射线探伤设备简介

射线探伤常用的设备主要有X射线机、γ射线机等，它们的结构区别较大。

X射线机

X射线机的分类和用途

X射线机即X射线探伤机，按其结构形式分为携带式、移动式和固定式三种。携带式X射线机多采用组合式X射线发生器，体积小，重量轻，适用于施工现场和野外作业的工件探伤；移动式X射线机能在车间或实验室移动，适用于中、厚焊件的探伤；固定式X射线机则固定在确定的工作环境中靠移动焊件来完成探伤工作。

X射线管

X射线管是X射线机的核心部件，是由阴极、阳极和管套组成的真空电子器件，其结构如图1所示。

图1　Ｘ射线管结构示意图

1：阴极；

2：聚焦罩；

3：灯丝；

4：阳极罩；

5：阳极靶；

6：管套

管套：它是X射线管的外壳。为了使高速电子在X射线管内运动时阻力减小，管内要求有较高的真空度。

阴极：X射线管的阴极起着发射电子和聚集电子的作用。它主要由发射电子的钨丝和聚焦电子的聚集罩（纯铁或纯镍制成的凹面形）组成。

阳极：X射线是从射线管的阳极发出的。整个阳极构造包括阳极靶（钨等）、阳极体和阳极罩（铜，导电和散热）三部分。由于X射线管能量转换率很低，阳极靶接受电子轰击的动能绝大部分转换为热能而被阳极吸收，因此阳极的冷却至关重要。目前采用的冷却方式主要有辐射散热及油、水冷却等。

X射线机的组成

X射线机通常由X射线管、高压发生器、控制装置、冷却器、机械装置和高压电缆等部件组成。携带式X射线机是将X射线管和高压发生器直接相连构成组合式X射线发生器，省去了高压电缆，并和冷却器一起组装成射线柜，为了携带方便一般也没有为支撑机器而设计的机械装置。

X射线机选择

根据工作条件选择：X射线机按其可搬动性分为携带式和移动式两大类。携带式轻便，易于搬动。移动式X射线机比较重，组件多，但管电压﹑管电流可以制作得较大，其线路结构和安全可靠性也较好。因此对于零件较小，可以集中在地面工作的，宜选用移动式X射线机。对于零件较大﹑需在高空或地下工作的，宜选用携带式X射线机。

根据被透物体的结构和厚度选择：X射线机是利用射线机透过被检验物质来发现其中是否有缺陷的。所以，首先关心的是X射线机能否穿透欲检验物质的材料或焊缝。X射线穿透能力取决于X射线的能量和波长。X射线管的管电压愈高，发射的X射线波长愈短，能量愈大，透过物质的能力愈强。因此，选择管电压高的X射线机可以得到高的穿透能力。

另外，X射线穿透过不同的物质时，物质对射线的衰减能力不同。一般来说，被透照物质原子序数愈大﹑密度愈大则对射线衰减的能力愈大。因此，透照轻金属或厚度较薄的工件时，宜选用管电压低的X射线机，透照重金属或厚度较大的工件时，宜选用管电压高的X射线机。

γ射线机

γ射线机按其结构形式分为携带式﹑移动式和爬行式三种。携带式γ射线机多采用60Co作射线源，用于较厚工件的探伤。爬行式γ射线机主要用于野外焊接管线的探伤。

γ射线机具有以下优点：

•穿透力强，*厚可透照300mm钢材；

•透照过程中不用水和电，因而可在野外、对带电高压电器设备、高空、高温及水下等多种场合下工作，可在X射线机和加速器无法达到的狭小部位工作。

主要缺点是：

•半衰期短的γ源更换频繁；

•要求有严格的射线防护措施；

•探伤灵敏度略低于X射线机。

加速器

加速器是一种利用电磁场使带电粒子（如电子、质子、氘核、氦核及其他重离子）获得能量的装置。用于产生高能X射线的加速器主要有电子感应式、电子直线式和电子回旋式三种。目前应用*广大的电子直线加速器。

由于加速器能量高，射线焦点尺寸小，探伤灵敏度高，且其射线束能量、强度与方向均可*控制，其应用已日益广泛。