2025年X射线探伤基础知识试题（附答案）

2025年X射线探伤基础知识试题（附答案）一、单项选择题（每题2分，共40分）1.X射线的本质是（）。A.高速电子流B.电磁波C.质子流D.中子流2.以下关于X射线衰减规律的描述，正确的是（）。A.与物质原子序数平方成反比B.与物质密度成反比C.与射线能量成正比D.遵循指数衰减规律3.工业X射线机中，用于控制射线强度的主要参数是（）。A.管电压B.管电流C.曝光时间D.焦距4.透照时，若焦距从600mm增加到1200mm，为保持底片黑度不变，曝光时间应（）。A.增加到原来的2倍B.增加到原来的4倍C.减少到原来的1/2D.减少到原来的1/45.丝型像质计的像质指数“15”表示（）。A.能识别的最细丝直径为0.15mmB.能识别的最细丝编号为15C.能识别的最细丝直径为1.5mmD.像质计总丝数为15根6.以下哪种因素会导致几何不清晰度（Ug）增大？（）A.减小焦点尺寸（df）B.增大焦距（F）C.增大工件厚度（b）D.减小工件到胶片距离（b）7.胶片特性曲线中，“梯度（G）”表示（）。A.胶片的感光度B.胶片的灰雾度C.黑度随曝光量变化的速率D.胶片的本底密度8.透照钢工件时，若管电压过高，可能导致的问题是（）。A.对比度下降B.穿透力不足C.曝光时间过长D.几何不清晰度减小9.以下关于增感屏的描述，错误的是（）。A.铅箔增感屏可吸收散射线B.荧光增感屏的增感系数高于铅箔屏C.增感屏应与胶片紧密贴合D.增感屏厚度越厚，增感效果越弱10.底片黑度测量时，若使用的黑度计误差为±0.05，实际黑度为2.5，则测量结果应记录为（）。A.2.5±0.05B.2.45~2.55C.2.5D.2.4或2.611.射线与物质相互作用时，产生光电效应的条件是（）。A.射线能量远大于物质原子内层电子结合能B.射线能量等于物质原子内层电子结合能C.射线能量略小于物质原子内层电子结合能D.射线能量远小于物质原子内层电子结合能12.透照厚度为30mm的钢工件（半价层为2mm），若初始射线强度为I₀，穿过工件后的强度为（）。A.I₀×(1/2)^15B.I₀×(1/2)^30C.I₀×(1/2)^5D.I₀×(1/2)^213.以下缺陷中，在X射线底片上呈现为不规则黑色细线的是（）。A.气孔B.夹渣C.裂纹D.未熔合14.为提高底片对比度，可采取的措施是（）。A.提高管电压B.降低管电压C.增大曝光时间D.减小焦距15.个人剂量计的主要作用是（）。A.监测环境辐射水平B.测量射线机输出强度C.记录个人累积受照剂量D.计算几何不清晰度16.透照工艺卡中，“K值”表示（）。A.横向裂纹检出角B.透照厚度比C.几何不清晰度D.像质指数17.以下关于散射线的描述，错误的是（）。A.散射线会降低底片对比度B.工件厚度越大，散射线越多C.铅箔增感屏可减少散射线D.背散射防护铅板厚度应≥2mm18.胶片显影时间过长会导致（）。A.灰雾度增加B.对比度下降C.感光度降低D.黑度均匀性提高19.透照直径为φ100mm的环焊缝（壁厚10mm），最佳透照方式为（）。A.单壁单影B.单壁双影C.双壁单影D.双壁双影20.射线防护的“距离防护”原理是（）。A.辐射强度与距离平方成反比B.辐射强度与距离成正比C.辐射强度与距离无关D.距离越近，散射越少二、判断题（每题1分，共15分。正确填“√”，错误填“×”）1.X射线的波长越长，穿透力越强。（）2.管电流决定了X射线的能量，管电压决定了X射线的强度。（）3.几何不清晰度（Ug）的计算公式为Ug=df×b/(F-b)，其中b为工件到胶片的距离。（）4.像质计应放置在射线源侧工件表面，当无法放置时可放置在胶片侧，但需进行补偿。（）5.底片黑度范围一般要求为1.5~4.0（采用D76显影液时）。（）6.康普顿效应中，射线能量会转移给反冲电子，自身波长变短。（）7.透照厚度差较大的工件时，可采用双胶片技术提高检测灵敏度。（）8.铅箔增感屏的主要作用是吸收软射线，减少散射线，同时对X射线有增感作用。（）9.射线检测中，“灵敏度”是指能发现的最小缺陷尺寸，与像质指数直接相关。（）10.曝光曲线是管电压、管电流、曝光时间与透照厚度的关系曲线，需定期校验。（）11.底片上的“伪缺陷”可能由显影液污染、胶片划伤或增感屏损坏引起。（）12.射线检测的适用厚度范围受X射线机功率限制，一般工业X射线机最大透照厚度为200mm钢。（）13.个人年有效剂量限值为50mSv（非连续5年平均），任何单一年份不超过100mSv。（）14.透照时，若工件表面有油污或锈蚀，会导致局部黑度异常，影响缺陷识别。（）15.数字射线检测（DR）与传统胶片检测相比，无需暗室处理，但空间分辨率较低。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述X射线产生的四个必要条件。2.透照工艺中，如何选择管电压？需考虑哪些因素？3.丝型像质计的作用是什么？使用时应满足哪些要求？4.射线防护的“三原则”是什么？分别说明其具体措施。5.底片评定时，如何区分气孔与夹渣的影像特征？四、计算题（每题8分，共32分）1.已知某材料的半价层为3mm（对某能量X射线），若工件厚度为12mm，求射线穿过工件后的强度为初始强度的多少？