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新材料無(wú)損檢測(cè)技術(shù)大集結(jié)
時(shí)間:2019-02-15  發(fā)布者:本站  瀏覽次數(shù):  分享至
近幾年來(lái),隨著中國(guó)科技的飛速發(fā)展,航天航空技術(shù)取得了巨大進(jìn)步。說(shuō)到航天航空技術(shù)的進(jìn)步就不得不提到航天航空材料,而新型材料就是航天航空技術(shù)水平的關(guān)鍵所在?,F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)于新材料的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)又有那些呢?



1.超聲檢測(cè)法


超聲波的產(chǎn)生依賴于做高頻機(jī)械振動(dòng)的“聲源”和傳播機(jī)械振動(dòng)的彈性介質(zhì),所以機(jī)械振動(dòng)和波動(dòng)是超聲檢測(cè)的物理基礎(chǔ)。
超聲檢測(cè)的方法很多,可按原理、波型和使用探頭的數(shù)目及探頭接觸方式來(lái)分類。按原理分類,有脈沖反射法、穿透法和共振法;按顯示方式分類,有A型顯示、B型顯示和C型顯示;按波型分類,有縱波法、橫波法、表面波法和板波法;按探頭數(shù)目分類,有單探頭法、雙探頭法和多探頭法;按耦合方式分類,有接觸法和液浸法;按入射角度分類,有直射聲束法和斜射聲束法。

適用范圍


飛行器零件等大型復(fù)合材料構(gòu)件,蜂窩泡沫夾心等復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,曲面構(gòu)件,波音飛機(jī)復(fù)合材料機(jī)身層合板結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)。

2.射線檢測(cè)法


射線檢測(cè)技術(shù)( Radiographic Testing,即RT)是利用射線( X 射線、γ射線、中子射線等)穿過(guò)物體時(shí)的吸收和散射的特性,檢測(cè)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不連續(xù)性的技術(shù)。

適用范圍

射線照相在所有的射線檢測(cè)技術(shù)中,膠片射線照相技術(shù)發(fā)展早。目前,具備一定智能識(shí)別能力的實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于復(fù)合材料產(chǎn)品的在線檢測(cè),可對(duì)裝配線上的工件進(jìn)行實(shí)時(shí)快速檢測(cè),成為確保產(chǎn)品合格率的重要檢測(cè)手段
工業(yè)CT是指應(yīng)用于工業(yè)中的核成像技術(shù)。利用放射性核素或其他輻射源發(fā)射出的、具有一定能量和強(qiáng)度的X射線或γ射線,在被檢測(cè)物體中的衰減規(guī)律及分布情況,就有可能由探測(cè)器陳列獲得物體內(nèi)部的詳細(xì)信息,后用計(jì)算機(jī)信息處理和圖像重建技術(shù),以圖像形式顯示出來(lái)。
康普頓背散射成像檢測(cè)技術(shù) 康普頓背散射成像( CST )技術(shù)是一種新的射線檢測(cè)技術(shù),對(duì)低密度材料的檢測(cè)可獲得比透射成像更高的圖像對(duì)比度,非常適合于復(fù)合材料等原子序數(shù)較低材料的物體。當(dāng)被檢物體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,或無(wú)法進(jìn)行雙側(cè)成像檢測(cè)時(shí),CST技術(shù)就顯示出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。目前,CST 技術(shù)在國(guó)外航空航天領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,在國(guó)內(nèi),尚處于探索性研究階段。

3.渦流檢測(cè)法

渦流檢測(cè)技術(shù)( Eddy Current Testing) 是利用導(dǎo)電材料的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,通過(guò)測(cè)量感應(yīng)量的變化進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的方法。

適用范圍

用于導(dǎo)電材料,可以用于碳-碳復(fù)合材料與金屬基復(fù)合材料的檢測(cè)。由于端頭效應(yīng)的存在,該方法在邊界處的檢測(cè)效果不好,同時(shí)該技術(shù)需要用標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行對(duì)比,因此其應(yīng)用受到了限制。

4.紅外熱波檢測(cè)法

紅外熱波無(wú)損檢測(cè) ( Thermal Wave Testing)利用主動(dòng)加熱技術(shù),通過(guò)紅外熱成像系統(tǒng)自動(dòng)記錄試件表面缺陷和基體材料由于不同熱特性引起的溫度差異,進(jìn)而判定被測(cè)物表面及內(nèi)部的損傷。

適用范圍

該檢測(cè)方法特別適合于檢測(cè)復(fù)合材料薄板與金屬粘接結(jié)構(gòu)中的脫粘、分層類面積型缺陷,尤其是當(dāng)零件或組件不能浸入水中進(jìn)行超聲C-掃描檢測(cè)以及零件表面形狀使得超聲檢測(cè)實(shí)施比較困難時(shí)也可使用紅外熱波檢測(cè)方法,紅外熱波方法能夠準(zhǔn)確確定復(fù)合材料中分層的深度。

5.聲發(fā)射檢測(cè)法

聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)( Acoustic Emission)是通過(guò)對(duì)復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)在加載過(guò)程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和分析,對(duì)復(fù)合材料構(gòu)件的整體質(zhì)量水平進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種檢測(cè)技術(shù)。

適用范圍

聲發(fā)射技術(shù)是檢測(cè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量水平的非常實(shí)用的技術(shù)手段,使用簡(jiǎn)單方便,可以在測(cè)試材料力學(xué)性能的同時(shí)獲取材料動(dòng)態(tài)變形損傷過(guò)程中的寶貴信息。

