飛機(jī)結(jié)構(gòu)防腐實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析

1、20112012 學(xué)年第二學(xué)期實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）報(bào)告課程名稱： 飛機(jī)結(jié)構(gòu)防腐 授課班級(jí)： 授課教師： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 實(shí)驗(yàn)一 超聲波檢測(cè)法一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解超聲波檢測(cè)法的基本原理、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用局限性。2. 熟悉超聲波檢測(cè)設(shè)備的基本使用方法；熟悉使用垂直探頭和斜探頭探測(cè)試件內(nèi)部缺陷的操作過(guò)程。二、 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（只需寫明實(shí)驗(yàn)設(shè)備的重要組成部分，無(wú)需寫具體型號(hào)）數(shù)字式超聲波探傷儀、被測(cè)試塊和耦合劑三、 實(shí)驗(yàn)原理主要是基于超聲波在試件中的傳播特性。a 聲源產(chǎn)生超聲波，采用一定的方式使超聲波進(jìn)入試件；b 超聲波在試件中傳播并與試件材料以及其中的缺陷相互作用，使其傳播方向或特征被改變；c 改變后的超聲

2、波通過(guò)檢測(cè)設(shè)備被接收，并可對(duì)其進(jìn)行處理和分析；d 根據(jù)接收的超聲波的特征，評(píng)估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 探頭連接：將直探頭、斜探頭或其它類型探頭與超聲波探傷儀相連接。2. 超聲波探傷儀基本參數(shù)的設(shè)定：根據(jù)探傷構(gòu)件的材料、外形尺寸及選用的探頭類型，調(diào)節(jié)、設(shè)定超聲波探傷儀的聲速、聲程等檢測(cè)參數(shù)。3. 儀器校準(zhǔn)：利用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)試塊，校準(zhǔn)儀器，設(shè)定儀器零點(diǎn)。4. 涂耦合劑：在探傷區(qū)域內(nèi)涂抹耦合劑。5. 進(jìn)行探傷操作。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述1. 在縱波檢測(cè)法中：工件無(wú)缺陷時(shí)，只顯示始波和底波，當(dāng)工件有缺陷時(shí)， 在始波和底波之間出現(xiàn)一個(gè)傷波，當(dāng)缺陷橫截面積很大時(shí)，將無(wú)底波，聲

3、束被缺陷全反射。2. 在橫波檢測(cè)法中：橫波輔助縱波進(jìn)行檢測(cè)，在缺陷的地方出現(xiàn)傷波，一般無(wú)底部回波。六、 回答思考題1. 簡(jiǎn)述超聲波檢測(cè)法的特點(diǎn)及適用性。答：超聲波檢測(cè)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：a 適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種制件的無(wú)損檢測(cè)；b 穿透能力強(qiáng)，可對(duì)較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。如對(duì)金屬材料，可檢測(cè)厚度為12mm的薄壁管材和板材，也可檢測(cè)幾米長(zhǎng)的鋼鍛件；c 缺陷定位較準(zhǔn)確；d 對(duì)面積型缺陷的檢出率較高；e 靈敏度高，可檢測(cè)試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷；f 檢測(cè)成本低、速度快，設(shè)備輕便，對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害，現(xiàn)場(chǎng)使用較方便。缺點(diǎn)：a對(duì)試件中的缺陷進(jìn)行精確的定性、定量仍需作深入研究；b對(duì)具有復(fù)雜

4、形狀或不規(guī)則外形的試件進(jìn)行超聲檢測(cè)有困難；c缺陷的位置、取向和形狀對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定影響；d材質(zhì)晶粒度等對(duì)檢測(cè)有較大影響；e以常用的手工A型脈沖反射法檢測(cè)時(shí)結(jié)果顯示不直觀，且檢測(cè)結(jié)果無(wú)直接見(jiàn)證記錄。超聲波檢測(cè)的適用性：a.從檢測(cè)對(duì)象的材料來(lái)說(shuō)，可用于金屬、非金屬和復(fù)合材料；b.從檢測(cè)對(duì)象的制造工藝來(lái)說(shuō)，可用于鍛件、鑄件、焊接件、膠結(jié)件等；c.從檢測(cè)對(duì)象的形狀來(lái)說(shuō)，可用于板材、棒材、管材等；d.從檢測(cè)對(duì)象的尺寸來(lái)說(shuō)，厚度可小至1mm，也可大至幾米；e.從缺陷部位來(lái)說(shuō)，既可以是表面缺陷，也可以是內(nèi)部缺陷。2. 說(shuō)明縱波探測(cè)法根據(jù)什么確定缺陷的位置和大小。答：設(shè)探測(cè)面到缺陷的距離為x，材料厚度為t，從

