[發明專利]一種多層粘接構件的無損檢測方法

有效

• 申請號: 201810011200.5
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108387639B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 高曉進;賀鎖讓;李晉平;江柏紅;周金帥
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/28
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝;周嬌嬌

1.一種多層粘接構件的無損檢測方法，用于檢測金屬殼體-衰減材料層-復合材料層組成的被檢件，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過高能超聲穿透法從復合材料層一側檢測被檢件，對于穿透波幅值低于缺陷閾值的區域判定為缺陷，在判為缺陷處的外側做缺陷標記；

S2、通過多次脈沖反射法從金屬殼體一側檢測所述被檢件，確定金屬殼體-衰減材料層的界面處粘接質量，對于脫粘處判為脫粘缺陷，并在判為脫粘缺陷處的內側做脫粘缺陷標記；

S3、對于外側有缺陷標記且內側無脫粘缺陷標記的區域，判為衰減材料層-復合材料層界面脫粘或復合材料層分層，金屬殼體-衰減材料層界面粘接良好；

對于外側有缺陷標記且內側有脫粘缺陷標記的區域，判為金屬殼體-衰減材料層界面脫粘；

所述步驟S1中，所述高能超聲穿透法包括利用高能激勵技術激勵超聲波發射探頭，其中將所述高能超聲穿透法所用的第一超聲儀發射端連接脈沖串發射器的信號輸入端，將所述脈沖串發射器的信號輸出端連接所述超聲波發射探頭，并且發射的激勵脈沖的周期與所述超聲波發射探頭的頻率一致；采用手動噴水超聲穿透法檢測所述被檢件上工裝能夠到達的區域，用手動接觸耦合超聲穿透法檢測所述被檢件上的剩余區域；

所述步驟S2包括：

S2-1、確定基本檢測參數：確定多次脈沖反射法所用的第二超聲儀的基本檢測參數；

S2-2、確定檢測靈敏度：通過第一對比試塊調整所述第二超聲儀的dB值和時基范圍，使得所述第二超聲儀探測所述第一對比試塊上的脫粘區域時，界面多次回波對應的50％波高不小于80％；探測所述第一對比試塊上的粘接區域時，界面多次回波的50％波高不超過20％；所述50％波高指的是所述第二超聲儀的顯示屏水平五格處的波高占所述顯示屏滿屏高度的百分比；

S2-3、確定閾值：確定判傷閾值和邊界閾值，其中，判傷閾值的范圍為70％～90％，邊界閾值的范圍為30％～50％；

S2-4、掃查并判定脫粘缺陷：按照確定后的基本檢測參數和檢測靈敏度對所述被檢件進行掃查，當發現界面多次回波的50％波高大于或等于所述判傷閾值時，判定為脫粘缺陷；

當發現脫粘缺陷時，將所述第二超聲儀的探頭從至少四個方向向所述脫粘缺陷處移動，以確定所述脫粘缺陷的邊界，當界面多次回波的50％波高達到所述邊界閾值時，將此時所述探頭的聲束中心位置判定為所述脫粘缺陷的邊界，并在所述被檢件的內側作脫粘缺陷標記，將所述脫粘缺陷標記依次連接得到所述脫粘缺陷的輪廓；

所述步驟S3進一步包括，對于外側有缺陷標記且內側有脫粘缺陷標記的區域，通過敲擊法從復合材料層一側檢測所述被檢件，確定是否存在衰減材料層-復合材料層界面脫粘或復合材料層分層；

所述步驟S3中的敲擊法包括：

S3-1、確定空洞閾值：將敲擊檢測儀對準第二對比試塊中衰減材料層存在空洞的缺陷處，從復合材料一側檢測，讀出所述敲擊檢測儀顯示的應力持續時間，記為空洞閾值；

S3-2、檢測并判定復合材料分層或脫粘缺陷：將所述被檢件上的待檢測區域劃分為大小相等的方格，通過所述敲擊檢測儀分別對每個所述方格逐個檢測，當所述敲擊檢測儀顯示的應力持續時間大于或等于所述空洞閾值時，判為衰減材料層-復合材料層界面脫粘或復合材料層分層，并做好缺陷標記。

2.根據權利要求1所述的多層粘接構件的無損檢測方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

S1-1、確定基本檢測參數：確定高能超聲穿透法所用的第一超聲儀的基本檢測參數；

S1-2、確定檢測靈敏度：通過第一對比試塊調整所述第一超聲儀的dB值，使得所述第一超聲儀探測所述第一對比試塊上無缺陷的區域時，直通波的高度為80％，此時所述第一超聲儀的dB值+3dB為所述被檢件在該厚度時的檢測靈敏度；調節所述第一超聲儀的電子閘門，使缺陷閾值為20％；

S1-3、掃查并判定缺陷：按照確定后的基本檢測參數和檢測靈敏度對所述被檢件進行掃查，對于穿透波幅值占所述第一超聲儀滿屏高度的百分比低于所述缺陷閾值的區域判為缺陷，并在所述被檢件外側做缺陷標記。