[發明專利]多層粘接構件的粘接缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201810565532.8
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108872380B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 高曉進;賀鎖讓;隗功瑞;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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種多層粘接構件的粘接缺陷檢測方法，包括：采用超聲穿透法對陶瓷/橡膠/金屬多層粘接筒形構件被檢件進行檢測，其中，對于穿透波幅值低于設定閾值的被檢件的區域，在相應的被檢件外側區域做缺陷標記；采用多次脈沖反射法對被檢件內側區域進行檢測以確定金屬/橡膠的界面粘接質量，判為脫粘的區域，在相應被檢件內側區域做缺陷標記；基于步驟1和步驟2的檢測結果，判斷是否需要采用高分辨超聲檢測法對上述有缺陷標記的外側區域進行進一步檢測。本發明提供的方法解決了現有超聲檢測方法無法有效檢測出陶瓷/橡膠/金屬多層粘接筒形構件多粘接界面的脫粘區域的技術問題。

技術領域

本發明涉及一種多層粘接構件的粘接缺陷檢測方法，尤其涉及一種適用于陶瓷/橡膠/金屬多層粘接構件的粘接缺陷檢測方法，屬于超聲無損檢測領域。

背景技術

某些高速航天器已開始采用陶瓷/橡膠緩沖層/內金屬殼體多層粘接筒形構件。外層的陶瓷具有良好的防熱性能，在航天器飛行過程中可保證內部部件不受高溫沖擊。該構件在制備過程中易在粘接面產生脫粘缺陷，在飛行過程中可能會出現外層的陶瓷脫落的嚴重后果，因此，必須采用有效的無損檢測技術對其質量進行檢測。

該構件中外層的致密陶瓷的厚度≥10mm，橡膠緩沖層厚度≤1mm，內層金屬殼體厚度≥4mm。該構件外形為規則的筒形，直徑≤500mm。該構件制備工藝為：首先，在金屬殼體外表面粘接橡膠緩沖層，其次，在橡膠緩沖層表面粘接陶瓷片。該構件具有端框結構，且具有陶瓷/橡膠和橡膠/金屬殼體兩個粘接界面，國內外鮮有該類結構的無損檢測案例。目前，國內純致密陶瓷結構較為常見，其中的缺陷通常采用超聲檢測的無損檢測方法。但是，致密陶瓷/橡膠/內金屬殼體多層粘接構件采用常規的超聲檢測方法時，由于橡膠層的聲學信號衰減大、橡膠層厚度薄難以分辨、粘接界面的聲阻抗差大、界面超聲反射率高等問題，導致無法有效檢測出脫粘區域。

發明內容

本發明克服現有技術的不足，提供一種多層粘接構件的粘接缺陷檢測方法，該方法適用于陶瓷/橡膠/金屬多層粘接筒形構件的粘接缺陷檢測，解決了現有超聲檢測方法無法有效檢測出陶瓷/橡膠/金屬多層粘接筒形構件多粘接界面的脫粘區域的技術問題。

本發明的技術解決方案：

本發明提供一種多層粘接構件的粘接缺陷檢測方法，所述方法適用于陶瓷/橡膠/金屬多層粘接筒形構件的粘接缺陷檢測，其中，所述陶瓷/橡膠/金屬多層粘接筒形構件由外到內依次采用陶瓷層、橡膠層和金屬層粘接而成，所述方法通過以下步驟實現：

步驟1、采用超聲穿透法對上述陶瓷/橡膠/金屬多層粘接筒形構件被檢件進行檢測，其中，對于穿透波幅值低于設定閾值的被檢件的區域，在相應的被檢件外側區域做缺陷標記；

步驟2、采用多次脈沖反射法對被檢件內側區域進行檢測以確定金屬/橡膠的界面粘接質量，判為脫粘的區域，在相應被檢件內側區域做缺陷標記；

步驟3、基于步驟1和步驟2的檢測結果，判斷是否需要采用高分辨超聲檢測法對上述有缺陷標記的外側區域進行進一步檢測，其中：

對于被檢件外側區域有缺陷標記，且相應內側區域無缺陷標記的區域，則判為陶瓷/橡膠的界面脫粘，金屬/橡膠的界面無脫粘；

對于被檢件外側區域有缺陷標記，且相應內側區域有缺陷標記的區域，則判為金屬/橡膠的界面脫粘，不確定陶瓷/橡膠的界面是否存在脫粘，進一步采用高分辨超聲檢測法對有缺陷標記的外側區域進行檢測以確定陶瓷/橡膠的界面是否脫粘。

進一步地，所述采用高分辨超聲檢測法對有缺陷標記的外側區域進行檢測以確定陶瓷/橡膠的界面是否脫粘，具體為：

采用高分辨超生檢測法對有缺陷標記的外側區域進行檢測，當某區域的檢測所得橡膠/金屬的界面反射波的波高小于或等于判傷閾值時，則該區域判為陶瓷/橡膠界面脫粘，其中，所述的判傷閾值為a×h，h為高分辨超聲檢測法所用超聲儀滿屏高度，a取[5％，10％]，可依據不同橡膠和金屬類型進行選擇。