蜂窝复合材料粘结质量的相控阵超声波检测实验.doc

蜂窝复合材料粘结质量的相控阵超声波检测徐贝尔钟德煌郑攀忠(通用电气传感检测科技(上海)有限公司,上海 201203 ) 摘要: 利用 GE 检测科技生产的相控阵超声波探伤仪 Phasor DM 对蜂窝复合材料蒙皮和蜂窝芯粘结质量进行超声波检测试验。试验结果表明,该方法完全可以实现粘结层的检测,为蜂窝复合材料粘结质量提供一种新的检测手段。关键词: 蜂窝复合材料;相控阵超声波探伤仪; Phasor DM Phase Array Ultrasonic Testing for b Material XU Bei-er (GE Sensing & Inspection Technologies (Shanghai) Co.,Ltd., Shanghai 201203 , China) Abstract: Trial on bond quality between cover plate and b core on b material by using phase array ultrasonic testing instrument-Phasor DM from GE validates that it is basically feasible method for bond quality testing, and GE provide a new Non-destructive testing solution for the special material. Keywords: b material ; Phase array ultrasonic testing instrument ; Phasor DM 蜂窝复合材料由于其突出的使用性能,目前在航空航天和建筑等领域得到大量的应用。蜂窝复合材料又叫蜂窝夹层板,主要由蒙皮(树脂涂层+ 合金板)、蜂窝芯和粘接剂组成( 见图 1)。图1 蜂窝复合材料的结构蜂窝板由于其在制造和服役过程中容易形成缺陷,尤其是蒙皮和蜂窝芯容易出现粘结不良的问题,这就给蜂窝板的使用造成了隐患。而目前常规的检测方法树脂涂层合金板粘结剂蜂窝芯保护性背涂是破坏性试验,不仅造成材料浪费,而且无法实现 100% 的检测,因此对蜂窝板进行无损检测就显得非常重要。目前对蜂窝板粘结层的无损检测方法有多种,包括:超声 C 扫、导波检测、空气耦合超声检测、激光超声检测、非线性超声检测以及相控阵超声检测技术。本文着重介绍利用相控阵超声波检测技术对粘结层的检测实践。我们知道,蜂窝结构非常特殊,而且蒙皮很薄,厚度一般在 ~ 2mm 之间,由于超声波检测技术的局限性,受超声近场的影响,常规超声波探伤仪甚至常规相控阵超声波探伤仪很难对粘结层进行有效检测。为了克服近场的影响, GE 检测科技研制了一款新型相控阵超声波探伤仪 Phasor DM ,该款设备对腐蚀层和复合材料近表面缺陷具有较高的检测灵敏度。 1. Phasor DM介绍 Phasor DM是 GE 检测科技专门针对腐蚀层和复合材料检测而研发的一款功能强大的相控阵超声波探伤仪(见图 2 ),它将相控阵超声成像设备和传统超声波探伤仪集于一体,对近表面缺陷具有非常高的灵敏度,同时检出率高,测量数据可靠。因此,针对蜂窝复合材料结构的特殊性,为检测蒙皮和蜂窝芯的粘结质量,采用该款设备进行试验。图