5、示波器始波T到傷波F的長(zhǎng)度為L(zhǎng)F，從始波到底波的長(zhǎng)度為L(zhǎng)B，可得x=（LF/LB）t。由此，可求出缺陷的位置。另外傷波高度隨缺陷或損傷增大而增高，所以可由傷波高度估計(jì)缺陷或損傷的大小。當(dāng)缺陷或損傷很大時(shí)，可以移動(dòng)探頭，按顯示缺陷或損傷的范圍球出缺陷或損傷的延伸尺寸。3. 分析超聲波探測(cè)法中使用斜探頭產(chǎn)生橫波的特點(diǎn)，說(shuō)明為什么在超聲波檢測(cè)中使用橫波探測(cè)來(lái)輔助縱波探測(cè)。答：橫波檢測(cè)法通過(guò)選擇探頭角度，使聲束與缺陷走向垂直，從而使反射回波最大，達(dá)到檢測(cè)目的。因此，橫波檢測(cè)可發(fā)現(xiàn)與工件表面成一定角度的缺陷或損傷。而縱波檢測(cè)無(wú)法發(fā)現(xiàn)工件中垂直于探測(cè)面的缺陷或損傷。因此在超聲波檢測(cè)中使用橫波探測(cè)來(lái)輔助縱波

6、探測(cè)。實(shí)驗(yàn)二 渦流檢測(cè)法一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解渦流檢測(cè)法的基本原理、渦流檢測(cè)深度的影響因素。2. 了解渦流檢測(cè)法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用局限性。3. 熟悉渦流檢測(cè)的基本步驟和渦流檢測(cè)設(shè)備的基本使用方法。二、 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（只需寫明實(shí)驗(yàn)設(shè)備的重要組成部分，無(wú)需寫具體型號(hào)）渦流探傷儀、帶三條不同深度劃痕的試樣三、 實(shí)驗(yàn)原理將通有交流電的線圈置于待測(cè)的金屬板上或套在待測(cè)的金屬管外。這時(shí)線圈內(nèi)及其附近將產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使試件中產(chǎn)生呈旋渦狀的感應(yīng)交變電流，稱為渦流。渦流的分布和大小，除與線圈的形狀和尺寸、交流電流的大小和頻率等有關(guān)外，還取決于試件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無(wú)裂紋缺陷等。因

7、而，在保持其他因素相對(duì)不變的條件下，用一探測(cè)線圈測(cè)量渦流所引起的磁場(chǎng)變化，可推知試件中渦流的大小和相位變化，進(jìn)而獲得有關(guān)電導(dǎo)率、缺陷、材質(zhì)狀況和其他物理量(如形狀、尺寸等)的變化或缺陷存在等信息。但由于渦流是交變電流，具有集膚效應(yīng)，所檢測(cè)到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 首先應(yīng)對(duì)試件表面進(jìn)行清洗，去除試樣表面對(duì)探傷有影響的附著物。2. 連接探頭和渦流探傷儀。3. 儀器使用前，應(yīng)先通電一定時(shí)間，使之穩(wěn)定，然后才可選定試驗(yàn)規(guī)范和進(jìn)行探傷。4. 操作儀器菜單，設(shè)置合理的檢測(cè)參數(shù)。5. 必須在保證適當(dāng)和正確的探傷性能的情況下來(lái)選定探傷規(guī)范。要把探傷儀器調(diào)整到能充分探測(cè)出所定

