目前測定粘接強度普遍采用的方法是破壞性試驗,因是抽樣檢測(一般5%),故不能完全保證粘接結(jié)構(gòu)的可靠性。粘接技術(shù)在高新技術(shù)領(lǐng)域的廣為應(yīng)用,對粘接質(zhì)量及可靠性的要求日益嚴格,非常需要對粘接件進行全部檢測,采用不破壞被檢對象的方法,即非破壞性試驗(NDT),施行有效的測試,鑒定、評價、控制粘接裝配件的質(zhì)量,確保實際使用的安全可靠性,對指導(dǎo)和監(jiān)督生產(chǎn)的意義都很重大。
無損檢測現(xiàn)時還不能直接測定出粘接強度,多數(shù)仍處于無損探傷范圍,只是依靠粘接強度與粘接體系的某些物性關(guān)系,如彈性模量、傳播聲音、熱學(xué)性質(zhì)、光學(xué)特性、電磁感應(yīng)、輻射能力、介電常數(shù)等,顯示出粘接結(jié)構(gòu)物理力學(xué)性能的優(yōu)劣,僅能間接提供粘接強度數(shù)據(jù)。無損檢測能夠?qū)φ辰赢a(chǎn)品進行百分之百的非破壞性檢驗,因此早已引起業(yè)界的極大關(guān)注。粘接的無損檢測雖然早就有些應(yīng)用,主要是超聲波和X射線方法,但仍不夠成熟,尤其是無損檢驗數(shù)據(jù)還很難與粘接強度直接聯(lián)系起來,定量得出粘接強度還有很大距離,必將會進一步完善和發(fā)展。下面介紹幾種無損檢測方法。
一、目測檢驗法
目測檢驗就是用肉眼觀察粘接部位的色澤、外貌、形態(tài),可檢查缺膠、裂縫、孔隙、粗糙等缺陷。該法盡管簡單方便,但因僅憑感觀經(jīng)驗,只限于表面,其準確性和可靠性較差。
二、敲擊檢測法
敲擊檢驗是一種比較原始的方法,即是用硬幣、木棒、小錘、專用工具等輕擊粘接件,根據(jù)發(fā)出聲音的清脆或沉悶,判斷膠層是否有空隙、脫粘、氣孔等。敲擊法簡單易行,能檢查大面積粘接缺陷,但準確度與檢驗者的經(jīng)驗和技巧息息相關(guān)。采用帶螺線管(solenoid)的操作錘,根據(jù)振幅和頻率分析所產(chǎn)生的電信號,配合擴音器可改進敲擊試驗。敲擊試驗即使在最佳情況下,也只能定性了解粘接情況,卻難得到有關(guān)弱界面層的信息。
三、超聲波檢測法
超聲波是頻率大于20kHz的聲波,在傳播過程中遇到缺陷時,會產(chǎn)生界面反射或引起超聲速和能量衰減的變化,可利用此特性檢測粘接缺陷的存在。超聲波穿透力強、靈敏度高,對人體無害,因此超聲法是粘接結(jié)構(gòu)無損檢測較為有效和最有前途的方法,可檢測出疏松、孔隙、脫粘、裂紋、夾雜物等缺陷。超聲波檢測主要有脈沖回波法、穿透法、超聲頻譜法、超聲測速法、超聲回波相位差法等。
(1)脈沖回波法超聲波要兩次穿過粘接件,檢測它反射回來的回波,因此也稱脈沖反射法。主要用予金屬粘接結(jié)構(gòu)缺陷的檢測。
(2)穿透法 通過測量穿透粘接件后超聲波能量的變化,達到檢測內(nèi)部質(zhì)量的目的,與脈沖回波法不同之處是超聲波只穿過粘接件1次。主要用于檢測層壓結(jié)構(gòu)脫粘和蜂窩結(jié)構(gòu)蜂窩芯的損壞。常將粘接組件浸沒在有水的容器內(nèi),水是超聲波的耦合劑。
