Аппаратура и материалы для рентгеновского контроля
Для контроля сварных соединений применяют рентгеновские аппараты с непрерывным излучением и рентгеновские аппараты с импульсным излучением.
В общем, виде рентгеновский аппарат состоит из рентгеновской трубки в защитном кожухе, высоковольтного источника питания и пульта управления. Аппараты непрерывного излучения, в свою очередь, делятся на аппараты моноблоки и аппараты кабельного типа. У аппаратов моноблоков рентгеновские трубки и высоковольтный трансформатор смонтированы в единые блоки, залитые маслом. В таких аппаратах применяется наиболее простая схема источников питания – полуволновая без выпрямителя (рисунок 12).
Рисунок 12 Принципиальная схема рентгеновского аппарата – моноблока.
Тр. – трансформатор, Рт – рентгеновская трубка, Uc. – напряжение сети
Рентгеновская трубка пропускает ток только в одном направлении в течение одного полупериода, в течении другого она запирается, работая, таким образом, как выпрямитель. Применение подобной схемы сокращает срок службы трубки, но простота и компактность конструкции компенсируют этот недостаток. По таким схемам собираются как переносные аппараты, предназначенные для работы в монтажных условиях, так и стационарные аппараты. К рентгеновским аппаратам - моноблокам относится аппарат РУП-120-5-1. Конструктивная схема рентгеновской трубки такого аппарата представлена на рисунок 13
|
|
|
Рисунок 13 схема конструкции рентгеновской трубки непрерывного излучения
1 – нить накала; 2 – катод; 3, 5 – фокусирующие электроды; 4 – фокусирующие катушки; 6 – мишень; 7 – анод; 8 – колба; 9 – охлаждающие трубки; 10 выходное окно
Рентгеновская труба изготавливается в виде замкнутого стеклянного баллона, внутри которого создается вакуум с разряжением 10-6- 10-7 мм рт.ст. В вакуумированной колбе 8 располагаются катод 2 и анод 7, являющиеся двумя основными электродами трубки. Катод 2 является источником потока электронов, появляющихся при нагреве катода до температуры 2100 – 25000С нитью накала 1 за счет термоэлектронной эмиссии. Количество вылетающих электронов определяет ток анода и зависит от температуры накала катода. Фокусирующие электроды 3 и 5 создают электрическое поле специальной формы, собирающее электроны в узкий пучок. Анод изготовлен из медного цилиндра с приваренной к его торцу мишенью 6 из вольфрама и имеет систему 9 охлаждающих трубок для отвода теплоты, выделяемой при попадании электронов на анод. Между анодом и катодом приложено высокое напряжение от десятков до сотен киловольт. Электроны ускоряются и подлетают к аноду с большой скоростью. При ударе о мишень 6, они тормозятся и создают рентгеновское излучение, выходящее через окно 10.
|
|
|
Импульсные рентгеновские аппараты конструктивно состоят из блока управления и высоковольтного блока рентгеновской излучательной головки.
Примером импульсного рентгеновского аппарата является аппарат типа МИРА – 2Д. Излучатель аппарата включает в себя импульсную рентгеновскую лампу с холодным катодом, высоковольтный трансформатор, блок конденсаторов и разрядник – обостритель (Рисунок 14)
Рисунок 14 Конструкция высоковольтного блока излучателя импульсного аппарата
1 – импульсный трансформатор, 2 – разрядник обостритель, 3 - рентеновская трубка, 4 - корпус
Рентгеновское излучение в таком аппарате получают при подаче кратковременного импульса высокого напряжения на катод, выполненный в виде тонкостенной втулки или иглы. В результате воздействия импульса кромка катода взрывается, и поток свободных электронов, бомбардируя пробивной анод, вызывает кратковременный импульс рентгеновского излучения.
Для регистрации прошедшего через контролируемый образец излучения применяют радиографические пленки, которые в зависимости от свойств и назначения делятся на 2 группы. Без экранные, для использования без флуоресцентных экранов /РТ – 1, РТ – 4, РТ - 5/, и экранные, с использованием флуоресцентных усиливающих экранов /РТ –2, РМ – 1, РМ – 2/.
|
|
|
Усиливающие металлические и флуоресцентные экраны применяются для сокращения времени просвечивания. Усиливающее действие металлических экранов основано на освобождении вторичных электронов под действием рентгеновского излучения. Освобожденные электроны, воздействуя на пленку, вызывают дополнительную фотохимическую реакцию, усиливающую действие первичного рентгеновского излучения. Принцип действия флуоресцентных экранов основан на дополнительном воздействии на пленку свечения, возникающего в люминофорах под действием рентгеновских лучей. Применение флуоресцентных экранов уменьшает разрешающую способность из - за крупнозернистости самих экранов, что приводит к снижению выявляемости мелких дефектов. Поэтому при контроле ответственных изделий применение флуоресцентных экранов запрещено.