8、的缺陷，而將缺陷以外的雜亂信號(hào)排除掉。a) 探傷頻率的選定。通常選擇能把指定的對(duì)比試塊上的人工缺陷檢測(cè)出來(lái)的頻率作為探傷頻率。b) 選擇線圈。首先要使所選線圈能適合于試件的形狀和尺寸，同時(shí)要使之能探測(cè)出指定的對(duì)比試塊中的人工缺陷。c) 探傷靈敏度的選擇。它是在其他調(diào)整步驟完成之后進(jìn)行的，要把指定試塊上的人工缺陷的顯示圖像調(diào)整在探傷儀顯示器的正常動(dòng)作范圍之內(nèi)。d) 探傷儀有平衡電橋時(shí)，應(yīng)讓試件在實(shí)際探傷狀態(tài)下，放在無(wú)缺陷的部位進(jìn)行電橋的平衡調(diào)整。e) 對(duì)裝有移相器的探傷議，要調(diào)整相位角，使指定的對(duì)比試塊中的人工缺陷能最明顯地探測(cè)出來(lái)，并將缺陷以外的雜亂信號(hào)排除掉。6. 用選定的規(guī)范進(jìn)行探傷時(shí)，如

9、發(fā)現(xiàn)探傷規(guī)范發(fā)生變化時(shí)，要立即停止探傷，此時(shí)應(yīng)重新調(diào)整并在穩(wěn)定一段時(shí)間后再繼續(xù)進(jìn)行探傷。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述對(duì)試件的檢查，在渦流儀的顯示屏上顯示的電流信號(hào)出現(xiàn)了三個(gè)畸變信號(hào), 試件上的裂紋深度越深,渦流儀顯示屏上顯示的畸變的高度越高。試件上的裂紋深度是依次加深的，顯示屏上的三個(gè)畸變信號(hào)也是依次對(duì)應(yīng)增高的。六、 回答思考題1. 觀察探頭形狀，說(shuō)明低頻探頭和高頻探頭的適用條件。答：高頻探頭用于檢測(cè)表面或近表面裂紋（缺陷），低頻探頭用于檢測(cè)隱蔽面或緊固件孔壁上的裂紋（缺陷）。2. 分析渦流檢測(cè)法的適用性。答：適用于非磁性導(dǎo)電材料各種金屬（鋁合金、銅合 金等）及導(dǎo)電非金屬（石墨、石墨復(fù)合材料、導(dǎo)電橡膠等

10、） ；適用于表面或近表面缺陷對(duì)寬深比較小的線形缺陷檢測(cè)靈敏度較高，適合飛機(jī)使用中產(chǎn)生的疲勞裂紋； 適用于對(duì)材料電磁參數(shù)、 涂層和板材厚度進(jìn)行檢測(cè)渦流受各種參數(shù)影響會(huì)發(fā)生變化，可測(cè)量電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、涂層厚度等。3. 搜集有關(guān)資料，論述渦流檢測(cè)法在飛機(jī)結(jié)構(gòu)維修中的應(yīng)用。答：渦流檢測(cè)法是飛機(jī)結(jié)構(gòu)維修檢查中的重要的無(wú)損探傷方法之一。如機(jī) 翼大梁、桁條和機(jī)身框架連接的緊固件周邊產(chǎn)生的疲勞裂紋；起落架、輪 轂等的疲勞裂紋；發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的疲勞裂紋；鋁蒙皮的腐蝕等。 一般情況下，采用高頻渦流儀可以檢測(cè)表面的裂紋、凹痕、蝕坑，可以靈 敏地檢查出構(gòu)件表層的晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和小的蝕坑。 采用低頻渦流儀可以檢測(cè)表面下

