金属材料的超声波探伤检测

发布日期：2019-08-23 09:28 来源：http://www.cqqichepj.com 点击：

1由多种材料组成的复合结构，要承受高温、高速、高压的热烧蚀及冲刷，工作环境苛刻，因而要求每个部件都有高度的可靠性，喷管金属壳体与非金属粘接界面，由于粘接时工件清理不干净，内衬与外壳配合不严，胶层内部气体未排净等原因，极易产生脱粘，尤其是间隙型大面积脱粘，对产品可靠性危害极大，因而对其粘接界面粘接质量的无损检测也是固体火箭发动机生产中产品质量控制的关键工序，各国都投入了大量的人力物力开展固体火箭发动机各零、部组件无损检测技术的研究，对金属材料的超声波探伤已广为应用，而复合材料具有异向性高、声衰减大、结构复杂等特性，复合材料及其构件的超声波探伤是一个薄弱环节，据日本航空宇宙技术研究所“固体火箭发动机超声波探伤”中报导，他们曾采用超声波多次反射法成功地对非金属包覆层和钢壳体粘接面进行了检测，经过多年的研究，采用超声纵波多次反射法对喷管金属壳体与非金属粘接界面的粘接质量进行检测，现已成功地用于产品的批量探伤。

2检测原理超声波是频率高于20000Hz的弹性振动波，所谓纵波即波的传播方向与质点的运动方向相一致，粘接界面的脱粘伤是指不同材料界面未粘好而形成的空气间隙型缺陷，当超声纵波垂直穿过金属与非金属粘接面时，由于产品中两种介质的声阻抗不同，声波在界面会产生反射和透射，声波的传播路径如图1所示，图中L是入射波；L是反射波；t是透射波。声波透过产品各层及界面，分别穿过三种介质即金属、空气和非金属。在这三种介质中，纵波声速分别为5900、344和2200m/s；声阻抗分粘接界面存在脱粘时，相当于超声纵波垂直入射到金属与空气界面，此时界面的声压反射率为式中P为入射波声压；P为脱粘界面反射波声为金属介质的声阻抗；

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