成像检验技术、射线层析检测技术和辐射测量技术四类。射线照相检验技术主要是X射线照相检验技术、Y射线照相检验技术、中子射线照相检验技术和非胶片射线照相检验技术等。2.X射线探伤的检验原理X射线是一种波长很短的电磁波，波长范围为0.0006一80nm，具有很强的穿透力，能穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质。X射线检测原理是：当射线透过被检物体时，有缺陷部位与无缺陷部位对射线吸收能力不同，因而可以通过检测透过被检物体后射线强度的差异，来判断被检测材料内部是否存在缺陷。放在适当的位置，使其在透过射线的作用下感光，经过暗室处理后就得到X射线底片。底片上各点的黑色程度取决于射线强度和照射时间的乘积，由于缺陷部位和完好部位的透过射线的强度不同，底片上相应部位就会出现黑度差异。把底片放在观片灯上，借助透过光线观察，可以看到由黑度差异构成的不同形状的影像。评片人员据此判断缺陷情况并做出评价，这样就完成了对被检对象的无损检测。3.射线探伤的特点射线检测技术，与其他常规无损检测技术，如超声检验技术、磁粉检验技术、渗透检验技术、涡流检验技术比较，具有的主要特点是：(1)对被检验工件无特殊要求，检验结果显示直观；(2)检验技术和检验工作质量可以自我监测。4.射线探伤的应用射线检测技术不仅可用于金属材料(黑色金属和有色金属)的检验，也可用于非金属材料和复合材料的检验，特别是它还可能用于放射性材料的检验。检验技术对被检工件或试件的表面和结构没有特殊要求，所以它可以应用各种产品的检验。目前，射线广泛地应用于机械、兵器、船舶、核工业、航空、航天、电子等各工业领域，其中应用最广泛的方面是铸件和焊接件的检验。射线检测技术在工业与科学研究等方面的主要应用类型包括：(1)探伤：铸造、焊接工艺缺陷检验，复合材料构件检验等；(2)测厚：厚度在线实时测量；(3)检查：机场、车站、海关检查，结构与尺寸测定等；(4)研究：弹道、爆炸、核技术、铸造工艺等动态过程研究，考古研究，反馈工程等。5.射线探伤的安全问题在应用中，射线检测技术需要考虑的主要问题是辐射防护问题。射线具有辐射生物效应，对人体可以产生伤害，因此在应用射线检测技术时必须考虑辐射防护问题，必须按照国家和地方的有关标准、法规作好辐射防护工作，应力求避免辐射事故。6.X射线探伤的应用标准焊缝的内部质量采用射线探伤、超声波探伤。以入级中国船级社为例，具体的实施见以下规范和标准：(1)中国船级社2001《钢质海船入级与建造规范》；(2)中国船级社1996《钢质内河船入级与建造规范》；(3)中国船级社1998《材料与焊接规范》；(4)原中国船舶工业总公司《中国造船质量标准CSQS(1998)》；(5)GB／T3323—87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级；(6)CT3／T3177—94船舶钢焊缝射线照相和超声波检查规则；(7)GB／T3558—94船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级；(8)GB／T3559—94船舶钢焊缝手工超声波探伤工艺和质量分级。以上规范和标准主要体现在船厂技术部门编制的有关焊接工艺文件中，在现场检验的检验人员主要是确定其工艺和计划是否经船检机构认可，在实际工作中船厂特别是中小型厂会经常疏忽，还