非破壞檢測人員技朮資格等級考試-RT高級普通科目

問答題

1.射線可分為哪几類,對于工業探傷的射線有哪几種?
答:射線可分為以下几類:
(1)Χ射線和γ射線。它們都是波長很短的電磁波,按波粒二相性觀點,也可以看作是能量很高的光子流。Χ射線是高速運動的電子撞擊金屬產生的﹔γ射線是放射性同位素在γ衰變過程中從原子核內發出的。
(2)電子射線和β射線。它們都是高速電子流。電子射線是通過加速器加速電子得到的﹔β射線是放射性同位素在β衰變過程中從原子核內發出的。
(3)質子射線、氘核射線和α射線。它們都是帶正電的粒子流,質子是普通氫原子核1H1﹔氘核是氫同位素氘2H1的原子核,由1個質子與1個中子構成﹔α粒子是氫原子核4He2,由2個質子與2個中子構成。質子射線與氘核射線可利用回旋加速器或靜電加速器得到,α射線是放射性同位素在α衰變過程中從原子核內發出的。
(4)中子射線。它是高速中子流,可從原子反應堆中獲得,也可通過加速器獲得,或從放射性同位素 -252中獲得。
目前用于探傷的主要是Χ射線、γ射線和中子射線。其中Χ射線和γ射線廣泛用于工業探傷,中子射線用于特種檢驗。
2.什么叫連續Χ射線的有效能量?為什么連續Χ射線穿透物質后有效能量會增大?答:如果某一單能射線的吸收系數與連續Χ射線在特定厚度范圍內平均吸收系數相等,便可用此單能射線的能量來表示連續Χ射線的平均能量,稱作有效能量。連續Χ射線包含有能量不同的光子,在穿透物質過程中,能量較低的光子較容易被物質吸收,因此,在射線透過物質后,不同能量射線所占的強度比率發生變化,低能量射線所占比率減少,從而使透過射線的平均能量或有效能量增大。
3.放射性同位素衰變過程中的輻射有哪几種形式?答:放射性同位素的衰變幅射主要有以下几種形式:(1)僅幅射α粒子,(2)僅幅射β粒子,(3)既幅射α粒子又幅射γ射線,(4)既幅射β粒子又幅射γ射線
4.射線防護有哪几種基本方法?每種防護方法的基本原理是什么?[提示]:射線防護方法有三種,即距離防護、時間防護、屏蔽防護,距離防護--射線劑量率與離射線源的距離平方成反比,因此盡量在距離射線源遠的地方從事射線探傷工作﹔時間防護--人體接收射線劑量與時間成正比,盡量縮短接收時間以減少對人體的危害﹔屏蔽防護--射線穿過屏蔽材料時,其能量會衰減,盡量在有安全屏蔽的條件下進行工作
5.影響照相質量的散射線是如何產生的?答:射線穿過物質時,與物質發生各種相互作用,其結果是除了一部分直接前進的透射線外,還有向各個方向射出的散亂射線以及光電子,反跳電子等。光電子和反跳電子穿透力極弱,大多數被物體自身吸收,即使射到物體外,也很容易被空氣吸收,對探傷質量不產生影響。散亂射線中的一部分是由光電效應引發的熒光X射線,這部分射線能量遠小于透射線。例如鐵的Kβ1熒光X射線能量約7keV,很容易被物體和增感屏吸收,對探傷質量也不產生什么影響。因此影響探傷質量的散射線主要是由康普頓效應和湯姆遜效應產生的,在射線能量很低(小于50keV)范圍內,散射線主要由于湯姆遜效應產生,在射線能量較高范圍內,散射線主要由康普頓效應產生。
6.簡述Χ射線管的結構和各部分作用
答:Χ射線管
陰極 燈絲:發射電子 陰極頭:燈絲支座,聚焦電子
陽極 靶:遏制電子,發出X射線 陽極體:支承靶,傳遞靶熱量
陽極罩:吸收二次電子,減少管壁電荷,提高工作穩定性
管殼 連接兩極,保持真空度
7.繪出能工作的X射線機的最基本電路圖,并標明各部分名稱
答:如圖所示:rt-11-60.gif (3284 字節)
8.用于X射線檢測用的X射線管有哪些類型和種類?答:就焦點大小區分,可分為大焦點、小焦點和微焦點﹔就結構形式區分有玻璃殼管、金屬陶瓷管和波紋陶瓷管﹔就輻射形式區分有定向曝光和周向曝光(有平靶和錐靶兩種),軟X射線管,棒陽極等
9.何謂互易定律失效?它對射線照相有何影響?答:互易定律是光化學反應的一條定律,該定律指出,決定光化學反應產物質量的條件,只與總曝光量相關,即取決于照度和時間的乘積,而與這兩個因素的單獨作用無關,由于它指出了時間和照度的互易關系,所以稱為互易定律,如果與這一定律結論有偏離,則稱為互易定律失效。如果不考慮光解銀對感光乳劑顯影的引發作用的差異,互易定律可引伸為顯影黑度只與總曝光量有關,而與照度和時間分別無關。在射線照相中,當采用鉛箔增感和無增感時,遵守互易定律。設產生一定顯影黑度的曝光量E=I·t,當射線強度I和時間t相應變化時,只要兩者乘積E值不變,底片黑度不變。當采用熒光增感時,互易定律將會失效。I與t發生變化時,盡管I與t的乘積不變,底片黑度仍會改變。用公式描述保証底片黑度不變的前提下,曝光量E與射線強度I,時間t的關系,其形式為E=I·tp(p≠1)。互易定律是利用曝光因子公式和平方反比定律修正透照參數的基礎,如果互易定律失效,則不能利用曝光因子和平方反比定律修正透照參數,這將使透照參數的選擇復雜化。
10.試比較射線檢測與超音波檢測兩種方法的適用范圍和局限性[提示]:應從兩種方法的靈敏度高低、檢測厚度范圍、易發現的缺陷形狀以及安全防護和經濟性等方面進行比較
