无损探伤实验报告

1、20112012 学年第2学期实验（实习）报告课程名称：飞机结构防腐授课班级：授课教师 ：姓名：学号：实验一超声波检测法一、 实验目的1、了解超声波检测法的基本原理、优点和应用局限性。2、熟悉超声波检测设备的基本使用方法；熟悉使用垂直探头和斜探头探测试件内部缺陷的操作过程。二、 实验仪器设备（只需写明实验设备的重要组成部分，无需写具体型号）数字式超声波探伤仪、被测试块和耦合剂三、 实验原理所谓超声波检测法是利用超声波在被检材料中的响应关系来检测孔蚀、裂纹等缺陷及厚度的一种检测方法。利用压电材料产生超声波，入射到被检材料中。超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象，尤其是不能通过气体固体界面。如

2、果金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷（缺陷中有气体），超声波传播到金属与缺陷的界面处时，就会全部或部分反射。反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件中的深度、位置和形状。四、 实验步骤1. 探头连接：将直探头、斜探头或其它类型探头与超声波探伤仪相连接。2. 超声波探伤仪基本参数的设定：根据探伤构件的材料、外形尺寸及选用的探头类型，调节、设定超声波探伤仪的声速、声程等检测参数。3. 仪器校准：利用标准校准试块，校准仪器，设定仪器零点。4. 涂耦合剂：在探伤区域内涂抹耦合剂。5. 进行探伤操作。五、

3、实验结果描述纵波进行检测，工件无缺陷时，只显示始波 T和底波 B，当工件中有缺陷时，在始波和底波之间出现一个伤波；当工件中缺陷横截面积很大时，将无底波，声束被缺陷全反射。用横波进行检测，工件无缺陷时，一般只显示始波 T 而不显示底波 B，因为横波的穿透能力差，当有缺陷时，在始波后出现一个伤波。六、 回答思考题1、简述超声波检测法的特点及适用性。超声波检测法可用于金属、非金属、复合材料制件的损伤探测， 既可以检测工件内部的缺陷，也可以检测工件表面的缺陷。可用来检测锻件、型材的裂纹、分层、夹杂，铸件中的气孔、裂纹、疏松等缺陷，焊缝中的裂纹、气孔、未焊透等缺陷，复合材料的分层、脱胶等缺陷，还可以测定

4、工件的厚度。采用超声波厚度仪从一侧测量构件的厚度，精确度可达到1%。可以用超声波厚度仪检测轻微的腐蚀，但不能检测中等或严重的腐蚀损伤。这是因为中等以上的腐蚀损伤，由于超声波的散射， 不会得到构件厚度度数。但是，当清除腐蚀产物后，可以用它来测量去腐后的构件的厚度，并可以进一步确定腐蚀造成的材料的减少量。2、说明纵波探测法根据什么确定缺陷的位置和大小。设探测面到缺陷的距离为 x, 材料的厚度为 t ，从示波器始波 T 到伤波 F的长度为 Lf, 从始波到底波的长度为 Lb，可得 x=(LF/LB)t 。由此，可求出缺陷的位置。另外伤波高度随缺陷或损伤增大而增高， 所以可由伤波高度估计缺陷或损伤的大

5、小。当缺陷或损伤很大时， 可以移动探头，按显示缺陷或损伤的范围求出缺陷或损伤的延伸尺 寸。3、分析超声波探测法中使用斜探头产生横波的特点，说明为什么在超声波检测中使用横波探测来辅助纵波探测。利用斜探头，使晶片发出的纵波穿过有机玻璃透声楔块倾斜入射至界面，当入射角在第一临界角与第二临界角之间时，在被检测工件中只有折射横波。在飞机结构维修检测中，检查接耳部位时，由于接耳裂纹多为从螺纹孔内壁开裂的径向损伤，故在接耳部位外侧表面使用横波进行原位检查能达到满意效果。同时，用纵波直探头检测，工件中垂直于探面的缺陷或损伤不易发现，因此，常辅以横波检查。实验二涡流检测法一、 实验目的1、了解涡流检测法的基本原

6、理、涡流检测深度的影响因素。2、了解涡流检测法的优缺点和应用局限性。3、熟悉涡流检测的基本步骤和涡流检测设备的基本使用方法。二、 实验仪器设备（只需写明实验设备的重要组成部分，无需写具体型号）涡流探伤仪、带三条不同深度划痕的试样三、 实验原理如果试件表面或近表面有裂纹的话，势必使涡流的流动发生畸变而影响次级磁场，导致线圈中电流的变化，从而反应出试件中缺陷的情况。四、 实验步骤1. 首先应对试件表面进行清洗， 去除试样表面对探伤有影响的附着物。2. 连接探头和涡流探伤仪。3. 仪器使用前，应先通电一定时间，使之稳定，然后才可选定试验规范和进行探伤。4. 操作仪器菜单，设置合理的检测参数。5. 必

7、须在保证适当和正确的探伤性能的情况下来选定探伤规范。要把探伤仪器调整到能充分探测出所定的缺陷，而将缺陷以外的杂乱信号排除掉。(1) 探伤频率的选定。通常选择能把指定的对比试块上的人工缺陷检测出来的频率作为探伤频率。(2) 选择线圈。首先要使所选线圈能适合于试件的形状和尺寸，同时要使之能探测出指定的对比试块中的人工缺陷。(3) 探伤灵敏度的选择。它是在其他调整步骤完成之后进行的，要把指定试块上的人工缺陷的显示图像调整在探伤仪显示器的正常动作范围之内。(4) 探伤仪有平衡电桥时，应让试件在实际探伤状态下，放在无缺陷的部位进行电桥的平衡调整。(5) 对装有移相器的探伤议，要调整相位角，使指定的对比试

