激光超声技术在先进复合材料无损检测中的应用研究

为实现航空航天先进复合材料的非接触、高精度检测,研究激光超声技术在复合材料无损检测中的应用。制备预埋人工缺陷的碳纤维树脂基复合材料和陶瓷基复合材料试样,利用自主研制的激光激励、激光探测的全光学激光超声无损检测系统进行试验研究,实现碳纤维复合材料层压结构模拟分层缺陷检测,层压复合材料紧固孔边沿分层检测,以及陶瓷基复合材料分层检测。研究结果表明：激光超声检测技术可以有效检出碳纤维树脂基复合材料内部直径2 mm以上分层型缺陷,可检出碳纤维复合材料紧固孔边沿的小尺寸分层,可表征C/SiC复合材料内部直径5 mm以上分层,在航空航天工程领域应用前景广阔。     

空气耦合超声技术在航空航天复合材料无损检测中的应用

制备预埋人工缺陷的蜂窝夹芯复合材料、模压复合材料和陶瓷基复合材料试样,利用自主研制的内置专用信号处理单元的空气耦合超声无损检测系统进行试验,实现GFRP蒙皮Nomex蜂窝夹芯复合材料模拟脱粘缺陷检测、模压复合材料模拟内部分层缺陷检测以及C/SiC复合材料模拟内部分层缺陷检测。试验结果表明,空气耦合超声无损检测技术可应用于蜂窝夹芯复合材料、模压复合材料以及陶瓷基复合材料构件的非接触无损检测,在航空航天工程领域应用前景广阔。     

激光超声无损检测技术研究进展

随着缺陷检测要求越来越高,非接触式无损检测应用越来越广泛。激光超声无损检测技术作为非接触式无损检测的一种新型检测手段,凭借其显著的优势逐渐受到广泛关注。本文基于激光超声无损检测技术的研究进展,与空气耦合超声、电磁超声、静电耦合超声等主要非接触式无损检测进行了优劣势比较,介绍了激光超声技术国内外研究现状和应用情况,提出了目前激光超声无损检测遇到的技术难点,并对激光超声无损检测技术的发展进行总结和展望。     

玻璃钢夹砂管道典型缺陷检测技术研究

在分析玻璃钢夹砂管道典型缺陷的基础上,分别采用DR检测技术、相控阵检测技术对其典型缺陷进行了无损检测研究。检测结果表明:DR检测技术能够有效地检测出试件的体积型缺陷,而对于复合材料层合结构中典型分层类缺陷正面检测时不易发现,只能通过侧面检测辅助判断;超声相控阵检测技术可以检测出试件中的气孔类体积型缺陷以及分层类缺陷,但由于在复合材料层合结构中声波衰减严重,本研究中采用的2.25MHz频率的探头只能检测到玻璃钢-夹砂层界面以下深度约15mm处回波。这说明2.25MHz频率超声探头不能够穿透该复合材料,不适用于该类复合材料管道的检测,需要探索更低频率的探头对其进行检测验证。     

复合材料无损检测与缺陷评估技术——庆祝中国机械工程学会无损检测分会成立三十周年

我国复合材料无损检测技术经过几十年的发展和积累,在检测方法与技术研究、仪器设备研制与生产、人员培训与国际合作等诸多方面形成了明显的技术特色。几十年的研究与应用表明,高分辨率射频(RF)超声检测技术已经成为我国复合材料无损检测的主要技术,并已获得广泛的应用,其表面盲区和纵向分辨率可达0.125 mm,基于此原理的检测换能器、仪器、设备技术,可实现复合材料结构的超声自动化扫描成像检测和缺陷量化评估,检测通道达20个。声阻、声振技术在胶接结构无损检测中得到推广应用,可实现胶接缺陷的数字化检测与评估。激光超声和电子剪切成像技术近年来有了明显的进展和实际应用,具有较好的应用潜力。     