11.何謂几何模糊度?其主要影響因素有哪些?答:由于射線源都具有一定尺寸,所以照相時工件輪廓或缺陷邊緣都會在底片上產生半影。這個半影寬度便是几何模糊度Ug,缺陷的几何模糊度Ug值計算公式為:Ug=db/(F-b),式中:d--射源尺寸﹔F--焦距﹔b--缺陷至膠片距離。技朮標准中規定的几何模糊度,通常是指透照中心部位的最大几何模糊度,計算公式為:Ugmax=dL2/L1 ,式中:L1--射線至工件表面距離﹔L2--工件表面至膠片距離﹔d--射源公稱有效焦點尺寸。由以上公式可知,Ug值與射源尺寸和工件厚度或工件表面至膠片距離成正比,與射源至工件表面距離或焦距成反比。
12.△D=(-0.434μγσ△x)/(1+n)是計算什么的公式?從這個公式中可以說明什么問題?答:這是計算缺陷(或金屬絲透度計的金屬絲直徑)對比度的完整公式。從這個公式中可以看出影響射線檢驗靈敏度的主要因素,如:吸收系數μ越大,△D就越大,為此應選用盡量低的管電壓﹔膠片襯度γ越大,△D也越大,為此應選用襯度(對比度)高的膠片和相應的暗室處理條件﹔几何修正系數σ越大,△D也越大,為此應選用焦點小的射線機和合適的焦距,并盡量使膠片與零件緊貼﹔△x越大(即缺陷沿射線方向尺寸越大),△D也越大﹔散射比n越大,則△D就越小,因此應設法降低散射線的影響,以將n降低到最低限度。
13.射線輻射防護檢測的目的和種類有哪些?答:輻射檢測的目的是為了控制和判定電離輻射對人體的照射劑量,從而估計照射對人體的影響,以便采取更完善的輻射防護措施,防患于未然,確保放射性工作人員及周圍群眾的健康和安全,它包括場所輻射監測和個人劑量監測。
14.非破壞檢測中常用的能量范圍內的伽瑪射線衰減是通過哪種方式產生的?答:光電效應和康普頓散射
15.產生X射線的必備條件是什么?答:要有一定數量的電子﹔這些電子沿一定方向作高速運動﹔在電子前進的路徑上,有阻止電子運動的障礙物
16.X、γ射線具有哪些主要特征?答:直線傳播的電磁波,速度為光速﹔不受電磁場的影響﹔能使膠片感光﹔能使物質電離﹔能透過可見光不能透過的物質﹔具有反射、折射、衍射、干涉等波的性質﹔有生物效應
17.敘述射線穿過物質發生的三個效應與入射線能量之間的關系。答:低能射線以光電效應為主﹔中等能量射線以康普頓效應為優勢,以光電效應結束﹔能量大于1.022MeV者,以電子對生成效應為主
18.何謂中子射線?答:中子射線即中子流,中子是原子核的基本粒子之一,在放射性物質裂變時,有時會放射出中子而形成中子射線
19.對于實用的X射線,為了要用半值層公式,應以什么波長為計算半值層厚度的基准?答:在管電壓一定時,X射線強度最大所對應的波長為計算基准
20.寫出窄束射線穿過物質的衰減定律公式,并注明各符號的含義。答:I=I0e-μd  式中:I0--沒有穿透物質某點的射線強度(又稱為初始射線強度)﹔I--穿過厚度為d的試件某點后的射線強度﹔d--射線穿透試件的厚度﹔μ--線性減弱系數或稱衰減系數
21.何謂放射性同位素?答:在元素周期表上占據相同位置,具有不穩定性的元素,它能自發蛻變成另一種原子核
22.X射線的能量取決于什么?答:X射線的能量大小取決于管電壓
23.γ射線的能量取決于什么?答:γ射線的能量大小取決于射線源放射性同位素的種類
24.X光管陽極靶材料由鎢換成鉬會產生什么結果?答:提高發射X射線的效率﹔耐熱性好
25.繪圖說明膠片特性曲線由哪五部分組成?底片黑度應控制在膠片特性曲線的哪個區域?為什么要控制在這個區域?答:AB-遲鈍區﹔BC-感光不足區﹔CD-正常(適量)感光區﹔DE-過感區﹔EF-負感區。底片黑度應限制在正常感光區內,因為在這個區域內底片的對比度大(曝光量有小的差異就能產生較大的黑度差),靈敏度高。

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26.散亂射線是怎樣產生的?它對底片有何影響?透照時如何遮擋?答:散亂射線是由射線與物質作用而產生的,如果來自工件內部,處于膠片前方,稱為前方散射線,射線透過工件和膠片后打到地板、牆壁上等,均會產生散亂射線,由于它來自膠片背面,故稱背面散亂射線(包括側壁散亂射線)﹔散亂射線使底片產生附加黑度,嚴重時全部變黑,影響底片的對比度和清晰度,降低底片的靈敏度﹔遮擋的方法有:采用限光器(准直器)或采用鉛板在射線源側遮擋膠片附近不需透照的部位,從而減少散亂射線對底片的影響﹔采用金屬增感屏,前屏吸收一部分前方散亂射線,后屏減少背面散亂射線的影響﹔透照較厚工件時,暗盒后面用薄鉛板(鉛墊板)遮擋背面散亂射線﹔被透照工件周圍盡可能保障有一定的空間,避免存放與透照無關的雜物以避免側壁散亂射線影響。
27.對焊縫而言,采用射線照像與超音波檢測各有什么優缺點?答:兩種方法的檢測機理不同,各具特點:X、γ射線對體積型缺陷敏感,但對線狀缺陷,特別是厚板中細小的未焊透(熔入不足)或微裂紋等難于發現,而超音波對線狀缺陷敏感,卻對點狀缺陷的定量不容易定准﹔射線照像對工件表面要求不高,它是通過底片來評價焊接質量的,其特點是直觀且易于定性和存檔,但難于確定深度方向的尺寸,而超音波檢測對檢測面的要求較嚴格,它是通過熒光屏上的波形來評價缺陷的,其特點是易于確定深度,但不直觀且不易存檔,定性要經綜合判斷,檢測人員應素質好和責任心強﹔射線對人體有害,故要防護,且要耗費大量的膠片和藥品,檢測費用較高,而超音波對人體無害,且檢測費用較低﹔射線能檢測粗晶材料(如奧氏體焊縫等),而超音波檢測此類材料困難。
