Основы метода и устройство дефектоскопа

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 d_п и рассеяния d_р

d = d_п + d_р.

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.