复合材料粘接探伤仪是一种用于无损检测复合材料粘接质量的设备,其核心作用是在不损坏材料的前提下,有效、准确地识别粘接界面存在的缺陷,从而确保复合材料制品的安全性、可靠性和使用寿命。
复合材料粘接探伤的本质是通过 “能量穿透与反射” 分析粘接界面的连续性:当探测信号(超声波、电磁、红外等)作用于复合材料时,若粘接界面完好,信号会穿透胶层并在基材与胶层界面正常反射;若存在脱粘、气泡等缺陷,信号会在缺陷处发生异常反射 / 散射,仪器通过分析信号的幅值、相位、传播时间等参数,判断缺陷的位置、大小及类型。
与金属材料探伤的核心区别:复合材料(如碳纤维)具有各向异性、声阻抗低、分层结构复杂等特点,需针对性优化探测频率、信号处理算法,避免基材本身对粘接界面检测的干扰。
检测原理
超声波检测
脉冲反射法:发射高频声波,通过接收缺陷界面的反射信号定位缺陷,结合A扫描显示模式(横坐标为传播时间,纵坐标为反射波幅值)判断缺陷深度。适用于检测层压复合材料(如碳纤维增强塑料)的分层、脱粘,以及蜂窝结构复合材料的蒙皮与芯材脱粘。
穿透法:用两个探头(一发、一收)放在复合材料的两相对面,粘合质量良好时接收探头收到的能量大,否则相反,适于探测声阻抗不同的多层复合材料。
共振法:适于探测声阻抗相近的复合材料,粘合质量好时所得厚度为两层之和,粘合质量不好时所得厚度只能是复合材料的第一层。
涡流检测
通过通电线圈在金属样品中感应涡流,缺陷会导致涡流分布变化,进而被探测线圈捕获。对金属-金属键合层的小裂纹、气孔等缺陷敏感,适用于表面及近表面检测,如检测金属复合材料(如碳纤维增强金属基复合材料)的粘接质量。