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,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b,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，对于钢构件一般不采用涡流检测法探伤④ 涡流检测法不能检测出平行于探侧面的层状裂纹⑤ 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. 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?① 连续线状显示主要是由裂纹、冷隔、锻造折叠等产生的② 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。
③ 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④ 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?① 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个制造厂生产的同一族组的材料， 只有同一族组的材料配合使用才能达到满意的检测效果② 在渗透时间内一直保持湿润状态，不允许接触渗透剂的表面 应预先遮蔽或用适当的方法保护③ 渗透结束后在清洗时不要使渗透到缺陷中的渗透剂也被清 除④ 局部进行渗透检查的零件，预处理范围应从检测区向周围扩 展 25mm 左右⑤ 渗透剂渗透的温度为15°C-40°C为宜，渗透时间不少于 lOmin除非另有规定，渗透时间不应超过渗透剂制造商推荐的最 长时间成绩评定（百分制）实验一实验二实验三总评成绩。