[發(fā)明專利]一種有涂層鋼板與橡膠粘接質(zhì)量的超聲波檢測方法

有效

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• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN102998366A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 白小平;劉永盛;劉賓;黃偉健;孫瑾皓;張瀟;鐘波;藺娜;李云;魏炳哲;尹維璋
• 申請（專利權）人: 西安航天化學動力廠
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術領域

本發(fā)明涉及超聲波檢測領域，具體是一種有涂層鋼板與橡膠粘接質(zhì)量的超聲波檢測方法。

背景技術

目前，國內(nèi)超聲檢測的主要方向依然是材料內(nèi)部物理性能的檢測，對于材料粘接性能方面的檢測研究相對較少，相關的技術研究與文獻背景可分類如下：

（1）設備發(fā)明與技術研究相結(jié)合類：如中科院聲學所關于固體火箭發(fā)動機絕熱層粘接的多通道多界面超聲成像檢測技術及設備，北京航空航天大學關于空氣耦合超聲檢測技術及設備、激光超聲檢測技術及設備等。

（2）方法研究類：如軍械工程學院彈藥工程系余春華等發(fā)表于2011年第8期《信息技術》的“金屬-橡膠多層粘接結(jié)構超聲檢測信號處理方法”；第二炮兵工程學院艾春安等發(fā)表于2009年第12期《無損檢測》的“固體火箭發(fā)動機結(jié)構粘接質(zhì)量的聲-超聲檢測”等采用脈沖透射法、脈沖反射法實現(xiàn)了粘接結(jié)構的質(zhì)量檢測。

（3）技術研究類：目前主要以自動化檢測、超聲成像技術深入研究為主。如北京工業(yè)大學袁紅梅《粘接結(jié)構界面缺陷超聲檢測技術應用研究》。

（4）綜述類：關于超聲檢測影響因素分析以及新技術的發(fā)展論述等。

在上述研究中，所采取的技術方案均不能穿過帶有涂層的鋼板，進而實現(xiàn)鋼板與橡膠粘接質(zhì)量檢測。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術中存在的不能對有涂層的鋼板進行橡膠粘接質(zhì)量檢測的不足，本發(fā)明提出了一種有涂層鋼板與橡膠粘接的超聲波檢測方法

本發(fā)明的具體過程是：

步驟一：超聲檢測儀參數(shù)的設置：

所述超聲檢測儀選用A型脈沖反射式超聲檢測儀；所述的超聲檢測儀參數(shù)包括：

檢波方式：全波；

工作方式：單探頭自發(fā)自收；

抑制：關；

掃描深度：150mm；

發(fā)射強度：最小；

頻段選擇：中等；

重復頻率：X₁；

步驟二：標準回波試塊調(diào)校：

用同軸纜線將標準回波試塊與超聲檢測儀連接；調(diào)節(jié)超聲檢測儀使得標準回波試塊的始波信號和第3個回波信號分別與超聲檢測儀屏幕縱刻度第0格和第10格相重合，并且使得所述第3個回波信號幅度達到縱刻度60%時，超聲檢測儀衰減器的讀數(shù)為54dB。

步驟三：直探頭選擇與靈敏度設置：

取下標準回波試塊，將縱波直探頭與超聲檢測儀連接；設置超聲檢測儀衰減器靈敏度為26dB。所選用縱波直探頭頻率為5MHz，縱波直探頭的直徑為20mm；

步驟四：耦合：

在鋼板的環(huán)氧樹脂涂層表面均勻涂刷甘油耦合劑。

步驟五：探傷掃查與判別

采用常規(guī)方法，用縱波直探頭在涂刷有甘油耦合劑的環(huán)氧樹脂涂層表面逐行掃查，直至掃查結(jié)束；掃查中，相鄰掃查線之間有50%的覆蓋率。縱波直探頭的掃查速度為8cm/s。探傷掃查中根據(jù)超聲檢測儀屏幕波形的變化，按照以下方法進行判斷：

當超聲檢測儀顯示屏水平第10格處無回波高度，或者回波高度低于縱刻度10%時，所掃查部位鋼板與橡膠界面粘接良好。

當屏幕水平第10格處回波高度達到或者超過縱刻度10%時，即判定為脫粘，即所掃查部位鋼板與橡膠界面粘接不良。

本發(fā)明運用行業(yè)通用的CTS-23型脈沖反射式超聲檢測儀，將其掃描聲程設置為150mm，檢測靈敏度設定為26dB，然后匹配頻率為5MHzФ20mm的直探頭進行水平逐行掃描檢測，以超聲檢測儀顯示屏幕水平第10格處回波幅度達到或者超過縱刻度10%為基準，判定帶有樹脂涂層的鋼板與橡膠之間的粘接質(zhì)量。

為驗證本發(fā)明的效果，進行了以下測試，其結(jié)果如表1所示。

表1.模擬試件脫粘缺陷波幅檢測結(jié)果

從表1可以看出，本發(fā)明能夠通過回波幅度實現(xiàn)絕熱層好粘和脫粘的定性。當鋼板/橡膠界面粘接良好時，回波包絡圖一般在水平第8格以前收斂，在屏幕水平第10格處無法形成高度；當鋼板/橡膠界面脫粘時，回波包絡圖在屏幕水平第10格處會形成的高度超過縱刻度的10%。

本發(fā)明還能夠?qū)γ撜趁娣e進行精確定量，表2是在脫粘模擬試件上檢測脫粘面積的結(jié)果。

表2.模擬試件脫粘缺陷面積檢測結(jié)果