[發明專利]一種釬焊金屬蜂窩結構焊接質量電子顯微檢測方法

有效

• 申請號: 201310557676.6
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103743767A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 顧曉春;樊喜剛
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: G01N23/22
• 分類號: G01N23/22
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術領域

本發明屬于測量技術領域，具體涉及一種釬焊金屬蜂窩結構焊接質量的電子顯微檢測方法。

背景技術

釬焊金屬蜂窩結構因既能滿足高速飛行器對熱防護系統質量與體積的要求，又能解決防熱、隔熱、承載一體化設計難題，而越來越廣泛地應用于航天領域。對于釬焊金屬蜂窩結構而言，其蒙皮與蜂窩芯之間的焊接質量直接影響結構的使用壽命，因此釬焊金屬蜂窩結構焊接質量的檢測非常重要。

現有的蜂窩夾層結構連接質量檢測方法均是針對膠接蜂窩結構，主要是通過無損檢測和力學性能進行評價，并無電子顯微檢測方法。且與膠接蜂窩結構相比，釬焊金屬蜂窩結構由蒙皮、蜂窩芯與釬料通過釬焊焊接而成，蒙皮與蜂窩芯之間的連接強度大大提高，連接界面的狀態也大不相同，因此急需建立釬焊金屬蜂窩結構焊接質量檢測方法。電子顯微檢測方法不受試樣形狀與尺寸的影響，可對釬焊金屬蜂窩結構的焊接質量進行準確評價，為釬焊金屬蜂窩結構的生產工藝改進及產品驗收提供依據，具有實際的應用價值。

發明內容

本發明提供了一種釬焊金屬蜂窩結構焊接質量的電子顯微檢測方法。該方法利用電子顯微檢測方法檢測釬焊金屬蜂窩結構蒙皮與蜂窩芯的焊接情況，其目的是檢測出釬焊金屬蜂窩結構的蒙皮與蜂窩芯未相焊接和部分相焊接，從而對釬焊金屬蜂窩結構的焊接質量進行評價。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

該種釬焊金屬蜂窩結構焊接質量電子顯微檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在釬焊金屬蜂窩結構上切取試樣，試樣切取垂直于蒙皮的方向，即平行于蜂窩芯壁，試樣的大小應能保證將其放入掃描電子顯微鏡中進行觀察分析；

(2)采用機械拉伸或剝離的方法將所切取試樣的蜂窩芯與蒙皮相分離；

(3)在不破壞蜂窩芯頂端釬料層形貌的前提下對與蒙皮分離后的蜂窩芯進行清洗；

(4)將清洗后的蜂窩芯放入掃描電子顯微鏡，采用合適的放大倍數對蜂窩芯頂端釬料層的破壞程度進行觀察；

(5)根據蜂窩芯頂端釬料層的破壞程度對蜂窩芯與蒙皮之間的焊接質量進行判斷：若蜂窩芯頂端無釬料層存在或釬料層未被破壞，則說明蜂窩芯與蒙皮在該處并未相焊接；若蜂窩芯頂端的釬料層被破壞，則說明蜂窩芯與蒙皮在該處相焊接，其中若釬料層完全被破壞，說明蜂窩芯與蒙皮在該處完全相焊接，若釬料層只有部分被破壞，說明蜂窩芯與蒙皮在該處只是部分相焊接。

本發明的有益效果：

釬焊金屬蜂窩結構焊接質量電子顯微檢測方法的建立，使得對釬焊金屬蜂窩結構蒙皮與蜂窩芯之間焊接質量的評價變得可行。能夠為釬焊金屬蜂窩結構的生產工藝改進及產品驗收提供依據，具有實際的應用價值。

附圖說明

圖1為釬焊金屬蜂窩結構及取樣示意圖

圖2為釬焊金屬蜂窩結構焊接質量檢測試樣示意圖

圖3為蒙皮與蜂窩芯未相焊接的照片

圖4為蒙皮與蜂窩芯完全相焊接的照片

圖5為蒙皮與蜂窩芯部分相焊接的照片

具體實施方式

以下將結合附圖和實施例對本發明技術方案進行詳細描述：

參見附圖1～2所示，一種釬焊金屬蜂窩結構焊接質量電子顯微檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在釬焊金屬蜂窩結構上切取試樣4，試樣4切取垂直于蒙皮2的方向，即平行于蜂窩芯1壁，試樣的大小應能保證將其放入掃描電子顯微鏡中進行觀察分析；

(2)采用機械拉伸或剝離的方法將所切取試樣4的蜂窩芯1與蒙皮2相分離；

(3)在不破壞蜂窩芯1頂端釬料層3形貌的前提下對與蒙皮分離后的蜂窩芯1進行清洗；

(4)將清洗后的蜂窩芯1放入掃描電子顯微鏡，采用合適的放大倍數對蜂窩芯1頂端釬料層3的破壞程度進行觀察；

(5)根據蜂窩芯1頂端釬料層3的破壞程度對蜂窩芯1與蒙皮2之間的焊接質量進行判斷：若蜂窩芯頂端無釬料層存在或釬料層未被破壞，則說明蜂窩芯與蒙皮在該處并未相焊接；若蜂窩芯頂端的釬料層被破壞，則說明蜂窩芯與蒙皮在該處相焊接，其中若釬料層完全被破壞，說明蜂窩芯與蒙皮在該處完全相焊接，若釬料層只有部分被破壞，說明蜂窩芯與蒙皮在該處只是部分相焊接。

以鎳基高溫合金材質蒙皮和蜂窩芯與鎳基釬料制備的釬焊金屬蜂窩結構，采用本發明方法在電子掃描顯微鏡下的圖像，參見附圖3～5所示。

圖3中兩側偏上區域的釬料層未被破壞，中部偏下區域則無釬料層存在，說明蜂窩芯與蒙皮在該處并未相焊接；

圖4中釬料層完全被破壞，說明蜂窩芯與蒙皮在該處完全相焊接；