目前测定粘接强度普遍采用的方法是破坏性试验,因是抽样检测(一般5%),故不能完全保证粘接结构的可靠性。粘接技术在高新技术领域的广为应用,对粘接质量及可靠性的要求日益严格,非常需要对粘接件进行全部检测,采用不破坏被检对象的方法,即非破坏性试验(NDT),施行有效的测试,鉴定、评价、控制粘接装配件的质量,确保实际使用的安全可靠性,对指导和监督生产的意义都很重大。
无损检测现时还不能直接测定出粘接强度,多数仍处于无损探伤范围,只是依靠粘接强度与粘接体系的某些物性关系,如弹性模量、传播声音、热学性质、光学特性、电磁感应、辐射能力、介电常数等,显示出粘接结构物理力学性能的优劣,仅能间接提供粘接强度数据。无损检测能够对粘接产品进行百分之百的非破坏性检验,因此早已引起业界的极大关注。粘接的无损检测虽然早就有些应用,主要是超声波和X射线方法,但仍不够成熟,尤其是无损检验数据还很难与粘接强度直接联系起来,定量得出粘接强度还有很大距离,必将会进一步完善和发展。下面介绍几种无损检测方法。
一、目测检验法
目测检验就是用肉眼观察粘接部位的色泽、外貌、形态,可检查缺胶、裂缝、孔隙、粗糙等缺陷。该法尽管简单方便,但因仅凭感观经验,只限于表面,其准确性和可靠性较差。
二、敲击检测法
敲击检验是一种比较原始的方法,即是用硬币、木棒、小锤、专用工具等轻击粘接件,根据发出声音的清脆或沉闷,判断胶层是否有空隙、脱粘、气孔等。敲击法简单易行,能检查大面积粘接缺陷,但准确度与检验者的经验和技巧息息相关。采用带螺线管(solenoid)的操作锤,根据振幅和频率分析所产生的电信号,配合扩音器可改进敲击试验。敲击试验即使在最佳情况下,也只能定性了解粘接情况,却难得到有关弱界面层的信息。
三、超声波检测法
超声波是频率大于20kHz的声波,在传播过程中遇到缺陷时,会产生界面反射或引起超声速和能量衰减的变化,可利用此特性检测粘接缺陷的存在。超声波穿透力强、灵敏度高,对人体无害,因此超声法是粘接结构无损检测较为有效和最有前途的方法,可检测出疏松、孔隙、脱粘、裂纹、夹杂物等缺陷。超声波检测主要有脉冲回波法、穿透法、超声频谱法、超声测速法、超声回波相位差法等。
(1)脉冲回波法超声波要两次穿过粘接件,检测它反射回来的回波,因此也称脉冲反射法。主要用予金属粘接结构缺陷的检测。
(2)穿透法 通过测量穿透粘接件后超声波能量的变化,达到检测内部质量的目的,与脉冲回波法不同之处是超声波只穿过粘接件1次。主要用于检测层压结构脱粘和蜂窝结构蜂窝芯的损坏。常将粘接组件浸没在有水的容器内,水是超声波的耦合剂。
(3)超声频谱法 通过对超声波频谱的分析,检测粘接件内部质量的一种方法,是发展中的粘接强度的定量检验方法。
(4)超声测速法利用粘接结构的内部缺陷对弹性波传播速度的影响,测定因缺陷存在引起弹性波在发射器和接收器之间传播路程的变化,判断粘接件的内部质量。
(5)超声回波相位差法 超声回波90°相位差(quadraturephase)法所测信号为粘接界面反射回来的单音脉冲相位和幅值。当粘接接头缺胶或强度较低时,测得的相位表现为正向偏转,根据波在多层介质中的传播特性与界面强度的关系,可推导出粘接的质量参数,它与接头的拉伸强度有较好的线性关系。
比较实用的超声波检测仪器最早是由德国Fokker飞机公司生产的Fokker粘接试验机,同类仪器还有Coind显示器和stub测试仪。
四、声学检测法
(1)声发射声发射是一种动态无损检测技术,它将试样所受的动态负荷与变形过程联
系起来,可表征在动态测试中试样产生的微小变形,是显示缺陷发展过程和预测缺陷破坏
性的一种检测方法,也许是检测粘接强度最有前途的方法。
(2)声谐振检测法 利用电声转换的原理,以换能器激发粘接件产生谐振,通过换能器转变电信号,测量即可反映出缺陷的位置和程度。采用声谐振原理的仪器是70型福克胶接检验仪和JQJ型胶接强度检验仪。