28.試述高能X射線的特殊性質。答:穿透力極強,可達500mm﹔射線焦點小﹔能量轉換高﹔散射線少,清晰度高﹔透照幅度寬。
29.高能X射線設備的主要原理是什么?答:利用超高壓、強磁場、微波等技朮對射線管的電子進行加速,從而獲得能量強大的電子束,轟擊靶面而獲得高能X射線
30.X射線管中為什么選用鎢靶?答:高速運動的電子撞擊陽極靶時,約有1-2%的動能轉換為X射線,絕大部分均轉化為熱能,使靶面溫度升高,同時X射線的強度與陽極靶的原子序數有關,所以一般工業用X射線管的陽極靶選用原子序數大、耐高溫的鎢來制造
31.周向輻射X射線管有哪兩種陽極靶?答:平面陽極和錐體陽極兩種形式
32.用于狹窄部位攝片的X射線管陽極是什么樣的?答:棒狀陽極
33.X射線管焦點的尺寸大小與什么有關?答:主要取決于X射線管陰極燈絲的形狀和大小,使用的管電壓和管電流對焦點大小也有一定影響。
34.輻射場限制區是如何測量的?答:X射線機的輻射場尺寸是指從X射線管焦點上發出的X射線在規定距離d處,垂直于輸出窗軸線的平面上,X射線輻射場的大小可用曝光拍片法測量,膠片取得足夠大,可將輻射場的限制區拍攝下來,以底片最大黑度降低20%構成的邊界為輻射場的尺寸
35.伽瑪射線探傷裝置主要由哪四部分構成?答:射源、保護罐(用鉛或貧化鈾制成)、操作機構和支撐裝置
36.中子探傷設備包括哪几部分?答:中子源、慢化劑、准直器和像探測器
37.射線防護的基本原則是什么?答:采取一些措施,把射線工作人員以及周圍其他工作人員所受的射線劑量降低到最高允許劑量(也叫安全劑量)以下,確保人身安全。
38.按照ROCSNT-PQ-01的規定,對高級檢測人員的要求及應具有的能力是什么?答:高級檢測人員是主管督導人員,除應全盤了解各類非破壞檢測方法及其專門技朮,熟諳材料結構和生產技朮,及具有丰富的經驗與特殊才能外,并具備下述能力:建立非破壞檢測計划及其全盤作業﹔核定檢測標准和檢測程序﹔解釋非破壞檢測規范、規格與標准﹔選用檢測方法與建立輔助檢測方法及技朮﹔驗証中、初級檢測人員的檢測記錄﹔訓練與督導中、初級檢測人員﹔中、初級檢測人員的簽証資格。
39.按照ROCSNT-PQ-01的規定,對中級檢測人員的要求及應具有的能力是什么?答:中級檢測人員是非破壞檢測工作的執行人員,應對專職類別的技朮具有丰富的經驗和技能,并應具有下述能力:依照檢測程序、規范執行檢測工作,并依照規格與標准解釋與研判檢測結果﹔熟諳各項檢測方法的范圍與限制﹔檢測設備的校驗調整與設定﹔擬定檢測程序﹔撰寫檢測報告與檢測記錄的簽認﹔接受高級檢測人員的指導,及擔負初級檢測人員的在職訓練,協助初級檢測人員執行檢測工作。
40.按照ROCSNT-PQ-01的規定,對初級檢測人員的要求及應具有的能力是什么?答:初級檢測人員是非破壞檢測工作的操作人員,應熟習專職類別工作技朮和技能,不能單獨判定檢測結果,并需具有下述能力:依照檢測程序規范執行檢測工作﹔檢測設備的保養調整及設定﹔記錄檢測結果﹔對中、高級檢測人員負責并接受其指導
41.X射線熒光屏法的優缺點是什么?答:優點是:檢驗速度快,檢驗結果可即時性觀察﹔操作簡單,檢測成本低﹔無膠片處理過程﹔可改變照射角度來全面觀察工件內部質量。缺點是:檢驗結果較難做全面的永久性記錄﹔工作人員容易疲勞﹔檢驗靈敏度較低﹔受穿透力限制,一般只適用于較薄的工件。
42.為何要對各類產品制定相應的探傷工藝規程?答:對各類產品制定相應的探傷工藝規程的目的是:作為貫徹執行標准具體化的文件﹔作為設備器材准備、生產、計划、調度、加工操作和定額計划的依據﹔作為保証產品質量、提高勞動生產率、降低生產成本的主要手段。
43.工業電視應配什么樣的X射線機?包括哪些主要部件?答:應配備小焦點、恆電位的X射線機,包括的部件有圖像增強器、攝像管及電視顯示器,最新的工業電視則采用了CCD(電荷耦合器件)或CMOS來接受X射線并轉換成電信號送入電腦進行信號處理及重構圖像,在電腦屏幕上顯示射線透視的結果
44.什么是軟射線技朮?答:使用軟X射線管,產生的X射線束直接從鈹窗口射出,避免了普通X射線管的固有濾波,能基本保持原有波長且能量較低的X射線,稱為軟X射線,利用其進行透照的技朮,即是軟射線技朮,多用于人體軟組織、輕金屬和非金屬的射線檢測
45.什么是非破壞檢測技朮?非破壞檢測的目的可以歸納為哪几個方面?答:非破壞檢測技朮是利用物質的某些物理性質因為存在缺陷或組織結構上的差異而使其物理量發生變化的現象,在不使被檢物使用性能及形態受到損傷的前提下,通過測量這些變化來了解和評價材料,產品和設備構件的性質,狀態或者內部結構等的一種特殊檢測技朮.非破壞檢測的目的大體上可以歸納為:質量控制與管理,質量鑒定,在役檢測或監測以及科研測量四大方面.