(3)超聲頻譜法 通過對超聲波頻譜的分析,檢測粘接件內(nèi)部質(zhì)量的一種方法,是發(fā)展中的粘接強度的定量檢驗方法。
(4)超聲測速法利用粘接結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷對彈性波傳播速度的影響,測定因缺陷存在引起彈性波在發(fā)射器和接收器之間傳播路程的變化,判斷粘接件的內(nèi)部質(zhì)量。
(5)超聲回波相位差法 超聲回波90°相位差(quadraturephase)法所測信號為粘接界面反射回來的單音脈沖相位和幅值。當粘接接頭缺膠或強度較低時,測得的相位表現(xiàn)為正向偏轉(zhuǎn),根據(jù)波在多層介質(zhì)中的傳播特性與界面強度的關(guān)系,可推導(dǎo)出粘接的質(zhì)量參數(shù),它與接頭的拉伸強度有較好的線性關(guān)系。
比較實用的超聲波檢測儀器最早是由德國Fokker飛機公司生產(chǎn)的Fokker粘接試驗機,同類儀器還有Coind顯示器和stub測試儀。
四、聲學(xué)檢測法
(1)聲發(fā)射聲發(fā)射是一種動態(tài)無損檢測技術(shù),它將試樣所受的動態(tài)負荷與變形過程聯(lián)
系起來,可表征在動態(tài)測試中試樣產(chǎn)生的微小變形,是顯示缺陷發(fā)展過程和預(yù)測缺陷破壞
性的一種檢測方法,也許是檢測粘接強度最有前途的方法。
(2)聲諧振檢測法 利用電聲轉(zhuǎn)換的原理,以換能器激發(fā)粘接件產(chǎn)生諧振,通過換能器轉(zhuǎn)變電信號,測量即可反映出缺陷的位置和程度。采用聲諧振原理的儀器是70型??四z接檢驗儀和JQJ型膠接強度檢驗儀。
(3)聲-光測量 將粘接接頭作為一個整體,用非接觸性激光激發(fā)法分析材料的微觀力學(xué)響應(yīng)。動態(tài)響應(yīng)參數(shù)與粘接狀況有很好的相關(guān)性,可用于簡便、快速檢測粘接質(zhì)量。
(4)聲-超聲檢測 它是聲發(fā)射與超聲波相結(jié)合的產(chǎn)物,是較新的無損檢測技術(shù),吸收了傳統(tǒng)超聲波和聲發(fā)射的優(yōu)點,實質(zhì)仍是超聲波檢測。聲-超聲法又稱應(yīng)力波因子法,能顯示結(jié)構(gòu)中存在的缺陷-破壞的綜合效應(yīng),能把高粘接強度與低粘接強度區(qū)分開來,可用于監(jiān)測粘接質(zhì)量,在粘接質(zhì)量控制和預(yù)測粘接強度方面很有發(fā)展前景。
(5)掃查(描)聲顯微鏡 20世紀70年代,國外開發(fā)了一種聲顯微鏡(acoustic microscopy)的高頻率超聲波檢測設(shè)備,常用的超聲波頻率為1~200kHz,其分辨力高達5μm。聲顯微鏡在無損檢測裂縫、脫粘和其他缺陷方面優(yōu)越性凸顯,不僅能檢查出缺陷,而且能精確定位出缺陷位置,給出缺陷大小和深度的定量數(shù)據(jù)。
已有聲阻儀(SIY-Ⅲ)用于檢查粘接脫粘或弱界面層。
五、X射線檢測法