第六专题 新材料超声检测

人工合成新材料的迅速发展,向无损检测技术,尤其向超声检测提出了新的挑战,促进了超声检测技术的革新。新型材料,特别是非金属材料超声检测的应用日益广泛,其中纤维增强复合材料、结构陶瓷材料、新型混凝土材料的无损检测,是国内外研究的热点。由于混凝土材料超声检测将有专题论述,本文只简述了纤维增强复合材料、结构陶瓷材料及其它非金属材料的超声检测技术,并着重论述超声检测新技术的应用。 1 复合材料的超声检测 在纤维增强复合材料的无损检测中,超声检测是应用最广泛的技术。它不仅能检测分层、气孔、裂缝和夹杂等缺陷,而且在判别疏松、密度差异、弹性模量、厚度等特性和几何形状的变化方面也具有一定的能力。对判定复合材料制件是否合格,确定是否变质均有良好的实用价值。     

航空发动机用树脂基复合材料无损检测技术研究与应用

无损检测技术是发动机用树脂基复合材料内部质量的有效监控手段,提升无损检测技术水平有助于进一步推动复合材料的应用,提升发动机性能和降低发动机制造和维护成本。树脂基复合材料内部主要缺陷包含分层、脱粘、夹杂、孔隙、疏松、纤维断裂等,采用的主要无损检测技术有超声检测、X射线检测及红外热像检测等。航空发动机用树脂基复合材料无损检测技术主要发展方向为检测技术自动化、数字化、智能化和数据分析评价方法的深度应用。     

玻璃纤维复合材料分层缺陷的红外热波检测

基于红外热波无损检测技术的基本原理,运用脉冲式主动红外热波检测技术对玻璃纤维试件分层缺陷进行了检测试验,在对试件分层缺陷的热图序列进行深入研究的基础上,对图像进行了校正、滤波、增强、分割等处理,提取了丰富的有用信息,进而应用相关算法对缺陷的大小和深度进行定量。试验研究结果表明,该技术可对玻璃纤维复合材料的分层缺陷进行快速有效的检测和判别。     

英国先进的复合材料无损检测技术

在20世纪90年代初,大面积复合材料的在役检测被证明十分必要。全面介绍了英国复合材料无损检测的发展历史以及目前正在研究的各种复合材料无损检测技术,如超声检测技术、碳纤维增强塑料的超声C扫描检测标准的发展、自动分析和评定技术、低频振动技术、微波、激光错位散斑、热像技术和声像技术。同时介绍了英国的无损评价研究中心机构、用于查询和互助的复合材料检测的交互式知识库以及复合材料无损检测的年度短训班。     

TA15钛合金激光熔化沉积制件超声相控阵检测

为了确保激光增材制件的质量安全,对其进行可靠的无损检测与评价尤为重要。 针对 TA15 钛合金激光熔化沉积制件,使用常规超声以及超声相控阵检测技术对其内部缺陷进行检测,重点研究了激光增材制件内部缺陷的超声检测特性以及超声相控阵检测技术在增材制件上的应用优势。 使用激光熔化沉积技术制备了含有熔合不良缺陷的试验样件,从 XYZ 3 个方向分别对样件进行了全面检测。 结果表明,激光增材制件内部的缺陷具有明显的方向性,因此, 为了确保激光增材制件检测结果可靠,应从 XYZ 3 个方向分别进行全面检测。 相比与常规超声检测,超声相控阵检测技术大大提高了检测效率,能够直接成像缺陷的轮廓边界,降低了技术依赖性及人工疲劳性,针对大型增材制件的检测需求具有广阔的应用前景。     

碳纤维复合材料全聚焦3D相控阵超声检测

针对209P型转向架使用碳纤维复合材料的无损检测,采用全聚焦3 D相控阵超声检测技术进行试验研究.通过试验结果表明,全聚焦3D相控阵超声检测具有缺陷图像显示直观、缺陷定量准确等特点,能够实现对209P型转向架使用的碳纤维复合材料质量管控.全聚焦3D相控阵超声检测为碳纤维复合材料的检测提供了一种新思路和新途径,对复合材料...     

碳纤维复合材料X射线照相检测

碳纤维复合材料具有许多独特的优点 ,其在航空航天飞行器上的应用已引起人们的浓厚兴趣。对碳纤维复合材料成形工艺及无损检测技术的研究愈来愈引起人们的关注。结合我公司碳纤维复合材料构件新产品的研制情况 ,自 1985年以来 ,我们对碳纤维复合材料无损检测进行了一些试验 ,制作了模拟缺陷对比试块和阶梯试块等 ,并进行了Ｘ射线照相和超声探伤试验 ,积累了一定经验。试验表明 ,用各种无损检测方法对碳纤维复合材料各种缺陷进行“会诊” ,对于加深人们对碳纤维复合材料缺陷的直观感和定性、定量认识 ,完善其方法和工艺部门进一步改进产品质…     

空气耦合超声检测技术在复合材料检测中的应用

通过采用空气耦合超声检测方法分别对含模拟缺陷的蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料进行检测,验证了空气耦合超声检测技术是评价蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料的可靠性无损检测手段,且在复合材料的...     

