焊接结构无损检测实验报告

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1、第十二章《无损检测》课程实验焊接结构无损检测1.实验目的（1）掌握超声波探伤、着色探伤、磁力探伤的原理、探伤方法和应用特点；（2）熟悉无损检测实验用仪器、设备的结构和使用方法；（3）了解焊接缺陷的分类及特征；2.实验装置及材料（1）超声波探伤仪（CTS-22）1台（2）超声波探伤标准试块（CSK—Ⅰ、CSK—IIA、CS—1—5）各1块（3）旋转磁场探伤仪（DCT-E）1台（4）携带式交直流两用磁粉探伤机（CEX-500）1台（5）A型磁粉探伤灵敏度试片1套（6）着色探伤剂1套（7）着色探伤标准试块2块（8）典型缺陷试样1

2、套（9）天平、量筒、磁粉喷涂器、指南针、钢板尺、扳手等（10）黑色磁粉、煤油、机油、防锈油、丙酮、胶带、砂纸、药棉、棉纱等3.实验原理（1）超声波探伤基本原理超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。目前便携式

3、的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的，所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离，纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如，在一个钢工件中存在一个缺陷，由于这个缺陷的存在，造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射(见图12—1)，反射回来的能量又被探头接受到，在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反

4、映了缺陷的性质。图12-1超声波探伤原理示意图（2）磁粉探伤原理对铁磁性工件磁化时，当工件表面或近表面存在缺陷，由于缺陷处磁导率发生变化，使磁力线受阻而分布不均匀并逸出工件表面，形成漏磁场，由缺陷的形状、大小和缺陷方向与磁场方向之间所成角度等因素确定的漏磁场强度足够大时，能够吸引周围的磁粉聚集于缺陷处，以磁痕的形式把缺陷的形状及大小显示出来，从而达到检测工件表面或近表面缺陷的目的。（3）渗透探伤基本原理渗透探伤的基本原理是利用毛细管现象使渗透液渗入缺陷，经清洗使表面渗透液去除，而缺陷中的渗透液残留，再利用显象剂的毛细管作用

5、吸附出缺陷中残留渗透液，而达到检验缺陷的目的。4.实验内容及步骤4.1超声探伤4.1.1直探头测定缺陷位置（1）认真阅读超声探伤仪使用说明书，熟悉仪器面板上各旋钮名称、功能和仪器使用方法。（2）底波声程SB（试块厚度H）与底波屏程SBP（底波与始波在荧光屏固定标尺上的距离读数）比例关系α=SB（H）/SBP的确定1）将直探头与超声探伤仪连接。2）将超声探伤仪面板上“工作方式”旋钮置于“1”。将“衰减器”旋钮调至40dB左右。旋动“脉冲移位”旋钮，将始波T置于荧光屏固定标尺上0刻度位置。3）用钢尺测量待探伤工件厚度，选择与其

6、厚度相近的标准试块（CS—1—5试块、CSK—ⅡA试块）。4）根据待探伤工件厚度，选择“深度范围”的量程。5）在所选择的标准试块下方没有小孔的位置上表面涂上耦合剂（机油）。6）将直探头置于的标准试块下方没有小孔的位置上表面。7）反复旋动“脉冲移位”旋钮与“深度微调”旋钮，使底波B1、B2在荧光屏固定标尺上的位置SBP与试块厚度H为1：1或1：10或1：2的关系（即α=SB（H）/SBP=1，或α=10，或α=2）。调整衰减器上dB值，使底波B2高度约为荧光屏高度的10%—20%为宜。（2）测定缺陷位置①在工件上表面涂上耦合

7、剂。②将“衰减器”旋钮调至20dB左右。③将直探头置于的工件上表面，Z型移动探头，找出缺陷回波F1、F2。注意“脉冲移位”旋钮与“深度微调”旋钮保持测定α时的位置不变。调整衰减器上dB值，使底波F2高度约为荧光屏上高度的10%—20%为宜。注意虚假波的识别。④记录SFP，计算缺陷深度位置hF：hF=α×SFP1。⑤描绘此状态下的回波图，注意标出各回波在荧光屏固定标尺上的刻度值，虚假波略去。⑥步骤①—⑤重复，分别测定出CSK—ⅡA试块上小孔N1、N2在X方向、Z方向的位置（见图12—2），并绘出其回波图。4.1.2斜探头K值

8、测定（1）将斜探头与超声探伤仪连接。（2）将超声探伤仪面板上“工作方式”旋钮置于“1”。将“衰减器”旋钮调至40dB左右。旋动“脉冲移位”旋钮，将始波T置于荧光屏固定标尺上0刻度位置。（3）用钢尺测量CSK—Ⅰ标准试块高度。（4）根据待CSK—Ⅰ标准试块高度，选择“深度范围”的量程。（5）在CSK—Ⅰ标