[發明專利]一種蜂窩夾層結構的粘接界面的金相檢測方法

無效

• 申請號: 201210254267.4
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102928433A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 范金娟;侯學勤;王占彬;劉含洋
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N1/32;G01N1/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本發明專利是一種蜂窩夾層結構的粘接界面的金相檢測方法，屬于測量技術領域。

背景技術

蜂窩夾層結構由于重量輕、強度高、彈性模量大燈優越的力學性能，廣泛應用于航空、航天、汽車、建筑等領域。對蜂窩夾層結構而言，主要是粘接結構，粘接質量直接影響結構的使用壽命，因此蜂窩夾層結構粘接質量的檢測異常重要。蜂窩夾層結構一般由蒙皮、膠粘劑與蜂窩粘接而成，目前蜂窩夾層結構的粘接質量主要通過無損檢測與力學性能進行評價，無損檢測的方法可以確定脫粘，但不能檢測出蜂窩結構的弱粘與虛粘，力學性能測試只能給出粘接強度，有些結構形狀復雜，無法加工性能檢測試樣，且根據以上兩種方法均不能判斷出影響粘接質量的因素。金相檢測方法不受試樣形狀與尺寸的影響，可以檢測蜂窩夾層結構的粘接質量，并可確定影響粘接質量的影響因素，為工藝改進提供依據，具有實際應用價值。

發明內容

本發明正是針對上述現有技術中存在的缺點而設計提供了一種蜂窩夾層結構的粘接界面的金相檢測方法，該方法利用金相檢測方法檢測蜂窩夾層結構的粘接界面，其目的是檢測出蜂窩結構的弱粘與虛粘，為確定蜂窩夾層結構的粘接質量提供依據。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

該種蜂窩夾層結構的粘接界面的金相檢測方法，其特征在于：該方法的步驟是：

⑴在蜂窩夾層結構件上切取試樣(6)，試樣(6)切取垂直于蒙皮(1)的方向，即平行于蜂窩壁(2)，切取試樣(6)的位置和數量應滿足以下條件：

1．1厚度尺寸無變化的平板蜂窩夾層結構，分別在中間和邊緣切取至少兩個試樣(6)；

1．2厚度尺寸變化的蜂窩夾層結構，分別在厚試最大和最小處切取至少兩個試樣(6)；

1．3蒙皮厚度變化的蜂窩夾層結構，在蒙皮厚度變化位置切取至少兩個試樣(6)；

1．4蜂窩拼接制成的蜂窩夾層結構，在蜂窩拼接位置切取至少兩個試樣(6)；

1．5曲面蜂窩夾層結構，在弧形曲率拐點的位置切取試樣(6)，每個位置至少切取兩個；

(2)磨制金相試樣或冷鑲嵌后磨制金相試樣；

(3)在光學顯微鏡下，測量蜂窩壁(2)進入膠粘劑(3)的深度D、膠粘劑(3)在蜂窩壁(2)表面爬升的高度H、膠粘劑與蜂窩壁(2)的粘接界面(4)的長度L；

蜂窩壁(2)進入膠粘劑(3)的深度D是指蜂窩壁(2)埋入膠粘劑表面(5)以下的長度，膠粘劑表面(5)是膠粘劑(3)不與蜂窩壁(2)膠接處在固化后形成的界面；

膠粘劑(3)在蜂窩壁(2)表面爬升的高度H是指膠粘劑與蜂窩壁(2)的粘接界面(4)的最高點與膠粘劑表面(5)之間的長度；

膠粘劑與蜂窩壁(2)的粘接界面(4)的長度L是指蜂窩壁(2)兩側所有的蜂窩壁(2)進入膠粘劑(3)的深度D和膠粘劑(3)在蜂窩壁(2)表面爬升的高度H的和。

本發明方法不受被檢蜂窩夾層結構形狀與尺寸的限制，可根據檢測需求在蜂窩夾層結構上切取試樣(6)，或在制備蜂窩夾層結構時的隨爐性能測試件上切取試樣(6)，試樣(6)應包含蒙皮、膠粘劑與蜂窩的三者的粘接界面。通過在金相顯微鏡下測量蜂窩壁進入膠粘劑的深度D、膠粘劑在蜂窩壁表面爬升的高度H、膠粘劑與蜂窩壁的粘接界面的長度L，確定蜂窩夾層結構界面的粘接質量。若蜂窩壁插入膠粘劑較深，且膠粘劑在蜂窩表面爬升較高，此時的界面粘接強度較高，粘接質量較好；若蜂窩壁插入膠粘劑內較深，膠粘劑在蜂窩表面未爬升，此時的粘接強度偏低，粘接質量較差，為弱粘接或虛粘接，主要是加熱溫度與加壓時間控制不當導致的；若蜂窩壁插入膠粘劑內較淺或未插入，在蜂窩表面爬升較少或沒有爬升，也為弱粘接或虛粘接，主要與固化過程中施加的壓力不當有關。

本發明技術方案的優點是：

此方法不但可以確定弱粘與虛粘，還可給出影響粘接質量的主要影響因素，為工藝改進提供依據。此方法不受蜂窩夾層結構形狀與尺寸的限制，可檢測其它檢測方法無法檢測的復雜結構，彌補了目前常用的粘接質量檢測方法（無損檢測與力學性能檢測）的不足。

附圖說明

圖1為蜂窩夾層結構的粘接界面結構示意圖

圖2為平板蜂窩夾層結構與取樣位置示意圖

圖3為厚度尺寸變化的蜂窩夾層結構與取樣位置示意圖

圖4為蒙皮厚試變化的蜂窩夾層結構與取樣位置示意圖

圖5為蜂窩拼接制成的蜂窩夾層結構與取樣位置示意圖

圖6為曲面蜂窩夾層結構與取樣位置示意圖

圖7為蜂窩與膠粘劑粘接較好結構的照片