46.作為高級非破壞檢測人員或非破壞檢測部門的負責人,為保証本部門非破壞檢測的技朮質量,應從哪几個方面抓好非破壞檢測的管理工作?[提示]:非破壞檢測管理工作從以下五個方面進行:ヾ非破壞檢測人員管理,包括人員資格鑒定與等級取証等方面管理以及有計划地培訓非破壞檢測人員﹔ゝ非破壞檢測儀器設備管理,包括儀器性能測試及儀器試塊的周期檢定,及時維修與更新等,建立儀器試塊器材的管理檔案﹔ゞ非破壞檢測所用原材料、藥品的管理,必須按照有關規定、標准,對使用的原材料進行統一管理、登記,對膠片及底片必須按照要求的條件存放、儲藏和保管﹔々非破壞檢測規章制度,包括各種儀器操作規程,各種零部件的操作方法、步驟及各種標准實施細則的制定等,還要有一套檢查非破壞檢測人員技朮水平的制度﹔ぁ非破壞檢測環境保護管理,包括射線安全防護、吸收劑量的定期測試、檢測人員定期身體檢查,對環境污染的管理與定期抽樣檢查等
47.目前已在工業和科研等領域應用較多的非破壞檢測方法有哪些?答:超音波檢測,聲發射檢測,聲振檢測,磁粒檢測,漏磁檢測,渦電流檢測,電位法檢測,渦流聲(電磁聲)檢測,X(γ)射線照相檢測,實時X射線成像檢測,中子射線照像檢測,工業CT,紅外熱成像檢測,液滲檢測,激光全息檢測,泄漏檢測,目視檢測等等...(注:本題可由應試者發揮以考察其對非破壞檢測方法知識的全面性與廣泛性)
48.目前在工業上把非破壞檢測方法主要分為哪些類型?答:超音波檢測(UT),磁粒檢測(MT),渦電流檢測(ET),聲發射檢測(AE),泄漏檢測(LT),液滲檢測(PT),射線檢測(RT),中子射線檢測(NRT),目視檢測(VT)...等(注:本題可由應試者發揮以考察其對非破壞檢測方法知識的全面性與廣泛性)
49.為什么對非破壞檢測人員要有技朮資格等級鑒定要求?答:非破壞檢測技朮大多采取相對測量與間接測量方法,并由檢測人員對檢測結果做出解釋,分析,評定與判斷,其中會涉及設備變量,工藝變量和應用變量以及檢測人員主觀因素等諸多因素影響,為了保証非破壞檢測技朮能得到正確實施,能夠得到可靠准確的檢測結果,進行正確的判斷和評價,要求檢測人員應具備和保持一定的技朮水平和實踐經驗,應能在統一的標准或規范下,使用標准化的檢測設備和檢測材料,正確實施非破壞檢測,獲得相同的,能復現的檢測結果,盡可能防止錯誤的檢測與判斷,特別是非破壞檢測與常規的破壞性試驗最大的區別在于后者僅是對被破壞試驗的試樣負責,而前者要直接對所檢測的產品負責,因此對檢測人員進行定期的技朮資格等級鑒定考核,確認其是否具備相應的技朮水平要求,是非常必要的.
50.簡述常規破壞性試驗與非破壞檢測的區別與聯系答:常規破壞性試驗,例如金相分析,化學分析,力學性能試驗等,俗稱理化試驗,是對試樣進行破壞性試驗,試驗后的試樣不再能用于實際應用,因此只能采取抽樣檢測,它是根據破壞性試驗的結果以概率評估成批產品的質量情況,而它的試驗結果僅對所進行的試樣負責.非破壞檢測是直接對產品進行非破壞性檢測,直接評估所檢測對象的質量情況,直接對所檢測對象負責,可以實現百分之百檢測.為了確認非破壞檢測的可靠性以及對缺陷的特性分析,以確保非破壞檢測的正確性,在確定非破壞檢測方案與驗收標准前,往往需要進行一定的破壞性試驗以驗証非破壞檢測的結果.