6.激光全息檢測(cè)法

激光全息檢驗(yàn)法( Laser Holography) 是激光全息照相和干涉計(jì)量技術(shù)的綜合運(yùn)用。這種技術(shù)的依據(jù)是物體內(nèi)部缺陷在外力作用下,使它所對(duì)應(yīng)的物體表面產(chǎn)生與其周圍不相同的微量位移差。然后用激光全息照相的方法進(jìn)行比較,從而檢驗(yàn)出物體內(nèi)部的缺陷。

適用范圍

復(fù)合材料檢測(cè)和蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的檢測(cè)可以采用內(nèi)部充氣、加熱以及表面真空的加載方法。例如飛機(jī)機(jī)翼,采用兩次曝光和實(shí)時(shí)檢測(cè)方法都能檢測(cè)出脫粘、失穩(wěn)等缺陷。膠結(jié)結(jié)構(gòu)檢測(cè)以硼或碳高強(qiáng)度纖維本身粘接以及粘接到其他金屬基片上的復(fù)合材料檢測(cè)、藥柱質(zhì)量檢測(cè)以及印制電路板焊點(diǎn)檢測(cè)等。然而這種檢驗(yàn)方法由于設(shè)備昂貴、需要沖洗顯影、對(duì)環(huán)境振動(dòng)敏感和需要對(duì)被測(cè)物加載,因此限制了推廣能力,目前主要在實(shí)驗(yàn)室使用。</

7.磁粉檢測(cè)法

磁粉檢測(cè)(MagneticParticleTesting,縮寫符號(hào)為MT)鐵磁性材料工件被磁化后,由于不連續(xù)性的存在,使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng),吸附施加在工件表面的磁粉,在合適的光照下形成目視可見(jiàn)的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度的技術(shù)。

適用范圍

檢測(cè)鐵磁性材料表面和近表面缺陷,鐵鎳基鐵磁性材料的檢測(cè)等,這次檢測(cè)優(yōu)點(diǎn)是無(wú)損,操作簡(jiǎn)單方便,檢測(cè)成本低。缺點(diǎn)是對(duì)被檢測(cè)件的表面光滑度要求高,對(duì)檢測(cè)人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)要求高,檢測(cè)范圍小檢測(cè)速度慢。

8.微波檢測(cè)法

根據(jù)微波反射、透射、衍射干射、腔體微擾等物理特性的改變,以及被檢材料介電常數(shù)和損耗正切角的相對(duì)變化,通過(guò)測(cè)量微波基本參數(shù)(如幅度衰減、相移量或頻率等)變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷進(jìn)行檢測(cè)的方法。

適用范圍

微波指向性高,在復(fù)合材料中穿透能力強(qiáng)、衰減小,適合于檢測(cè)厚度較大的材料。對(duì)結(jié)構(gòu)中的孔隙、疏松、基體開(kāi)裂、分層和脫粘等缺陷具有較高的靈敏性。上世紀(jì)60年代,微波檢測(cè)技術(shù)就已經(jīng)用于大型導(dǎo)彈固體發(fā)動(dòng)機(jī)玻璃鋼殼體中的缺陷和內(nèi)部質(zhì)量的檢測(cè)。

9.液體滲透檢測(cè)法

根據(jù)液體的潤(rùn)濕作用和毛細(xì)現(xiàn)象,滲透液便滲入工件表面缺陷中。然后將工件缺陷以外的多余滲透液清洗干凈,再涂一層吸附力很強(qiáng)的白色顯像劑,將滲入裂縫中的滲透液吸出來(lái),在白色涂層上便顯示出缺陷的形狀和位置的鮮明圖案,從而達(dá)到了無(wú)損檢測(cè)的目的技術(shù)。

適用范圍

特別適合野外現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),因其可以不用水電。滲透檢測(cè)雖然只能檢測(cè)表面開(kāi)口缺陷,但檢測(cè)卻不受工件幾何形狀和缺陷方向的影響,只需要進(jìn)行一次檢測(cè)就可以完成對(duì)缺陷的檢測(cè),近些年隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,滲透檢測(cè)技術(shù)已日益完善,已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、宇航、造船、儀表、壓力容器和化工工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。

10.聲振檢測(cè)法

聲振檢測(cè)法就是用電聲換能器激發(fā)樣品振動(dòng),而反映樣品振動(dòng)特性的等效阻抗,反作用于換能器,構(gòu)成換能器的負(fù)載。當(dāng)負(fù)載有變化時(shí),換能器的某些特性也隨之變化。從而確定被檢工件的特性的檢測(cè)方法

適用范圍

蜂窩結(jié)構(gòu)檢測(cè)與復(fù)合材料檢測(cè)膠結(jié)強(qiáng)度檢測(cè),蜂窩結(jié)構(gòu)具有較高的比強(qiáng)度,在導(dǎo)彈、火箭和衛(wèi)星上得到了廣泛的應(yīng)用,如火箭和衛(wèi)星的玻璃鋼蜂窩整流罩、鋁蜂窩儀、艚艙等。由于蜂窩結(jié)構(gòu)件成型工藝復(fù)雜,脫粘缺陷是不可避免的。

11.目測(cè)法

就是人眼觀察復(fù)合材料表面的肉眼可見(jiàn)的缺陷,主要是表面的裂紋和損傷,優(yōu)勢(shì)在于成本低,效率高,但是具有較大人為因素