无损探伤实验报告

2011—2012 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：090146A

授课教师：郭巧荣

姓名：李一鲁

学号：090146111

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、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分析涡流检测法的适用性。

①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。

②对于非金属构件例如塑料，涡流检测法是不适用的。

③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