(3)声-光测量 将粘接接头作为一个整体,用非接触性激光激发法分析材料的微观力学响应。动态响应参数与粘接状况有很好的相关性,可用于简便、快速检测粘接质量。
(4)声-超声检测 它是声发射与超声波相结合的产物,是较新的无损检测技术,吸收了传统超声波和声发射的优点,实质仍是超声波检测。声-超声法又称应力波因子法,能显示结构中存在的缺陷-破坏的综合效应,能把高粘接强度与低粘接强度区分开来,可用于监测粘接质量,在粘接质量控制和预测粘接强度方面很有发展前景。
(5)扫查(描)声显微镜 20世纪70年代,国外开发了一种声显微镜(acoustic microscopy)的高频率超声波检测设备,常用的超声波频率为1~200kHz,其分辨力高达5μm。声显微镜在无损检测裂缝、脱粘和其他缺陷方面优越性凸显,不仅能检查出缺陷,而且能精确定位出缺陷位置,给出缺陷大小和深度的定量数据。
已有声阻仪(SIY-Ⅲ)用于检查粘接脱粘或弱界面层。
五、X射线检测法
X射线照相能得到直观的缺陷图像,并可提供缺陷的分布情况,可检测粘接件胶层的气泡和不连续性。适用于铝合金蜂窝夹层结构蜂窝节点、脱粘、芯格压塌、进水及发泡质量等的检验。辽宁丹东奥龙射线仪器有限公司新近开发生产出新一代无损检测仪器,X射线实时成像检测系统产品,通过数字成像方式,可准确再现物体内部缺陷及其位置和尺寸大小。
六、激光全息照相检测法
全息照相干涉检测是将粘接件表面在两种情况(加荷前后)下所显示的两个全息图进行比较,若有缺陷可使干涉条纹发生畸变;如无缺陷会有规则的干涉条纹,便可根据干涉条纹的图形判断内部是否有裂缝和空隙的存在。便携式全息干涉测试系统能检测粘接接头缺胶和弱粘接强度,为粘接现场提供了可行的完整性测试装置。
七、热学检测法
通过测量粘接件表面温度及其分布情况,反映出接近表面的缺陷。
(1)红外线成像法 又称表面温度测定法,可以检测钢筋混凝土建筑外墙粘贴瓷砖之类装饰层的质量,是否有空洞或脱粘。其原理是,建筑物表面受太阳光照射升温时,热量会从温度高的表面向温度低的墙体内层传递。如果饰面层粘贴很均匀,无孔洞或脱粘,则表面各处传热速度基本一致,表面温度也会基本相同;若是某处存在着孔洞或松散层,热导率就会降低,结果此处的表面温度就会比其他地方的温度高。所用的检测设备就是红外线照相机,由能将外墙表面红外线量转换成温度值的装置、对表面温度进行热成像的装置、热成像记录仪3部分组成。从这种照片上可以清楚地看到建筑表面的温度分布,进而就能准确地判定有无脱粘的缺陷部位。
(2)热成像法 模拟影响粘接部位热交换的一系列因素,计算并分析这些因素与粘接缺陷类型及粘接状况的关系。结果表明,检测时有一最佳的传热时间,检测的最大温差与脱胶宽度呈线性关系。
(3)热图像法 是一种快速而简便的方法,利用热像仪显示粘接件表面温度的分布情况。英国开发的与谐振相结合的热图像法,可用于其他方法难以检测的粘接结构机械紧贴脱粘伤痕的检验。
(4)热传输法 是检测粘接缺陷较新的方法,通过即时检测在加热或冷却后粘接件的表面温度确定热流大小。表面层下存在缺陷会改变热流形样,并影响表面温度。表面温度可用温度计、热电偶或热敏涂层测定。若用碘钨灯均匀加热被粘物,表面涂的一层胆甾型液晶可使粘接件内空隙显现出来,用胆甾型液晶检测蜂窝夹层结构的缺陷,其可靠性达100%。
(5)热波法 也是较新的检测方法,热以热气脉冲波形式吹入被检粘接件表面,由表面温度的瞬间变化可以同时测定粘接质量。温度瞬间变化可用非接触式发射性不变的红外传感器或摄像机测得。热波法主要用于检测粘接件的脱粘,不受表面缺陷和粗糙度的负面影响。
八、涡流检测法
利用电磁感应原理,采用新型脉冲频率响应技术,将电磁波施加于粘接件上使之振动,再用涡流探头检测粘接件的响应特性,经计算分析得到一个损耗因子,它与粘接缺陷和粘接强度有较好的相关性。 爱游戏老版本下载
- www.liang3tian.com -(责任编辑:admin) |