Page 107 - 无损检测2025年第四期
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胡学知，等：
搭接黏接薄壁圆筒的超声检测
搭接的黏接质量。
1.1 不同黏结质量的超声反射波特点
超声检测时，超声波从金属外筒一侧射入时，有
如下特点：①在示波屏上出现的各种反射波是重合
的；②形成的反射波包络面积的特征：黏接良好时面
积较小，黏接不良时面积中等，没有黏接时面积较
大，黏接良好、不良与没有黏接的超声反射波形如
图 1 薄壁圆筒结构示意 图2所示。
图 2 黏接良好、不良与没有黏接的超声反射波形示意
出现该波形差异的原因如下：①外筒是金属 耗较少，反射波次数较多，在示波屏上，超声波
材料，内筒是非金属材料。金属外筒/黏结层/ 包络面所包络的面积中等，即黏结面积中等[见
内筒三者之间的声阻抗相差很大；②金属外筒与非 图2（b）]。
金属内筒都很薄，黏结层也很薄（一般约1 mm）；③黏 （3）没有黏接时，即脱黏时，超声波在外筒内
结层内的缺陷，例如气泡、夹渣或脱黏等，基本平行 表面几乎 100%全反射，超声波传播仅限于外筒
于外筒与内筒的黏结面；金属外筒/黏结面/黏结层 内；超声能量损耗特别少，反射波次数特别多，则
（缺陷）/黏结面/非金属内筒等处黏结剖面图如图3 在示波屏上，超声波包络面所包络的面积较大[见
所示。 图2（c）]。
综上所述，根据示波屏上超声波包络面所包络
的面积大小，可以辨别该薄壁圆筒外筒与内筒搭
接的黏结质量（黏结良好、黏结不良、没有黏接/脱
黏等）。
2 仿真模型
2.1 仿真模型设计
该试验设计了几个不同类型的仿真模型，具体
图 3 薄壁圆筒黏结剖面图 如下：①仿真模型试件均为尚未黏接的薄壁圆筒本
1.2 不同黏结质量的黏结面积 体（参见图 1）；②根据不同的黏接面积{全部黏结
良好、部分黏结良好（>25%）、脱黏等}及状态{对
（1）黏结良好时，超声波透射过外筒/黏结层/
内筒，并在内筒内表面返回；超声能量在内筒内部被 称分布或偏心分布等}，试验设定 6 个型号仿真模
强烈吸收衰减，反射波次数很少，则在示波屏上，超 型、每个型号制作两个试件，即Ⅰ①、②~Ⅵ①、②；
声波包络面所包络的面积较小，即黏结面积较小[见 ③将薄壁圆筒的圆周分成八等份，八等分示意如图
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图2（a）]。 4所示，各等分部位分别编号为1 ~8 ；④设计对圆
（2）黏接不良时，有极少部分超声能量进入 筒进行，均匀测试40次，即将内筒与外筒整个圆周
黏结面，透射至在内筒内表面返回，超声能量损 （360°） 均匀分成40份，每一份9°。
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2025 年 第 47 卷 第 4 期
无损检测