51.怎樣才能搞好非破壞檢測的管理工作,你單位還存在那些不足之處,准備采取哪些有效措施不斷完善?[提示]:非破壞檢測管理工作從以下五個方面進行:ヾ檢測人員管理,包括人員資格鑒定與等級取証等方面管理以及有計划地培訓檢測人員﹔ゝ檢測儀器設備管理,包括儀器性能測試及儀器試塊的周期檢定,及時維修與更新等,建立儀器試塊器材的管理檔案﹔ゞ檢測所用原材料、藥品的管理,必須按照有關規定、標准,對使用的原材料進行統一管理、登記,對膠片及底片必須按照要求的條件存放、儲藏和保管﹔々檢測規章制度,包括各種儀器操作規程,各種零部件的操作方法、步驟及各種標准實施細則的制定等,還要有一套檢查檢測人員技朮水平的制度﹔ぁ檢測環境保護管理,包括射線安全防護、吸收劑量的定期測試、檢測人員定期身體檢查,對環境污染的管理與定期抽樣檢查
52.什么是非破壞檢測?在機械產品的制造和使用中,非破壞檢測技朮可以發揮什么作用?目前非破壞檢測技朮已經在哪些方面得到了廣泛的應用?[提示]:ヾ在不破壞被檢測工件使用性能的條件下,檢查出工件的內部和表面存在的各種缺陷的方法稱為非破壞檢測技朮﹔ゝ在機械產品的制造和使用過程中,非破壞檢測技朮能事先檢測出各種隱患缺陷,防患于未然。目前,非破壞檢測技朮在汽車、拖拉機、內燃機、鐵道機車、鍋爐壓力容器、重型機械、化工機械、航天航空、造船、兵工、電力、核能、海上石油鑽井平台、石油化工等各個工業部門都獲得了廣泛的應用,成為這些部門制造過程中不可缺少的工藝流程的重要工序之一,以及在役監測的重要手段之一﹔ゞ目前的非破壞檢測技朮已擁有UT、RT、MT、PT、ET、VT、AT、LT、NRT等多種檢測方法并獲得了廣泛的應用
53.簡述制定質量驗收標准的常用方法,在協助制訂產品非破壞檢測的質量驗收標准時,主要可從哪几個方面入手?答:質量驗收標准常用下列四種方法確定:ヾ引用類似試件的工件的現有標准,這些標准都是經過長時間的實際使用考驗,被証明是可靠的.ゝ按一定的加工工藝試生產一批工件,進行非破壞檢查,對發現的缺陷進行拉伸,彎曲以及金相試驗等破壞性試驗,根據試驗結果確定出合適的標准.ゞ根據經驗或理論的應力分析,制定出驗收的標准.々將帶有典型缺陷的試件進行模擬實際工作狀態的試驗,然后確定出驗收標准.主要可從四個方面入手:(1)產品設計的質量要求,(2)其他類似產品的非破壞檢測驗收標准,(3)前人經驗總結,(4)進行必要的破壞性試驗進行驗証
54.簡述射線照相法的原理。答:射線在透照工件時,由于射線能量衰減程度與材料密度和厚度有關,有缺陷部位與無缺陷部位對射線能量的吸收不同,因而透過有缺陷部位與無缺陷部位的射線強度不同,在底片上形成的黑度不同,則可通過底片上不同的黑度的影像顯示缺陷。
55.作為一名NDT人員,為什么對于材料,冶金及加工工藝必須具備一定的基礎知識?答:非破壞檢測技朮大多采用相對測量或間接測量方法,需要由檢測人員對檢測結果做出解釋,分析,評定和判斷,而且非破壞檢測的特點就是直接面向具體的被檢測對象,為了保証能夠正確實施無損檢測,得到可靠准確的檢測結果,而且能夠做出正確的判斷和評價,就要求檢測人員對被檢測對象的材料,冶金及加工工藝具備一定的基礎知識.
56.液滲檢測方法的基本原理是什么?答:液滲檢測主要探查開口性缺陷,利用因為液體表面張力而產生的毛細管現象來實現對缺陷的滲透,從而達到顯示缺陷形狀和位置及大小的目的。
57.什么是光電效應、康普頓效應和電子對生成效應?答:光電效應-當一個光子與物質的原子相互作用時,光子將其全部能量給予一個軌道電子,這個光子整個被吸收,電子獲得光子能量脫離原子而運動,稱為光電子,失去了電子的原子即被電離,這一現象稱為光電效應﹔康普頓效應-當入射光子與電子發生彈性碰撞,光子失去部分能量,改變了原來運動方向,稱為散射線,電子獲得光子那部分能量,以與入射光子方向成小于90℃角的某一角度射出,稱為反沖電子,這一現象稱為康普頓散射效應﹔電子對生成效應-當入射光子能量大于1.022兆電子伏特時與物質作用,可能產生一對正、負電子(電子-正電子對),入射光子失去全部能量而消失,產生的正、負電子對在不同方向飛出,這一現象稱為電子對生成效應。
58.試比較射線檢測與超音波檢測兩種方法的適用范圍和局限性[提示]:應從兩種方法的靈敏度高低、檢測厚度范圍、易發現的缺陷形狀以及安全防護和經濟性等方面進行比較
59.射線防護有哪几種基本方法?每種防護方法的基本原理是什么?[提示]:射線防護方法有三種,即距離防護、時間防護、屏蔽防護,距離防護--射線劑量率與離射線源的距離平方成反比,因此盡量在距離射線源遠的地方從事射線探傷工作﹔時間防護--人體接收射線劑量與時間成正比,盡量縮短接收時間以減少對人體的危害﹔屏蔽防護--射線穿過屏蔽材料時,其能量會衰減,盡量在有安全屏蔽的條件下進行工作
60.簡述磁粒檢測的原理和適用范圍答:磁粒檢測是根據漏磁場原理而達到顯示缺陷的目的,鐵磁性材料在外加磁場進行磁化時,由于表面或近表面缺陷處因磁阻變化引起磁力線的畸變,導致部分磁力線泄露出工件表面而形成漏磁場,它能吸附施加在工件表面的磁粉從而顯示出缺陷的位置和形狀,達到檢測缺陷的目的。磁粒檢測適用于檢查鐵磁性材料的表面和近表面缺陷。
61.簡述渦電流檢測原理?答:渦電流檢測是以電磁感應原理為基礎的。即檢測線圈通以交變電流,線圈子內交變電流的流動將在線圈子周圍產生一個交變磁場,這種磁場稱為“原磁場”。把一導體置于原磁場中時,在導體內將產生感應電流,這種電流叫做渦電流。導體中的電特性(如電阻、磁導率等)變化時,將引起渦電流的變化。利用渦電流的變化檢測工件中的不連續性的方法稱為渦電流檢測。
62.試比較MT和PT的優缺點答:MT:ヾ只適用于鐵磁性材料,一般無毒性,ゝ可檢查表面和近表面開口與不開口的缺陷,檢測靈敏度與磁化規范,檢測方法,被檢材料的磁特性等關系影響較大,磁化方向與缺陷方向有關,并受工件几何形狀特性限制,ゞ操作簡單,效率高,成本低,PT:ヾ適用于非多孔性表面的任何材料,只能檢查表面開口型缺陷,ゝ不受缺陷方向性和工件几何形狀限制的影響,ゞ設備器材簡單,有一定毒性,操作簡單,效率較低,成本較高.