蜂窝夹芯复合材料空气耦合超声检测技术研究

超声波通常借助液体耦合剂透射进入检测对象内部。然而,蜂窝夹芯复合材料板有时不允许采用液体进行声学耦合,导致常规超声检测技术无法应用于复合材料内部缺陷检测。由此,本研究提出蜂窝夹芯复合材料板的空气耦合超声成像检测技术。首先,通过优选探头参数、优化探头布置方法高效接收超声透射波;其次,基于透射波幅值进行超声C扫描成像;最后,结合金相方法分析图像特征。研究结果表明,空气耦合超声检测技术可对蜂窝材料进行成像检测,能够直观显示完好蜂窝结构、脱粘、芯层压缩,是一种可避免耦合剂污染的高精度复合材料无损检测技术。     

飞机复合材料构件的原位红外热成像检测

采用闪光灯激励红外热成像无损检测系统(IR-Thermography),对一组模拟飞机复合材料结构的人工缺陷试件进行了检测。结果表明,缺陷埋深是决定试验件中人工缺陷检测灵敏度和检测能力的关键因素;只要选取适当的检测工艺参数,热激励红外成像检测技术能可靠检测出复合材料结构中一定大小和埋深的分层、蒙皮脱粘及蜂窝芯体塌陷等缺陷,且检测不受工件表面形状的影响,该技术是一种高效、可靠的飞机复合材料结构原位无损检测方法。     

超声红外热波技术的研究现状

超声红外热波技术是一种新型无损检测技术,对金属试件疲劳裂纹、复合材料冲击损伤等缺陷具有良好的检测效果。简述了超声红外热波检测技术的基本原理及特点,然后从试验研究、理论研究和缺陷识别等方面归纳了该技术的国内外研究现状,最后针对现有研究中存在的不足,指出了相应的对策与建议。     

超声红外热成像无损评估技术

超声红外热成像技术是一种新的无损检测方法,它是利用低频超声脉冲波作用在不同的材料或者结构上,然后通过红外热像仪对被测件在脉冲波激励下产生的局部发热过程进行采集,从而判别被测件中缺陷的有无及其位置。简要介绍了国外超声红外热成像无损评估在金属材料、复合材料和陶瓷材料中疲劳裂纹、分层、脱粘等损伤检测方面的应用情况。     

先进复合材料中的主要缺陷与无损检测技术评价

简要介绍了先进复合材料中的缺陷类型,分析了缺陷产生的原因以及对复合材料性能的影响,对目前国内外用于先进复合材料结构的各种无损检测技术进行了比较与评价,认为超声C扫描、有源红外热波成像以及射线实时成像检测是有效检测先进复合材料中常见缺陷的技术手段.     

铝合金板材边部分层缺陷超声波无损检测

介绍了铝合金板材边部分层无损检测方法的选择,超声波探伤原理,边部分层缺陷成因及特点,边部分层的危害,超声波探伤方法、探头、仪器、耦合剂、对比试块的选择,检测方法实施验证,边部分层缺陷无损检测的优越性。通过试验研究及现场大批量的生产检测,证明采用超声波无损检测技术,能够有效检出板材边部分层缺陷,能够达到对板材边部分层缺陷质量有效控制。     

TaW薄板分层缺陷检测及成因分析

针对1.6～3mm厚度的TaW板线切割加工过程中产生的分层缺陷,研究了薄板分层缺陷的无损检测方法。结果表明,对薄板分层缺陷单独采用兰姆波检测容易造成漏检,而高频水浸超声检测方法能够灵敏地检测出薄板中的分层缺陷。结合加工工艺及金相分析手段,对TaW板加工过程中产生分层缺陷的原因进行了分析,结果表明,材质不佳以及线切割加工时产生的热应力是分层缺陷形成的原因。