ФГБОУ ВПО
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Ультразвуковое исследование
Дефектов в материалах
Лабораторная работа
По направлениям
«Методы исследования материалов и процессов»
Уфа, 2012
ФГБОУ ВПО
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра материаловедения и физики металлов
Ультразвуковое исследование
дефектов в материалах
Лабораторная работа
по направлениям
«Методы исследования материалов и процессов»
Уфа 2012
Составитель: В.В. Астанин, А.А. Гирфанова
УДК 621.762
ББК
Ультразвуковое исследование дефектов в материалах: Лабораторная работа / Уфиск. Гос. авиац. техн. унив-т; сост. В.В. Астанин, А.А. Гирфанова – Уфа, 2012 - 27 с.
Приведены описание и методические указания по выполнению лабораторной работы по направлениям “Методы исследования материалов и процессов”, включающие в себя основы метода ультразвукового контроля, правила пользования дефектоскопом ISONIC 2010.
Методические указания составлены в соответствии с учебной программой указанных направлений и предназначены для студентов направлений 150600 (551600), 150500 (651700).
Ил.17.
Рецензенты: канд.тех. наук, доц. Мусин Ф.Ф.
канд. физ.-мат. наук, доц. Ахмадеев Н.А.
© Уфимский государственный авиационный
технический университет, 2012
Содержание
| 1. Цель работы…………………………………………………….. | ||
| 2. Теоретическая часть…………………………………………….. | ||
| 2.1. Основы метода и устройство дефектоскопа…………….. | ||
| 2.2. Регистрация и представление информации……………… | ||
| 2.3. Основные узлы дефектоскопа…………………………….. | ||
| 2.4. Проверка и настройка систем……………………………... | ||
| 3. Порядок выполнения работы…………………………………... | ||
| 3.1. Настройка прибора………………………………………. | ||
| 3.2. Определение скорости звука …………………………... | ||
| 3.3. Определение координат нахождения дефекта…………. | ||
| 3.4. Работа в режиме S-скана…………………………………... | ||
| 4. Содержание отчета……………………………………………… | ||
| Список литературы………………………………………………... | ||
| Приложение А……………………………………………………... | ||
| Приложение Б……………………………………………………… |
Лабораторная работа №4
Ультразвуковое исследование
Дефектов в материалах
Цель работы
Ознакомиться с устройством ультразвукового дефектоскопа ISONIC 2010, с принципом действия электроакустических преобразователей, преобразователя с фазированной решеткой (ФР), основными методами и приемами ультразвуковой дефектоскопии, приобрести элементарные навыки поиска и идентификации дефектов.
Теоретическая часть
Основы метода и устройство дефектоскопа
Ультразвуковой контроль (УЗК) представляет собой разновидность активных акустических методов контроля и основан на законах отражения и поглощения бегущих звуковых волн. Отсюда произошли две основные разновидности метода эхо-метод и теневой, применяются, также, их комбинации. По кругу решаемых задач в УЗК различают толщинометрию, дефектоскопию и структуроскопию. В задачи дефектоскопии входит обнаружение, идентификация и определение глубины залегания скрытых несплошностей материалов: раковин, пор, трещин, посторонних включений и т.п. Структуроскопия - это косвенная оценка параметров микроструктуры материалов: размера зерен, пористости и дисперсности фаз. Принципиально все эти виды работ могут выполняться на одной и той же аппаратуре, но для удобства массового контроля выпускают специализированные приборы.
Акустические измерения основаны на акустических свойствах материала, важнейшие из которых - это скорость звука и коэффициент затухания. Скорость звука определяется модулем упругости и плотностью материала. Коэффициент затухания d выражает снижение амплитуды звуковой волны по мере ее распространения
,
где x - путь, пройденный волной в материале. Это выражение справедливо для плоской волны и не связано с расширением фронта сферической. Размерность d м-1, но часто ее выражают числом отрицательных децибел: 1м-1 = 8,68 дб/м.
Коэффициент затухания d складывается из коэффициента поглощения dп и рассеяния dр
d = dп + dр.
Поглощение ультразвука в материале обусловлено упругим гистерезисом, т.е. обращением упругой энергии в тепло за счет внутреннего трения. Это связано с подвижностью дислокаций, вакансий, растворенных атомов и с локальными перестройками в границах зерен. Рассеяние обусловлено отражением ультразвука на структурных неоднородностях - границах зерен, фаз, дендритных ячеек и т.п. Коэффициент рассеяния приобретает максимальное значение, если размер неоднородности (например, размер зерен) соизмерим с длиной волны.
Таким образом, d является структурно чувствительным параметром, что позволяет использовать его для оценки параметров структуры.