63.什么是目視檢測?答:目視檢測是利用眼睛的視覺或借助輔助工具,儀器,例如放大鏡,內窺鏡等,進行直接或間接地觀察檢驗物體表面缺陷的非破壞檢測方法,適合于檢查物體表面狀況,例如整潔程度和腐蝕情況等.
64.超音波檢測是利用了超音波的那些特性?答:ヾ波長短,直線傳播,有良好的指向性,ゝ在異質界面上會發生反射,折射,波型轉換,ゞ在介質中還會發生衍射與散射,衰減,諧振,聲速變化,々能在固體和液體中傳播
65.簡單解釋什么叫壓電效應?答:某些物體在承受壓力時,在其表面上會產生電荷集聚的現象,稱為正壓電效應,相反,這樣的物體被放在電場中時,它自身會發生形變,稱為逆壓電效應.壓電效應是可逆的.
66.為何要對各類產品制定相應的非破壞檢測程序書?答:對各類產品制定相應的非破壞檢測程序書的目的是:作為貫徹執行標准具體化的文件﹔作為設備器材准備、生產、計划、調度、加工操作和定額計划的依據﹔作為保証產品質量、提高勞動生產率、降低生產成本的主要手段。
67.什么是焊縫的冷裂紋?試述冷裂紋產生的原因及預防措施,對于確定無損檢測方案時應如何予以考慮?答:焊縫在較低的溫度下產生的裂紋稱為焊縫的冷裂紋,一般焊接后冷卻到360℃以下才會產生,多發生在焊縫熱影響區熔合線附近的過熱區中,主要由于焊接件熱影響區的低塑性組織(淬硬組織),焊接接頭中的氫氣和焊接應力三個因素共同作用所致,冷裂紋的發生有延遲性,可能延遲數小時才發生,也可能延遲更長的時間.預防措施包括:選用低氫型焊條并嚴格按照工藝規定烘干,以控制焊接過程中的氫含量,適當的焊前預熱和焊接時增大焊接熱量輸入,以減緩冷卻速度,避免淬硬組織出現,焊后及時熱處理以消除內應力,注意選用碳當量低的鋼材,即避免使用有冷裂傾向的鋼材,減少焊縫拘束度以減少結構應力,以及焊接前注意清潔坡口以減少氫污染等.在確定無損檢測方案時,對于有冷裂紋傾向的鋼材的焊縫檢測時機選擇應根據冷裂紋可能的延遲時間,把檢測時機確定在冷裂紋發生之后.
68.鋼焊縫常見的缺陷有那些?其中危害最大的缺陷有哪几種?答:焊縫上常見的缺陷有裂紋、氣孔、夾渣、未焊透(熔入不足)、未熔合(熔入不良)、咬邊、弧坑、焊瘤和燒穿等,其中危害最大的是裂紋、未焊透和未熔合。
69.簡述焊縫中裂紋的種類及其形成原因[提示]:焊縫中裂紋有熱裂紋和冷裂紋兩類,熱裂紋--在液態到固態的結晶過程中產生,其原因主要是焊縫金屬中存在低熔點夾雜物,如硫化鐵,在較大的焊接應力下發生晶間破裂而形成的裂紋﹔冷裂紋--為冷卻時產生,存在于基體金屬與焊縫交界處,其產生原因包括熱影響區形成淬火組織、焊接接頭的氫含量多、所受應力大等
70.奧氏體不鏽鋼焊接時最容易產生什么缺陷?答:最容易產生熱裂紋和晶間腐蝕傾向
71.什么叫內應力?它有什么特點?內應力可以分成哪几類?答:沒有外力存在時,彈性物體內所保存的應力叫做內應力,它的特點是在物體內形成一個平衡的力系,即遵守靜力學條件.按性質和范圍大小可分為宏觀應力,微觀應力和超微觀應力.按引起原因可分為熱應力和組織應力.按存在時間可分為瞬時應力和殘余應力.按作用方向可分為縱向應力和橫向應力.