8、块中的人工缺陷能最明显地探测出来，并将缺陷以外的杂乱信号排除掉。6. 用选定的规范进行探伤时，如发现探伤规范发生变化时， 要立即停止探伤，此时应重新调整并在稳定一段时间后再继续进行探伤。五、 实验结果描述试件无缺陷时，涡流探伤仪的读数基本维持不变，当探头移到缺陷上方时，探伤仪的读数会发生较大改变，而且划痕的深度越深， 读数改变的越大。通过把试件的测试读数与标准参考试件的测试读数作对比，就能估计出腐蚀损伤的程度。六、 回答思考题1 观察探头形状，说明低频探头和高频探头的适用条件。一般来说，高频涡流用于检测表面或近表面裂纹（缺陷），低频涡流用于检测隐蔽面或紧固件孔壁上的裂纹（缺陷）。2 分析涡流检

9、测法的适用性。碳虽不是金属，但他是能导电的，所以可以用涡流检测法检查碳纤维复合材料构件中的纤维断裂损伤。对于非金属构件例如塑料，涡流检测法是不适用的。强磁性材料表面的磁导率在不同部位有显著地不同，表面磁导率的不均匀容易产生杂乱信号，影响检测结果。所以，对于钢构件一般不采用涡流检测法探伤。涡流检测法不能检测出平行于探侧面的层状裂纹。它存在容易使人误解的边界效应。3 搜集有关资料，论述涡流检测法在飞机结构维修中的应用。涡流检测法是飞机结构维修检查中重要的无损探伤方法之一。如机翼大梁、桁条和机身框架连接的紧固件周边产生的疲劳裂纹； 起落架、轮毂等的疲劳裂纹；发动机叶片的疲劳裂纹；铝蒙皮的腐蚀等。一般

10、情况下，采用高频涡流仪可以检测表面的裂纹、凹痕、蚀坑，可以灵敏的检查出构件表层的晶间腐蚀、应力腐蚀和小的蚀坑。采用低频涡流仪可以检测表面下一定深度的裂纹和内侧表面的腐蚀，可以检查出构件隐藏面的腐蚀损伤，它是一种检查铝合金构件隐藏面腐蚀损伤的的优先选用方法。实验三渗透检测法一、 实验目的1、了解渗透检测法的应用范围。2、了解渗透检测法的基本原理和操作步骤。3、熟悉渗透检测法的基本步骤。4、熟悉渗透检测设备的使用方法。5、了解缺陷评定方法二、 实验仪器设备（只需写明实验设备的重要组成部分，无需写具体型号）渗透剂、清洗剂、显像剂、带开口裂纹和疲劳裂纹的试样和干布三、 实验原理将一种含有染料或荧光粉的

11、低粘性和低表面张力的渗透剂涂 在经过彻底清洁的零构件表面上，经过一定的时间，渗透剂可以充分渗入表面开口的缺陷（裂纹）中；去掉零构件表面上多余的渗透剂，再在零构件表面涂上一薄层显像剂，缺陷中的渗透剂在毛细作用下重新被吸附到零构件的表面，从而形成放大了的缺陷显示；在黑光灯下（荧光渗透法）或白光灯下（着色渗透法）观察缺陷显示。缺陷（裂纹）处将呈现黄绿色（荧光渗透法）或红色（着色渗透法） 的显示痕迹。四、 实验步骤1. 表面预处理：去除油污、涂层、腐蚀产物、氧化皮、金属污物、焊剂、化学残留物等。2. 涂渗透剂：施加渗透剂方法有浸涂、喷涂、刷涂和流涂。受检表面应被渗透剂覆盖，渗透时间内保持湿润状态。3.

12、 清除多余渗透剂：保证缺陷中的渗透剂不被清除。4. 涂显像剂：作为吸出剂，将渗透液从开口吸出，呈现放大的缺陷显示。5. 观察显示。五、 实验结果描述在黑光灯下（荧光渗透法）或白光灯下（着色渗透法）观察缺陷显示。缺陷（裂纹）处呈现黄绿色（荧光渗透法）和红色（着色渗透法）的显示痕迹。六、 回答思考题1 渗透剂、清洗剂和显像剂的作用分别是什么 ?清洗剂的作用是去除零构件表面妨碍渗透剂进入表面开口缺 陷（裂纹）、影响渗透剂性能或产生不良本底的零构件表面附着物。渗透剂的作用是带有荧光或着色的液体进入裂纹（损伤）的缝隙内，为显像做准备。显像剂的作用是利用毛细现象将损伤 ( 裂纹) 内的渗透剂吸出， 并在黑光灯或白光灯下显示颜色，进而判断那里有损伤。2 如何进行显像缺陷的评定 ?连续线状显示主要是由裂纹、冷隔、锻造折叠等产生的断续线状显示是工件进行磨削、喷丸、锻造及其他机加工时， 原来表面上的线性缺陷被堵塞，而显示出断断续续的线状显示。圆形显示是由铸造表面的气孔、针孔或疏松产生的。但有些裂纹较深，被显像剂吸出的渗透剂较多，有可能在缺陷处扩散成圆形的显示。小点状显示是由气孔、显微疏松产生的。小点状缺陷比较细微、很浅，故显示也表较弱。3、渗透检测操作过程中应该注意哪些问题 ?进行某种渗透检验所用的一系列渗透材料（渗透剂、去除剂、显像剂）称为一个族组。应选用同一