X射線照相能得到直觀的缺陷圖像,并可提供缺陷的分布情況,可檢測粘接件膠層的氣泡和不連續(xù)性。適用于鋁合金蜂窩夾層結(jié)構(gòu)蜂窩節(jié)點、脫粘、芯格壓塌、進水及發(fā)泡質(zhì)量等的檢驗。遼寧丹東奧龍射線儀器有限公司新近開發(fā)生產(chǎn)出新一代無損檢測儀器,X射線實時成像檢測系統(tǒng)產(chǎn)品,通過數(shù)字成像方式,可準確再現(xiàn)物體內(nèi)部缺陷及其位置和尺寸大小。
六、激光全息照相檢測法
全息照相干涉檢測是將粘接件表面在兩種情況(加荷前后)下所顯示的兩個全息圖進行比較,若有缺陷可使干涉條紋發(fā)生畸變;如無缺陷會有規(guī)則的干涉條紋,便可根據(jù)干涉條紋的圖形判斷內(nèi)部是否有裂縫和空隙的存在。便攜式全息干涉測試系統(tǒng)能檢測粘接接頭缺膠和弱粘接強度,為粘接現(xiàn)場提供了可行的完整性測試裝置。
七、熱學(xué)檢測法
通過測量粘接件表面溫度及其分布情況,反映出接近表面的缺陷。
(1)紅外線成像法 又稱表面溫度測定法,可以檢測鋼筋混凝土建筑外墻粘貼瓷磚之類裝飾層的質(zhì)量,是否有空洞或脫粘。其原理是,建筑物表面受太陽光照射升溫時,熱量會從溫度高的表面向溫度低的墻體內(nèi)層傳遞。如果飾面層粘貼很均勻,無孔洞或脫粘,則表面各處傳熱速度基本一致,表面溫度也會基本相同;若是某處存在著孔洞或松散層,熱導(dǎo)率就會降低,結(jié)果此處的表面溫度就會比其他地方的溫度高。所用的檢測設(shè)備就是紅外線照相機,由能將外墻表面紅外線量轉(zhuǎn)換成溫度值的裝置、對表面溫度進行熱成像的裝置、熱成像記錄儀3部分組成。從這種照片上可以清楚地看到建筑表面的溫度分布,進而就能準確地判定有無脫粘的缺陷部位。
(2)熱成像法 模擬影響粘接部位熱交換的一系列因素,計算并分析這些因素與粘接缺陷類型及粘接狀況的關(guān)系。結(jié)果表明,檢測時有一最佳的傳熱時間,檢測的最大溫差與脫膠寬度呈線性關(guān)系。
(3)熱圖像法 是一種快速而簡便的方法,利用熱像儀顯示粘接件表面溫度的分布情況。英國開發(fā)的與諧振相結(jié)合的熱圖像法,可用于其他方法難以檢測的粘接結(jié)構(gòu)機械緊貼脫粘傷痕的檢驗。
(4)熱傳輸法 是檢測粘接缺陷較新的方法,通過即時檢測在加熱或冷卻后粘接件的表面溫度確定熱流大小。表面層下存在缺陷會改變熱流形樣,并影響表面溫度。表面溫度可用溫度計、熱電偶或熱敏涂層測定。若用碘鎢燈均勻加熱被粘物,表面涂的一層膽甾型液晶可使粘接件內(nèi)空隙顯現(xiàn)出來,用膽甾型液晶檢測蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的缺陷,其可靠性達100%。
(5)熱波法 也是較新的檢測方法,熱以熱氣脈沖波形式吹入被檢粘接件表面,由表面溫度的瞬間變化可以同時測定粘接質(zhì)量。溫度瞬間變化可用非接觸式發(fā)射性不變的紅外傳感器或攝像機測得。熱波法主要用于檢測粘接件的脫粘,不受表面缺陷和粗糙度的負面影響。
八、渦流檢測法
利用電磁感應(yīng)原理,采用新型脈沖頻率響應(yīng)技術(shù),將電磁波施加于粘接件上使之振動,再用渦流探頭檢測粘接件的響應(yīng)特性,經(jīng)計算分析得到一個損耗因子,它與粘接缺陷和粘接強度有較好的相關(guān)性。 環(huán)氧樹脂 - www.gxjlmy.com -(責任編輯:admin) |