72.鋼中“白點”(“發裂”)缺陷形成的原因及其對鋼的性能的影響是什么?答:鋼中白點形成的原因是:鋼的化學成分-鉻鋼、鉻鉬鋼、鉻鎳鋼等對白點較敏感,一般稱之為“白點敏感性鋼”﹔含氫量-這是主要條件,在熱加工后的鋼冷卻較快時,溶于鋼中的氫來不及逸出擴散到空氣中而聚集在鋼的顯微組織缺陷處,因為由氫原子結合成分子,體積擴張引起高的內應力導致撕裂﹔鋼坯與鍛件的尺寸-尺寸越大,氫的逸出擴散因路徑越長而越困難,白點敏感度就越大,因此多發生在鍛(軋)后冷卻較快的鍛件和軋制件中。白點對鋼的性能的影響:使鋼的機械性能大大下降,造成工件開裂、破壞或使用中嚴重失效,故在任何情況下,凡有白點缺陷的鋼材或工件都被禁止使用。
73.什么叫做應力集中?答:對于存在切口,螺紋,開孔,凹槽等具有截面急劇改變部位,或者因為濕度不均勻,構件承受彎曲應力等情況下,在構件的某些小范圍內的應力數值較高,而離開該區域稍遠,應力數值即大為降低,我們這種情況叫做該小范圍區域應力集中.
74.什么叫熱應力?答:一般物體都具有熱脹冷縮特性,當物體受熱或受冷不均勻而導致熱脹冷縮不能自由進行時,在物體中所引起的應力稱為熱應力.
75.什么是金屬材料的機械性能?答:金屬承受外力載荷過程中所表現出來的,包括強度,硬度,彈性,塑性,韌性等能力統稱為金屬材料的機械性能
76.焊接質量的非破壞性檢查方法有哪些?答:外觀目視檢查,水壓試驗,致密性試驗,非破壞檢測(包括液滲檢測,磁粒檢測,超音波檢測,射線檢測等,對于容器類還可進行聲發射檢測)
77.什么是斷裂力學?它有什么應用價值?答:斷裂力學是研究帶有缺陷的材料與結構抵抗缺陷擴展的能力,以及缺陷在各種承載條件下擴展的規律,它在安全設計,合理選材,指導改進工藝,提高產品質量,制定科學的檢驗操作,正確評價材料構件的可靠性,防止事故發生以及損傷容限設計等方面具有重大的應用價值
78.對合金鋼鍛件如何進行去氫處理?目的是什么?答:為了對合金鋼鍛件進行去氫處理,鍛造后必須進行長時間的保溫退火(即在氫溶解度小、擴散系數大時的溫度下長時間保溫退火),去氫的目的是為了防止產生“白點”(又稱“發裂”)缺陷。
79.鑄件由于具有哪些特點,所以在機械制造中得到了廣泛應用?答:鑄件容易獲得其他方法不易獲得的形狀復雜的工件﹔鑄件成本低﹔可以采用特殊工藝獲得精密鑄件,其表面不經加工即有理想的光潔度﹔有些鑄件(如球墨鑄鐵)既有一定的強度和韌性,又有耐磨性,可以滿足如發動機曲軸等重要部件要求,而且成形簡單,比鍛造價格便宜﹔鑄件內的缺陷不敏感,在使用中缺陷不易擴展﹔有些特殊要求的,例如機床床身,有吸振要求,故用鑄鐵件制造
80.什么是金屬的熱處理?常用的熱處理方法有哪些?答:將金屬材料通過加熱,保溫,冷卻,使其內部組織發生變化,從而獲得所需性能的工藝方法,稱為熱處理.常用的熱處理方法有退火,正火,調質,淬火,回火,滲碳,滲氮,時效等
81.什么叫“白點”(“發裂”)?防止產生白點的措施有哪些?一般地說低碳鋼能否產生白點?答:白點是鋼中氫和內應力引起的一種從橫截面看是極細的裂紋,從縱向斷口看是呈銀白色斑點(多呈近乎橢圓形)的缺陷,故被稱為白點,又稱發裂。防止措施:冶煉用爐料、廢鋼、要加入的合金元素等均要經高溫烘烤,以減少鋼中水份分解出氫的含量﹔鍛造后要立即進行除氫熱處理-去氫等溫退火。一般地說,低碳鋼不會產生白點。
82.某些鋼材在焊接后為什么要及時進行熱處理?答:ヾ消除焊接殘余應力,改善焊接接頭性能,ゝ改善焊縫及熱影響區組織,提高焊接接頭的塑性和韌性,ゞ使焊縫中的氫氣更快逸出,々穩定結構尺寸
83.常見的焊接接頭有哪几種?答:對接接頭,T型接頭,角接接頭和搭接接頭
84.有些金屬材料的工件焊接前要求預熱,它的作用是什么?答:預熱的目的是使工件在焊接后能緩慢冷卻,防止焊縫及熱影響區發生裂紋
85.什么是焊縫的熱裂紋?其產生原因是什么?答:焊接過程中,在高溫(焊縫凝固)狀態下,沿晶界開裂的裂紋,稱為焊縫的熱裂紋,其產生原因主要是由于在晶界有低熔點相析出,高溫時金屬的軟化和脆化以及母材熱影響區硫磷化合物的析出,焊接工藝不當造成焊接應力過大,以及元素燒損或偏析等.
