复合材料分层探伤复合材料探伤
2013-02-26 14:37:14 来源：谢文清
复合材料粘合质量的探测，主要有脉冲反射法、脉冲穿透法及共振法。
(一)脉冲反射法探测
两层材料复合时，其粘合层中的分层(粘合不良)，大多平行于板材表面，用脉冲反射法探测是一种有效的方法。www.dingzhi18.com
超声波在复合材料中的反射情况(界面波及底波)，主要由两层复合材料的声阻抗差异、复合层的质量以及超声波在第二层复合材料中的衰减而定。
1.纵波探测两层复合材料的声阻抗相同或接近而复合质量良好时，界面波(*层与第二层的界面反射波)很低，而底波(第二层的底部反射波)的幅度较高(由第二层材料的超声衰减情况而定，衰减大时底波低)‘.两层复合材料的声阻抗相同或接近而复合质量不好(有分层)时，界面波较高，而底波较低或消失。两层复合材料的声阻抗相差较大而复合质量良好时，界面波较高，(声阻抗差异愈大，波幅愈高)而底波较低(由第二层材料的超声衰减情况而定)。两层复合材料的声阻抗相差较大而复合质量不好时，界面波更高，而底波甚低或消失。
图一所示为几种声阻抗及超声波衰减不同的复合材料、粘合质量的波形。图中假定超声波在第二层材料中的传播时间为*层中传播时间的几倍。当*层复合材料很薄，在仪器盲区范围内时，界面波不能显示。粘合质量的好坏，主要由底波的有无决定，一般来说，粘合质量好时，有底波(见图二 a );但第二层材料使超声波衰减相当大时，粘合质量虽好，也可能无底波，此时可应用其他方法探测(如共振法、兰姆波法等)。当粘合不良时，则无底波，如图二 b所示。
当第二层复合材料很薄时，界面波与底波相邻或迭合在一起，如图三所示。
以上所述是假定复合基体材料中无缺陷，如有缺陷，反射波形将起变化，应予注意。复合材料的质量尚可用双探头法探测，如下图所示，
适宜于探测较薄的复合材料。
2.横波探测，用双斜探头以横波探测复合材料的质量。选择适当的角度并调整两探头的相对位置，使接收探头能收到从粘合不良(分层)处反射回来的界面波。粘合质量好并复合材料的声阻抗相同时，则无界面波;粘合质Rt好，而复合材料的声阻抗不同时，则界面波幅度降低。
3.表面波及兰姆波探测用这些方法可探测厚度小于表面波或兰姆波波长的*层复合材料。用液浸法或接触法探测(用单探头或二个探头)时，如图五所示。
调节探头角度及位置，使之只有分层时(枯合质量不好)，才能收到表面波或兰姆波。(推荐选择用格Masterscan380M超声波探伤仪）
(二)穿透法探测
复合材料尚可采用脉冲穿透法探测，即用两个探头(一发、一收)，放在复合材料的两相对面。当粘合质量良好时，接收探头收到的能量大，否则相反。此法特别适于探测声阻抗不同的多层复合材料。如用脉冲反射法时，每层都有界面波，难以判断粘合质量。对于探测极薄的复合材料时，也很有效。
(三)共振法探测
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*层。
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上海鼎振仪器设备有限公司
