本发明专利技术属于无损检测技术领域。预置脱粘缺陷作为对比，采用电子闸门全波采集技术，采集脱粘缺陷信号获得超声C扫描图像。本发明专利技术涉及的薄壁金属与非金属粘接质量超声C扫描成像检测方法，包括初始灵敏度校准、检测参数确定、待测样品扫描及数据处理过程，采用电子闸门全波采集预置脱粘缺陷信号，获得超声C扫描图像，当测量误差平均值均小于10％时，得到对应的检测参数；通过样品的超声C扫描检测，获得脱粘缺陷面积并利用公式计算其面积百分比。本发明专利技术涉及的薄壁金属与非金属超声C扫描成像检测方法，提高了检测速度和可靠性，实现了脱粘缺陷尺寸的定量分析，适用于粘接制品粘接质量无损检测评价，特别适用于薄壁金属与非金属粘接质量无损检测评价。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无损检测
，涉及复合材料制品检测技术，特别涉及复合材料 制品内部缺陷的评价技术。
技术介绍
金属与非金属通过特种胶粘剂粘接而成新的复合材料，具有比强度高、绝热性能 好等特点，广泛应用于航空\航天、电力、冶金、汽车制造等领域。在粘接过程中，受制备工 艺及过程控制等因素的影响，导致粘接界面出现脱粘、气孔等内部缺陷，将严重影响粘接制 品的使用性能和安全性能，为了保证粘接制品质量，提高使用安全性，需采用适宜的无损检 测技术，提供可靠的质量控制方法。 CN102608204A公开了 "薄壁金属与非金属材料粘接质量超声波检测方法"，该方法 是采用移动扫查方式对粘接面进行100%扫查，扫查时发现示波屏水平基线6~10格处的 纵波多次脉冲反射波高度达到或超过起始灵敏度，即认为存在缺陷或粘接不良缺陷；仪器 示波器水平基线6~10格处的纵波多次脉冲反射波高度包络线低于50%递减到20%或无 发射波时，认为是完好，此方法存在缺陷定位定量准确度不高、灵敏度有限、评定结果受人 为因素影响的缺点。 CN1068891A公开了"金属与非金属粘接的超声扫描检测方法"，采用超声横波多次 扫描检测方法，利用入射到金属件内部的横波在置于金属件表面上的斜探头与金属件端面 之间或置于金属件表面上发射，与接收斜探头之间的以"W"型路径的往返多次反射，实现对 粘接面较大面积的超声多次扫描，由检测到的扫描回波积分值利用给出数据处理方法快速 地得到扫描区的粘合面积，再由逐次检测的粘合面积获得整个粘合面的粘接状态，此方法 只适合粘接面较大面积的检测，且检测灵敏度低、缺陷无法定位、缺陷尺寸无法精确测量。 对于粘接制品质量检测的无损检测方法中，超声检测方法是应用最广泛、最成熟 的方法，但是由于金属层厚度仅（〇. 5~5)_左右，用常规超声检测技术无法区分粘接界面 与金属界面间的超声波信号，不能实现缺陷的准确定量与定位。
技术实现思路
本专利技术方法旨在克服现有无损技术的不足，提供一种薄壁金属与非金属粘接质量 超声C扫描成像检测方法。 本专利技术的目的是这样实现的：预置脱粘缺陷作为对比，采用电子闸门全波采集技 术，采集对比试样上预制脱粘缺陷超声波信号获得超声C扫描图像。从超声C扫描图像上 得到预制脱粘缺陷直径的测量值，当预制脱粘缺陷测量误差平均值均小于10%时，对应的 检测参数即为超声C扫描成像检测参数；采用对比试样得到的检测参数对样品进行超声C 扫描成像检测，从超声C扫描图像上得到脱粘缺陷面积，通过公式计算得到待测样品脱粘 缺陷的面积百分比。 本专利技术涉及的薄壁金属与非金属粘接质量超声C扫描成像检测方法，包括初始灵 敏度度的校准、检测参数确定、待测样品扫描及数据处理过程，其特征在于： 检测参数确定：采用电子闸门全波采集技术，采集预制脱粘缺陷超声波信号进行 超声C扫描成像检测，得到预置脱粘缺陷直径测量值d'pd' 2、d' ，重复调整检测参 数，当测量误差…平均值均小于10 %时，得到相应的检测参数 为：频率（2. 25~10. 0)MHz、晶片直径（19~50)mm、焦距（25~70)mm的水浸聚焦纵波直 探头，扫查间距（〇? 1~1. 〇)mm; 待测样品扫描：采用上述检测参数对待测样品进行超声C扫描成像检测，得到脱 粘缺陷面积； 数据处理：利用式⑴计算得到待测样品脱粘缺陷的面积百分比； a = - (1) S. 式中：a为样品脱粘缺陷的面积百分比； A为待测样品脱粘缺陷的面积； S为总的粘接面积。 本专利技术涉及的金属与非金属粘接质量超声C扫描成像检测方法，包括检测参数确 定、待测样品超声C扫描及数据处理过程，其特征在于：检测参数组合优选为频率（2. 