86.焊接中碳鋼時最容易出現的缺陷是什么?答:中碳鋼焊接最容易出現的缺陷主要是裂紋,包括熱裂紋與冷裂紋,也容易產生氣孔
87.不鏽鋼按照其顯微組織形態大體上可分成哪几類?按照其耐蝕性能大體上可分成哪几類?答:不鏽鋼按照其顯微組織形態大體上可分為奧氏體不鏽鋼,馬氏體不鏽鋼,半馬氏體不鏽鋼和鐵素體不鏽鋼﹔按照其耐蝕性能,能抵抗大氣腐蝕的鋼叫不鏽鋼,但它不一定耐酸,在某些浸蝕性強烈的介質中能抵抗腐蝕作用的鋼叫做耐酸鋼,也稱為耐酸不鏽鋼,在高溫環境下也能耐受腐蝕的不鏽鋼叫耐熱不鏽鋼
88.消除焊接殘余應力的方法主要有哪些?答:整體高溫退火和局部高溫退火
89.什么是金屬的可焊性?答:金屬材料在一定工藝條件下可通過焊接形成優質接頭的性能,不同的金屬其可焊性能是有區別的
90.鋼鐵的可焊性能與什么因素有關?答:鋼鐵的可焊性決定于它的化學成分,特別是它的含碳量,一般來說,含碳量越高,可焊性越差,而且焊縫越容易產生裂紋等缺陷,因此一般低碳鋼具有優良的可焊性,中碳鋼的可焊性較差,高碳鋼的可焊性最差
91.鍛件發生過燒,說明鍛造工藝上的什么因素出現問題?答:加熱溫度過高,或者變形過于激烈使局部位置的變形熱過大導致局部過燒
92.什么是冷作硬化?答:金屬壓力加工過程中,金屬若在常溫或較低溫度下承受外力作用發生變形時,會產生硬化組織(多在近表層或表層),導致機械性能發生變化,如強度,硬度增高,塑性,韌性下降,導熱性,電導率,磁導率及抗蝕性降低等
93.什么是磨削裂紋?答:在磨削機械加工時,由于高速磨削能在工件表面產生高熱,隨同磨削砂輪磨削后即施加的冷卻液起到了淬火冷卻介質的作用,當磨削操作不當,例如磨削進給量過大,磨削砂輪轉速過高等,就容易在工件的磨削面上產生裂紋,稱為磨削裂紋,其形成機理與熱處理淬火裂紋相似,但它只局限在工件磨削面的表面層,并且磨削裂紋的取向多與磨削方向垂直或呈一定的角度
94.什么是金屬的壓力加工?答:借助外力作用使金屬坯料(加熱或未加熱的)發生塑性變形,成為所需尺寸和形狀的毛坯或零件的工藝方法,包括鍛造,軋制,擠壓,沖壓,拔制等多種方法
95.什么是金屬的鑄造加工?答:將熔化的液態金屬或合金注入已制好的鑄型中,經冷卻凝固后獲得所需形狀尺寸的金屬毛坯或零件的工藝方法,包括砂型鑄造,型模鑄造,壓力鑄造,離心鑄造等多種鑄造方法
96.什么是金屬的焊接?答:將兩塊分離的金屬其接頭部分局部加熱到熔化或半熔化狀態,采取施加壓力或不加壓,或填充其他金屬,利用原子間的擴散與結合等方法,使它們連接成整體的過程稱為焊接
97.硫在鋼焊縫中有何危害?如何減少鋼焊縫的含硫量?答:因為鐵和硫生成的FeS容易與r-Fe形成低熔點共晶體,當溫度達到900℃以上時,共晶體熔化,破壞了晶粒結合強度,通稱為“熱脆”或“紅脆性”,導致焊縫中產生熱裂紋,硫化物在鋼中容易引起偏析,因而降低了焊縫結構抗層狀撕裂能力和鋼的韌性。控制焊縫中含硫量的方法主要是:ヾ嚴格限制母材和焊接材料中的含硫量﹔ゝ在熔池中加入某些比鐵對硫親和力更大的元素從而形成硫化物,這些硫化物能很好地熔于熔渣中而難熔于金屬中,達到脫硫的目的。
98.對于鍋爐壓力容器的環焊縫、縱焊縫和角焊縫,為什么在非破壞檢測中通常有不同的檢測要求?答:在鍋爐及壓力容器中,環焊縫承受軸向應力,縱焊縫承受環向(即切向)應力,在容器的三項受力狀態中,環向應力最大,其值可達到軸向應力的兩倍,即縱焊縫受力是環焊縫的兩倍,因此,縱焊縫的非破壞檢測合格標准高于環焊縫。角焊縫不易施焊,且角焊縫屬于形狀不連續部位,易形成應力集中或產生附加彎曲應力,受力狀況惡劣,因此其非破壞檢測的合格標准也較高。
99.低合金鋼制壓力容器的焊接工藝常常要求焊前預熱和焊后熱處理,其主要目的是什么?答:焊前預熱的目的是:減緩焊接接頭的冷卻速度,防止淬硬組織出現﹔減小焊接應力﹔有助于焊縫中的氫向外逸出,以防止焊縫及熱影響區產生裂紋。焊后熱處理的目的是:消除焊接應力﹔提高焊接接頭的塑性、韌性﹔使焊縫中的氫更快向外逸出﹔穩定結構尺寸。
100.低合金高強度鋼在壓力容器制造中獲得廣泛應用,其優點是什么?在制造中應注意哪些問題?在非破壞檢測方面應注意哪些問題?答:低合金高強度鋼和同樣含碳量的碳素鋼相比,不僅能夠有效地提高鋼的強度,而且能夠保持較好的塑性、可焊性和其他工藝性能,因而減小了容器的壁厚和重量。在制造中,由于低合金高強度鋼的缺口敏感性較高,有淬硬傾向,在焊接時容易產生缺陷,因此要嚴格執行焊接工藝,采用鹼性低氫焊條和適當的預熱溫度、焊后緩冷和進行焊后消除應力熱處理等。在非破壞檢測方面也需要相應增加檢查次數,如坡口磁粒檢測或著色液滲檢測,耐壓試驗后的表面檢測抽查,另外,焊后24小時才能進行檢測,以便于發現延遲裂紋。