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復(fù)合材料結(jié)構(gòu)外場(chǎng)無損檢測(cè)方法

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-05-11  來源:  瀏覽次數(shù):65


  在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程中,為了確定其技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,都會(huì)通過不同的無損檢測(cè)手段來檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量,以確保產(chǎn)品的最終質(zhì)量。其中有些方法也被移植應(yīng)用于外場(chǎng)的檢測(cè),這些方法包括目視法、敲擊法、聲阻法、聲諧振法、超聲檢測(cè)技術(shù)、射線檢測(cè)技術(shù)等。

1 目視法

目視檢查法是使用最廣泛、最直接的無損檢測(cè)方法。主要借助放大鏡和內(nèi)窺鏡觀測(cè)結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部可達(dá)區(qū)域的表面,觀察明顯的結(jié)構(gòu)變形、變色、斷裂、螺釘松動(dòng)等結(jié)構(gòu)異常。它可以檢查表面劃傷、裂紋、起泡、起皺、凹痕等缺陷;尤其對(duì)透光的玻璃鋼產(chǎn)品,可用透射光檢查出內(nèi)部的某些缺陷和定位,如夾雜、氣泡、搭接的部位和寬度、蜂窩芯的位置和狀態(tài)、鑲嵌件的位置等。

2 敲擊法

敲擊檢測(cè)是膠接結(jié)構(gòu)的最快捷和有效的檢測(cè)方法之一,被廣泛地應(yīng)用于蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)、板板膠接結(jié)構(gòu)的外場(chǎng)檢測(cè),檢測(cè)速度快,準(zhǔn)確性高。敲擊檢測(cè)分為:硬幣敲擊(Coin Tapping);專用工具敲擊,如空中客車公司推薦的敲擊工具PN98A57103013;自動(dòng)敲擊檢測(cè)工具,如日本三井公司生產(chǎn)的電子敲擊檢測(cè)儀WP-632 .

3 聲阻法

聲阻儀是專為復(fù)合材料板-板膠接結(jié)構(gòu)件與蜂窩結(jié)構(gòu)件的整體性檢測(cè)發(fā)展起來的便攜式檢測(cè)儀器。聲阻法就是利用聲阻儀,通過蜂窩膠接結(jié)構(gòu)粘接良好區(qū)域與粘接缺陷區(qū)的表面機(jī)械阻抗有明顯差異這一特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的,主要用于檢測(cè)鋁制單蒙皮和蒙皮加墊板的蜂窩膠接結(jié)構(gòu)的板芯分離缺陷檢測(cè)。

它能檢測(cè)結(jié)構(gòu)件的脫粘缺陷,不能檢測(cè)機(jī)械貼緊缺陷。聲阻法被國內(nèi)的西飛公司生產(chǎn)中粘接質(zhì)量檢測(cè)和美國波音公司飛機(jī)蜂窩部件的外場(chǎng)檢測(cè)廣泛采用。此方法操作簡(jiǎn)單,效果良好,能滿足設(shè)計(jì)和使用要求。

4 聲諧振法

聲諧振法是利用膠接檢測(cè)儀,通過聲波傳播特性的測(cè)試實(shí)現(xiàn)對(duì)膠接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)。適用于檢測(cè)曲率半徑在500mm以上的金屬蜂窩膠接結(jié)構(gòu),能檢測(cè)單側(cè)蒙皮和帶墊板的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)的脫粘缺陷。該方法被國內(nèi)外的多家制造企業(yè)和航空公司作為外場(chǎng)檢測(cè)的手段和規(guī)范。


  5 超聲檢測(cè)技術(shù)

超聲檢測(cè)法是無損檢測(cè)最主要的手段之一,主要包括脈沖反射法、穿透法、反射板法等,它們各有特點(diǎn),可根據(jù)材料結(jié)構(gòu)的不同選用合適的檢測(cè)方法。

超聲檢測(cè)技術(shù),特別是超聲C掃描,由于顯示直觀、檢測(cè)速度快,已成為飛行器零件等大型復(fù)合材料構(gòu)件普遍采用的檢測(cè)技術(shù)。由于大型超聲C掃描系統(tǒng)需要噴水耦合,且多數(shù)為超聲穿透法檢測(cè),只能在大的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。而使用中的飛機(jī)復(fù)合材料部件多為中空結(jié)構(gòu),超聲穿透法對(duì)其無能為力。因而外場(chǎng)的復(fù)合材料超聲檢測(cè)多數(shù)為傳統(tǒng)的人工超聲波A掃描檢測(cè)。

人工超聲波A掃描檢測(cè)可以逐點(diǎn)覆蓋檢測(cè)結(jié)構(gòu)件的所有檢測(cè)面,設(shè)備簡(jiǎn)單,實(shí)施方便;缺點(diǎn)是檢測(cè)可靠性低,主要取決于檢測(cè)者的技術(shù)水平和敬業(yè)精神。

6 射線檢測(cè)技術(shù)

對(duì)于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)而言,射線檢測(cè)仍然是最直接、最有效的無損檢測(cè)技術(shù)之一,特別適合于檢測(cè)纖維增強(qiáng)層板結(jié)構(gòu)中的孔隙和夾雜等體積型缺陷和夾芯結(jié)構(gòu)中的芯子變形、開裂、發(fā)泡膠發(fā)泡不足以及鑲嵌物位置異常等缺陷的檢測(cè)。射線檢測(cè)對(duì)垂直于材料表面的裂紋也具有較高的檢測(cè)靈敏度和可靠性,但對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的分層缺陷不敏感。該方法被國內(nèi)外的軍方和多家航空公司作為外場(chǎng)檢測(cè)的手段和規(guī)范。
 

 
 
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