Page 97 - 无损检测2022年第七期
P. 97
徐 莹,等:
含超材料的结构功能一体化复合材料的超声检测
形基本保持不变。该类波形表示零件内部无缺陷。 对比 改 进 前 后 探 头 的 检 测 结 果 可 知, 改 进 型
典型波形 2 的表面回波清晰可见, 脉冲宽度为 15MHz延迟平探头可以显著改善始脉冲的周数和
2.5周, 在表面回波之后无其他反射回波, 无法从波形 脉冲宽度, 提高近表面分辨力, 同时底波波幅相同,
图中判断引起超材料界面波、 胶膜波和底面回波消失 说明其穿透力与常规 5MHz探头相当, 能够检测整
的原因。该类波形表示零件的对应区域存在异常。 个工件厚度范围内不同深度的缺陷。
使用改进型 15HMz探头对待检测部位进行重
4 结语
新扫查, 得到内部无缺陷区域的波形如图 12 所示,
可见, 表面回波 的 脉 冲 宽 度 为 1.5 周, 超 材 料 界 面 ( 1 )超声穿透法 C 扫描检测能够有效检测出试
波、 胶膜波与底波之间有一定间距可明显区分, 底波 块中预埋在不同深度的分层和脱黏缺陷, 缺陷的显
波幅高度为 20%FSH 。对出现典型波形 2 的区域, 示尺寸和评定门槛值能够满足制造阶段工程化检测
使用改进型 15 HMz探头扫查得到的波形如图 13 的需求。
所示, 可见, 在表面回波之后靠近表面回波的位置出 ( 2 )对于反射法超声 A 扫描检测, 当采用常规
现一处明显的反射回波, 同时超材料界面波、 胶膜波 5MHz探头检测时, 无法有效区分近表面 0.18mm
和底波消失。由此可以判断该区域靠近入射面近表 的分层缺陷, 其他深度的人工缺陷均可检出; 使用常
面处存在分层缺陷, 缺陷深度约为零件厚度的1 / 13 。 规 15MHz探头可以分辨近表面缺陷, 但穿透力不
足, 无法有效检测其他深度的缺陷。
( 3 )使用改进型 15MHz延迟平探头能够弥补
常规 5MHz和 15 MHz探头在检测结构功能一体
化复合材料时的弊端, 可同时具备高分辨力和高穿
透力的特性, 能够通过一次检测发现试块中的所有
缺陷, 有效提高检测效率, 适合受检测面限制的装配
及在役检测。
参考文献:
图 12 零件无缺陷区的 A 扫描波形( 改进型 15 MHz探头)
[ 1 ] 王霞, 张冉冉, 吕浩, 等 . 超材料的发展及研究现状[ J ] .
青岛科 技 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版), 2016 , 37 ( 2 ): 119-
126.
[ 2 ] 杜云峰, 姜交来, 廖俊生 . 超材料的应用及制备技术研
究进展[ J ] . 材料导报, 2016 , 30 ( 9 ): 115-121.
[ 3 ] 高晓进, 周金帅, 龚文化 . 高声衰减树脂基复合材料超
声检测方法[ J ] . 玻璃钢 / 复合材料, 2018 ,( 9 ): 52-57.
[ 6 ] 张俊哲 . 无损检测技术及其应用[ M ] . 北 京: 科 学 出 版
社, 2010.
图 13 零件缺陷区的 A 扫描波形( 改进型 15 MHz探头)
欢迎网上投稿 欢迎订阅 欢迎刊登广告
9
5
2022 年 第 44 卷 第 7 期
无损检测
