复合材料多轴联动超声C扫描检测技术评述

随着航空、航天装备研制中非规则曲面复合材料制件比重的增加,传统的超声C扫描检测手段已难以满足实际应用需求。多轴联动超声C扫描检测技术为非规则曲面复合材料制件的检测提供了重要技术支撑。本文分析和评述了多轴联动超声C扫描检测的技术原理、典型设备形式和主要功能,分析了存在的问题,并指出发展方向。

超声C扫描检测自动扫查装置的设计

针对超声C扫描检测设计了一种磁轮吸附式自动扫查装置;运用Solidworks三维建模软件对扫查装置进行三维建模,采用有限元法对磁吸附力进行分析,扫查装置控制系统采用飞思卡尔MC9S12XS128单片机为控制核心,2台MAXON DCX系列直流减速电机为驱动电机。实际应用表明,这种永磁轮吸附式的爬壁式自动扫查结构及试验方案是可行的,该装置运动灵活,能顺利实现扫查运动和调整运动,并达到超声C扫描检测扫查所要求的运动精度。

水浸超声波C扫描检测系统的增益和水距对ITO靶材缺陷检测的准确性研究

试验研究了水浸超声波C扫描检测系统增益和水距对绑定后的ITO靶材绑定缺陷扫描结果准确性的影响。试验表明为测得准确的ITO靶材绑定率,需要计算理论水距,将C-SCAN设备的探头焦点放置在缺陷位置并设定正确的增益值,从而达到准确判断缺陷位置。

整体模压绝热结构空气耦合超声波C扫描检测

整体模压绝热结构是碳纤维缠绕壳体的重要抗冲刷、抗烧蚀和承压结构。采用空气耦合超声波对整体模压绝热结构进行了检测试验。试验结果显示,空气耦合超声波C扫描检测可有效检测出整体模压绝热结构内部Φ10mm及以上的分层、脱粘缺陷。使用的探头频率越高,检测灵敏度越高,缺陷边缘越清晰。

对开式扩散焊钛合金空心支板水浸超声C扫描检测方法研究

本文从理论和试验验证两方面对对开式窄筋条扩散焊钛合金空心支板的水浸超声C扫描检测方法进行了研究,详细描述了该类扩散焊焊缝超声对比试块的设计与制作方案、探头及水距的选择、检测灵敏度与闸门的确定,并通过对比分析验证了其超声检测对比试块及检测工艺的合理性、可靠性。该超声对比试块设计与制作方法为超声检测其它类似零件提供了新的思路,具有一定的参考价值与借鉴作用。

多轴超声C扫描系统在车辆负重轮检测中的应用

采用多轴超声水浸C扫描系统检测车辆负重轮的内部缺陷,对扫描工艺参数、曲面路径快速编制进行了研究,获得了最佳检测工艺参数及快速编制曲面跟踪路径方法。结果表明,曲面跟踪C扫描检测是车辆负重轮理想的检测方法,不仅有利于缺陷的检出,而且检测结果准确、检测效率高,适合大批量作业。

管道缺陷导波与超声波C扫描复合检测新技术

介绍了一种新的埋地管道缺陷外检测方法,即超声导波技术与常规超声波C扫描检测技术相结合。介绍了该技术的原理、装置组成、检测程序以及工程应用情况。该方法首先利用超声导波技术对管道进行快速扫描,在出现异常点部位开挖,必要时利用C扫描技术进行精确测试。这样可以实现对埋地管道的低成本快速检测,在某些条件下可以替代管道的内检测,为管道的安全评价工作及完整性管理提供技术支持。

一种用于航空复合材料分层缺陷的相控阵轮式探头C扫描检测装置

近年来复合材料在航空领域的应用越来越广泛,对于复合材料中出现的制造缺陷和在役缺陷的分层检测显得非常重要。复合材料分层缺陷一般均采用多轴运动的C扫描装置,由于传统的C扫描装置检测速度慢、成本高、占地空间大,很难用于现场在役工件的快速检测,所以有必要开发一款新型的C扫描快速检测装置满足现场使用需求。本文详细介绍了相控阵轮式扫查架的构造原理,由于该扫查架配有推行把手,故操作比较方便,扫查时与工件接触装置圆形橡胶圈为滚动摩擦,相比常规有机玻璃滑动式扫查阻力更小,通过使用该扫查装置对壁厚1mm和1.8mm,2.5mm,4mm航空复合材料进行快速C扫描检测,通过分析检测的C扫描图片可知,采用相控阵轮式探头可以很轻松地发现上述壁厚中的分层缺陷。

风电叶片复合板红外热成像检测

风电叶片的主体结构的材料主要包括碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料,物体冲击和疲劳载荷会使复合材料产生无法目视观察的大范围损伤,并导致风电叶片整体强度下降,给风电叶片的安全运行造成很大的隐患。该文运用红外热成像检测技术对风电叶片用碳纤维复合材料的冲击缺陷进行检测,并与超声C扫描检测进行对比。结果表明,红外热成像检测具有检测速度快、可无接触在线检测等优点,在风电叶片的检测中具有独特的优势。

铝合金蜂窝板钎焊接头超声波定量化检测研究

文中研究了一种基于超声波无损检测技术的铝合金蜂窝板钎焊质量的定量评估方法,研究了钎焊接头状态与超声波检测A扫描回波信号特征信号之间的关系,建立了铝合金蜂窝板钎焊有效结合区域的超声波检测分析模型,并基于该模型生成C扫描图像。对生成的超声波C扫描图像进行了边缘检测,图像增强处理后可以清楚地显示出钎焊接头的连接状态,通过金相观察验证,获得的钎焊接头连接区域长度与实测值吻合良好,且绝对误差很小,该检测方法具有非常高的精度和稳定性,可以用来评估铝合金蜂窝板钎焊接头连接质量,而且比单一的拉伸破坏性试验更加可靠。

层裂微裂纹的形态及层裂程度的表征参量

层裂是冲击载荷造成材料破坏的一种典型方式。文中运用超声Ｃ扫描检测系统对层裂试件的微损伤形态进行检测，确是出在一维应变加载条件下的微裂纹形态呈钱币型；另一方面，根据钱币型微纹形态，通过对层裂损伤演化过程的分析，提出了一个描述层裂程度的无量纲参量，与层裂实验数据的对比说明了这个参量能够很好地描述层裂损伤程度。

碳纤维层压板冲击损伤超声检测特征信号的识别

复合材料碳纤维层压板使用过程中常会遇到各种低速冲击,容易形成分层损伤,常用超声C扫描检测技术对分层损伤进行检测。对引入了冲击损伤的试验件,结合冲击损伤的损伤特性,对不同成像模式下的检测结果进行分析,损伤特征信号进行判别。结果表明,为了提高冲击损伤C扫描结果的准确性,必要时需要结合两种成像模式下的C扫描结果进行综合判断。