射线检测尤其适用于检测材料或构件内部的宏观几何缺陷。射线检测的基本原理是利用射线穿透物体。当射线穿过被检测的钢结构时,由于材料内部不同的密度和厚度对射线的吸收和衰减程度不同。射线衰减大,到达胶片或数字探测器的射线强度弱。物质密度小,射线衰减小,到达胶片或数字探测器的射线强度强。

这种强度差异在记录介质上形成对比度,从而显示出物体内部结构的二维投影图像,通过分析该图像即可判断缺陷的存在、性质、大小和位置。
1. 射线照相法这是最传统、应用最广泛的方法。将射线源置于被检测钢结构的一侧,将胶片(或成像板)置于另一侧。曝光后,胶片经过化学冲洗,得到底片。检测人员通过观片灯观察底片上的黑度变化来评定缺陷。
图像直观,易于存档和追溯。灵敏度高,对体积型缺陷检出能力非常强。可作为法律依据和永久性记录。
成本较高(胶片、化学品消耗)。过程耗时,不能实时出结果。需要处理化学废液,不够环保。有辐射安全防护要求。
2. 数字射线成像法是现代射线检测的发展方向,利用数字探测器替代传统胶片。
使用成像板代替胶片,曝光后通过激光扫描仪读取成像板上的潜影,形成数字图像。使用平板探测器等,在曝光后几秒钟内直接生成数字图像。
实时/快速成像,效率极高。无需化学冲洗,环保、成本低。数字图像便于计算机处理、存储、传输和远程评片。动态范围宽,对比度可调。
初始设备投资大(尤其是高质量DR系统)。图像空间分辨率在理论上可能略低于优质胶片。
射线检测主要用于检测焊缝的内部质量,是确保焊接结构安全的关键手段。
常见可检测缺陷:气孔,在底片上呈黑色点状影像。夹渣,呈形状不规则、黑度不均匀的点状或条状影像。未焊透,位于焊缝根部的连续或断续的黑色直线。未熔合,呈直线状或条纹状黑色影像。裂纹,呈轮廓分明的黑色细丝状影像,两端尖细。

优点:射线检测能获得内部缺陷的直观二维图像,定性、定量、定位准确。底片或数字图像可作为永久记录,便于追溯、复核和责任界定。对气孔、夹渣等有极高的检出率。不仅限于钢,也适用于铝、钛等金属及非金属。
局限性:存在电离辐射危险,必须建立严格的安全防护区,操作人员需持证上岗。设备和运营成本相对较高。对于平面状缺陷(如裂纹、未熔合),如果其方向与射线束平行,则难以检出。最佳检测方向是射线束垂直于缺陷平面。对于非常厚的钢构件,需要能量极高的射线设备,实施困难。通常需要射线源和探测器分别放置在工件的两侧,在某些狭窄或封闭空间内操作不便。二维投影图像无法直接给出缺陷在厚度方向上的具体位置(除非进行断层扫描)。
射线检测以其直观、可记录的独特优势,为评估钢结构内部完整性提供了最直接的证据。尽管存在成本、安全和操作便利性方面的限制,但随着数字射线成像(DR/CR)技术的普及,其效率和应用范围正在不断扩大。在实际工程中,通常会将射线检测与超声波检测等方法结合使用,以实现对钢结构质量更全面、更可靠的评估。