2.透照工件时，焦点尺寸df=3mm，工件厚度b=20mm，焦距F=600mm，计算几何不清晰度Ug。3.某X射线机在焦距600mm、管电流5mA、曝光时间4min时，底片黑度为2.5。若焦距调整为900mm，管电流不变，需曝光多长时间才能保持黑度不变？4.胶片特性曲线的梯度G=3.0，当曝光量从E₁增加到E₂时，黑度从D₁=1.5增加到D₂=3.0，求E₂/E₁的比值（假设在特性曲线的直线部分）。五、综合分析题（共33分）1.某企业需对厚度为25mm的Q345R钢板对接焊缝进行X射线检测，要求像质指数≥12（丝型像质计，12号丝直径0.15mm）。已知X射线机焦点尺寸df=2mm，最大管电压300kV，最大管电流10mA。请设计透照工艺参数（包括管电压、焦距、曝光时间、像质计放置位置），并说明理由。（12分）2.一张钢焊缝底片经评定，发现局部区域存在黑色影像，形态为细长、两端尖细、边缘清晰的线条。请判断可能的缺陷类型，并描述其形成原因及对工件性能的影响。（10分）3.某检测人员在透照过程中发现底片黑度过低（平均黑度1.2），请分析可能的原因（至少列出5项），并提出解决措施。（11分）参考答案一、单项选择题1.B2.D3.B4.B5.A6.C7.C8.A9.D10.C11.A12.A13.C14.B15.C16.B17.D18.A19.B20.A二、判断题1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.√11.√12.×13.×14.√15.√三、简答题1.X射线产生的必要条件：（1）电子源（如阴极灯丝加热发射电子）；（2）加速电子的电场（阴阳极间施加高电压）；（3）电子的高速运动（在电场中加速获得动能）；（4）电子的突然减速（撞击阳极靶材，动能转化为X射线能）。2.管电压选择及影响因素：管电压主要影响X射线的能量和穿透力。选择原则：在保证穿透力的前提下，尽量降低管电压以提高对比度。需考虑因素：（1）工件厚度（厚度越大，需更高管电压）；（2）材料密度（密度越大，需更高管电压）；（3）缺陷类型（小缺陷或薄工件需较低管电压以提高对比度）；（4）胶片类型（高感光度胶片可适当降低管电压）。3.丝型像质计的作用及使用要求：作用：评估射线检测的灵敏度，验证透照工艺是否满足要求。使用要求：（1）放置在射线源侧工件表面，与焊缝平行；（2）丝径编号应覆盖检测要求的像质指数（如像质指数12，需包含12号及更细的丝）；（3）当无法放置在源侧时，需放置在胶片侧，并在像质计附近标注“F”，同时增加曝光量补偿（一般增加20%~30%）；（4）像质计应与工件表面紧密贴合，避免翘起。4.射线防护三原则及措施：（1）时间防护：减少受照时间（如提高操作效率，避免不必要的停留）；（2）距离防护：增大与射线源的距离（辐射强度与距离平方成反比，远离源可显著降低剂量）；（3）屏蔽防护：使用铅板、混凝土等屏蔽材料（如在射线机周围设置铅屏，工件后方放置背散射铅板）。5.气孔与夹渣的影像区分：（1）气孔：影像多为圆形或椭圆形，边缘较清晰，黑度中心高、边缘低（因缺陷内空气对射线吸收少，中心厚度最薄）；（2）夹渣：影像形态不规则（如条状、块状），边缘模糊，黑度分布不均（因夹渣成分复杂，对射线吸收不一致）；（3）气孔通常单个或密集分布，夹渣多沿焊缝方向分布（因熔池冶金反应残留）。四、计算题1.强度计算：半价层n=厚度/半价层=12/3=4层，剩余强度I=I₀×(1/2)^n=I₀×(1/2)^4=I₀×1/16。答：为初始强度的1/16。2.几何不清晰度计算：Ug=df×b/(F-b)=3mm×20mm/(600mm-20mm)=60/580≈0.103mm。答：Ug≈0.103mm。3.曝光时间调整：曝光量与距离平方成正比（Q=K×I×t/F²），保持Q不变时，t₂=t₁×(F₂²/F₁²)=4min×(900²/600²)=4×(810000/360000)=4×2.25=9min。答：需曝光9分钟。4.曝光量比值计算：梯度G=(D₂-D₁)/(lgE₂-lgE₁)，代入数据：3.0=(3.0-1.5)/(lgE₂-lgE₁)，得lg(E₂/E₁)=1.5/3.0=0.5，故E₂/E₁=10^0.5≈3.16。答：E₂/E₁≈3.16。五、综合分析题1.透照工艺设计：（1）管电压：25mm钢工件，参考曝光曲线，选择管电压约220~240kV（兼顾穿透力与对比度，避免过高导致对比度下降）；（2）焦距：根据几何不清晰度要求（Ug≤0.2mm），Ug=df×b/(F-b)≤0.2mm，代入df=2mm，b=25mm，得F≥(df×b)/Ug+b=(2×25)/0.2+25=250+25=275mm，取F=600mm（兼顾灵敏度和效率）；（3）曝光时间：根据曝光曲线，假设管电流5mA时，25mm钢的曝光量为15mA·min（5mA×3min），实际需验证；（4）像质计放置：源侧工件表面，与焊缝平行，丝径方向垂直于焊缝，确保12号丝（0.15mm）清晰显示。2.缺陷判断与分析：（1）缺陷类型：裂纹（典型影像为细长、两端尖细、边缘清晰的黑线）；（2）形成原因：焊接热应力过大（如冷却速度过快）、材料含硫磷杂质高、焊接工艺不当（如电流过小导致熔深不