X射线在金属检测中具有广泛应用,主要利用其穿透性和与物质相互作用产生的信号差异,实现对金属材料内部结构、缺陷、成分及厚度等特性的无损检测(NDT)。
主要检测技术
1. X射线成像(Radiography)
原理:利用X射线穿透工件后在胶片或数字探测器上形成灰度图像。
可检出缺陷:
气孔、缩孔
裂纹(需合适取向)
夹杂物(如砂粒、氧化物)
未熔合、未焊透(焊接接头)
优点:直观、永久记录、适用于复杂几何形状。
局限:对平行于射线方向的裂纹不敏感;厚大工件需高能X射线源(如直线加速器)。
数字射线成像(DR) 和 计算机断层扫描(CT) 可实现三维重建,大幅提升缺陷定位与定量能力。
2. X射线荧光光谱(XRF)
原理:高能X射线激发金属原子内层电子,产生特征X射线荧光,其能量/波长对应元素种类,强度反映含量。
用途:
合金牌号识别(如区分304 vs 316不锈钢)
镀层厚度测量(如Zn、Cr、Ni镀层)
有害元素筛查(RoHS:Pb、Cd、Hg等)
特点:非破坏、快速(秒级)、表面分析(几μm–mm深度)。
3. X射线衍射(XRD)
原理:利用X射线在晶体中的布拉格衍射,分析金属的物相组成、晶格参数、残余应力、织构。
应用:
鉴别金属间化合物(如σ相、χ相)
测定残余奥氏体含量(在淬火钢中)
应力腐蚀开裂(SCC)研究中的相变分析
来源:网络
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