Во время контроля пленка перемещается в специальную кассету. В практике для контроля применяют гибкие и реже жесткие кассеты. Гибкая кассета представляет собой двойной конверт из черного светонепроницаемого материала. Внутренние размеры кассет имеют следующие размеры по ширине и длине в мм: 60´240; 60´360; 60´480; 60´720; 100´120; 100´240; 100´360; 100´480; 100´720; 130´180; 150´400; 180´240; 240´300 и 300´400. Комплект состоит из пяти кассет одного типоразмера. Жесткие кассеты изготавливаются из алюминия и имеют аналогичные размеры.
|
|
|
Для маркировки пленки и изделия по участкам контроля применяют свинцовые маркировочные знаки (ГОСТ 15843-70), которые размещают по кассете. После просвечивания их изображения отпечатываются на снимке.
Для оценки качества снимком и определения чувствительности радиографического метода контроля применяют эталоны чувствительности, которые, согласно ГОСТ 7512-82, Для определения чувствительности контроля применяют проволочные, канавочные или пластинчатые эталоны чувствительности (Рисунок 15). Эталоны чувствительности изготавливают из металла или сплава, основа которого по химическому составу аналогична основе контролируемого сварного соединения.
а) б) в)
Рисунок 15 Эталоны чувствительности а - канавочный , б –проволочный, в -пластинчатый
Эталоны с канавками используют при просвечивании сварных соединений с ожидаемыми дефектами типа газовых пор, включений, раковин. Ширина канавки эталона равна глубине. Эталоны помещают в герметический полихлорвиниловый чехол, в котором имеются гнезда со свинцовыми знаками маркировки эталона
Проволочные эталоны используют при радиационном контроле сварных соединений с ожидаемыми дефектами типа непроваров и макротрещин. Они состоят из семи проволок различного диаметра, причем каждый номер эталона имеет свой набор диаметров проволок. Например, эталон № 1 имеет следующий набор проволок – 0,05; 0,063;.0,08; 0,1; 0,125; 0,16 и 0,20 и предназначен для контроля сварных соединений толщиной до 20мм, а эталон №4 имеет следующие диаметры проволок – 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; и 4,0мм и используется для толщин 50-200мм.
Техника выполнения контроля
Перед контролем изделие должно быть очищено от шлака и других загрязнений. Наружные дефекты удаляются, так как их изображение на снимках может затемнить изображение внутренних дефектов.
Сварное соединение разбивается на участки контроля, которые маркируют для того, чтобы после просвечивания можно было указать точное расположение дефектов. Кассеты должны маркироваться в том же порядке, что и соответствующие участки изделия.
Маркированные знаки укрепляют на изделии.
Источник излучения устанавливают таким образом, чтобы во время просвечивания он не мог вибрировать или быть сдвинут с места.
После просвечивания пленку проявляют и фиксируют.
Расшифровка снимков – наиболее ответственный этап контроля. При расшифровке необходимо отличить дефекты, связанные с плохим качеством пленки или неправильной обработкой, от дефектов соединения. В сомнительных случаях повторяют просвечивание.
Порядок выполнения работы
1. Изучить устройство аппаратов РУП-12-5-1, BRD 140 S и МИРА-2Д.
2. Изучить методику рентгеновского контроля.
3. Используя набор рентгеновских снимков сварных соединений, выявить дефекты сварных соединений и классифицировать их.
4. Составить заключение по примеру снимка с обозначением дефектов по ГОСТ
5. Дать заключение о качестве соединений.
Контрольные вопросы
1. В чем состоит природа и свойства рентгеновского излучения?
2. Общее устройство рентгеновских аппаратов непрерывного излучения.
3. Устройство и работа рентгеновской лампы непрерывного излучения.
4. Общее устройство импульсных аппаратов рентгеновского излучения.
5. Устройство и работа рентгеновской лампы импульсного излучения.
6. Что называют фокусным расстоянием при радиографическом контроле?
7. Назовите основные параметры радиографического контроля
8. Как определяют время экспозиции на аппарате непрерывного излучения.
9. Назовите параметры контроля импульсным аппаратом
10. В чем заключается действие усиливающих экранов.
11. Последовательность выполнения рентгенографического контроля
Лабораторная работа №4
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 838; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!