25~ 5. 0)MHz、直径（38 ~50)_、焦距（38 ~70)_、扫查间距（0? 5 ~0? 8)_。 本专利技术涉及的金属与非金属粘接质量超声C扫描成像检测方法，包括初始灵敏度 度的校准、检测参数确定、待测样品超声C扫描及数据处理过程其特征在于：检测参数组合 优选为频率（3. 5~7. 5)MHz、直径（25~38)_、焦距（30~60)_、扫查间距（0. 2~0. 6) mm〇 本专利技术涉及的金属与非金属粘接质量超声C扫描成像检测方法，包括初始灵敏度 度的校准、检测参数确定、待测样品超声C扫描及数据处理过程，其特征在于：检测参数组 合优选为频率（7. 5~10)MHz、直径（19~38)mm、焦距（50~70)mm、扫查间距（0. 1~0. 5) mm〇 本专利技术涉及的薄壁金属与非金属超声C扫描成像检测方法，操作简单、检测效率 高，消除了人为因素对缺陷的漏检、误检的不利影响，提高了检测数据评判的可靠性，实现 了对脱粘缺陷大小的定量分析。适用于粘接制品的粘接质量无损检测评价，特别适用于薄 壁金属与非金属粘接质量的无损检测评价。【具体实施方式】 以下以薄壁金属与非金属粘接制品为具体实施例详细介绍本专利技术： 实施例1 以直径为200mm，高度为35mm，壁厚为7. 2mm(其中钢层壁厚为2mm，陶瓷层壁厚为 5mm，胶层壁厚为0. 2mm)的钢和陶瓷两种材料粘接而成的圆柱制品为例，详细描述测量过 程。 (1)初始灵敏度校准：在钢和陶瓷粘接界面上预置直径为屯=2mm，d2= 4mm，d3 =6mm脱粘缺陷对比试样。超声波仪器设置为宽带模式、正半波检波方式，调节机械扫描轴 使超声波垂直入射于屯=2mm脱粘缺陷上，调节增益旋钮，使(^= 2mm预置脱粘缺陷的超 声波回波信号处于满示波屏的80%处，确定初始灵敏度为16dB。 (2)检测参数确定：采用电子闸门全波采集技术，采集预置脱粘缺陷超声波反射 信号获得超声C扫描成像图，并得到直径为(^(^(^的预置脱粘缺陷测量值^:二〗.^!?， d' 2=4.08mm，d' 3=5.85_，计算绝对值的平均值为3. 17%， 此时的检测参数为：频率5MHz、晶片直径38mm、焦距63mm的水浸聚焦纵波直探头，扫查间距 0. 5mm〇 (3)待测样品扫描：采用频率为5MHz、晶片直径为〇38mm、焦距为63mm的水浸聚 焦纵波直探头，扫查间距为0. 5_的检测参数对样品进行超声C扫描，得到待测样品超声C 扫描成像图，得到脱粘缺陷的面积A= 716. 1mm2。 (4)数据处理：利用式⑴计算得到脱粘缺陷的面积百分比 实施例2 以直径为80mm，高度为100mm，壁厚为6. 8mm(其中错合金层厚为1. 5mm，高娃氧酸 醛树脂层厚为5mm，胶层厚为0. 3mm)的铝合金和高硅氧酚醛树脂两种材料粘接而成的圆柱 制品的脱粘缺陷检测为例，详细描述测量过程。 (1)初始灵敏度校准：在铝合金和高硅氧酚醛树脂粘接当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种薄壁金属与非金属粘接质量超声C扫描成像检测方法，包括初始灵敏度度的校准、检测参数确定、待测样品扫描及数据处理过程，其特征在于：检测参数确定：采用电子闸门全波采集技术，采集预制脱粘缺陷超声波信号进行超声C扫描成像检测，得到预置脱粘缺陷直径测量值d′1、d′2、d′3…，重复调整检测参数，当测量误差…平均值均小于10％时，得到相应的检测参数为：频率2.25MHz～10.0MHz、晶片直径19mm～50mm、焦距25mm～70mm的水浸聚焦纵波直探头，扫查间距0.1mm～1.0mm；待测样品扫描：采用上述检测参数对待测样品进行超声C扫描成像检测，得到脱粘缺陷面积；数据处理：利用式(1)计算得到待测样品脱粘缺陷的面积百分比；α=AS---(1)]]>式中：α为样品脱粘缺陷的面积百分比；A为待测样品脱粘缺陷的面积；S为总的粘接面积。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：凡丽梅，王从科，赵付宝，张霞，郑素萍，董方旭，李金鹿，
申请(专利权)人：中国兵器工业集团第五三研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37
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