11、一定深度的裂紋和內(nèi)側(cè)面的腐蝕， 可以檢 查出構(gòu)件隱藏面的腐蝕損傷， 它是一種檢查鋁合金構(gòu)件隱藏面腐蝕損傷的 優(yōu)先選用的方法。 通過(guò)把試件的測(cè)試讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參考試件的測(cè)試讀數(shù)作對(duì) 比，就能估計(jì)出腐蝕損傷的程度。采用低頻渦流檢測(cè)法可以估計(jì)出腐蝕損 傷造成厚度減少的近似值。實(shí)驗(yàn)三 滲透檢測(cè)法一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解滲透檢測(cè)法的應(yīng)用范圍。2. 了解滲透檢測(cè)法的基本原理和操作步驟。3. 熟悉滲透檢測(cè)法的基本步驟。4. 熟悉滲透檢測(cè)設(shè)備的使用方法。5. 了解缺陷評(píng)定方法二、 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（只需寫明實(shí)驗(yàn)設(shè)備的重要組成部分，無(wú)需寫具體型號(hào)）滲透劑、清洗劑、顯像劑、帶開(kāi)口裂紋和疲勞裂紋的試樣和干布三、 實(shí)驗(yàn)原理零

12、件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，滲透液可以滲透進(jìn)表面開(kāi)口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí)，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 表面預(yù)處理：去除油污、涂層、腐蝕產(chǎn)物、氧化皮、金屬污物、焊劑、化學(xué)殘留物等。2. 涂滲透劑：施加滲透劑方法有浸涂、噴涂、刷涂和流涂。受檢表面應(yīng)被滲透劑覆蓋，滲透時(shí)間內(nèi)保持濕潤(rùn)狀態(tài)。3. 清除多余滲透劑：保證缺陷中的滲透劑不

13、被清除。4. 涂顯像劑：作為吸出劑，將滲透液從開(kāi)口吸出，呈現(xiàn)放大的缺陷顯示。觀察顯示。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述1. 試件之一用熒光滲透法，實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到缺陷（裂紋）處將呈現(xiàn)黃綠色的顯示痕跡，試件上的裂紋密集，大致平行成同一走向，裂紋很少有分叉； 2. 試件之二用著色滲透法，缺陷處將呈現(xiàn)紅色的顯示痕跡，試件上又三個(gè)明顯的紅色斑點(diǎn)，是三個(gè)缺陷坑。六、 回答思考題1. 滲透劑、清洗劑和顯像劑的作用分別是什么? 答：滲透劑的作用是充分滲透到表面開(kāi)口的缺陷（裂紋）中；清洗劑的作 用一是表面預(yù)處理時(shí)清除表面的雜物，二是清除表面多余的滲透劑；顯像 劑的作用是便于觀察表面的缺陷（裂紋） 。2. 如何進(jìn)行顯像缺陷的評(píng)定?

14、1) 答：滲透顯示的圖像，一般情況下是確定缺陷的依據(jù)，但并不是所有的顯 示圖像都是由缺陷引起的，有時(shí)也會(huì)由于多種原因出現(xiàn)假顯示或無(wú)關(guān)顯 示。 2) 真實(shí)缺陷顯示：即確因?qū)嶋H存在的缺陷，如裂紋、氣孔、夾雜物、 疏松、折疊、分層等形成的圖像顯示。 3) 連續(xù)線狀顯示：該顯示主要是由裂紋、冷隔、鍛造折疊等缺陷產(chǎn)生；4) 斷續(xù)線狀顯示：該種顯示是工件進(jìn)行磨削、噴丸、鍛造以及其他機(jī) 加工時(shí)，原來(lái)表面上的線性缺陷被堵塞，而顯示出斷斷續(xù)續(xù)的線狀顯示； 5) 圓形顯示：該顯示通常是有鑄造表面的氣孔、針孔或疏松產(chǎn)生； 6) 小點(diǎn)狀顯示：該顯示是由氣孔、顯微疏松產(chǎn)生。 7) 假顯示和無(wú)關(guān)顯示：假顯示是由于操作不規(guī)范和程序控制不嚴(yán)及浮 化洗滌不徹底等，使多余滲透液清除不凈而造成的。無(wú)關(guān)顯示主要是加工 工藝原因造成的。假顯示和無(wú)關(guān)顯示主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：8) 水漬和水流產(chǎn)生的假顯示；9) 印痕或指紋產(chǎn)生的假顯示；10) 粗糙表面產(chǎn)生的無(wú)關(guān)顯示；11) 機(jī)加工刀痕或劃傷而引起的無(wú)關(guān)顯示；12) 裝配壓痕