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金属材 料的超声波探伤检测

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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. 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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