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日祥检测报告 | 复合材料异型件无损检测

发布时间:2024-01-16      发布人:新兴日祥



复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土,用石灰沫墙其中掺入麻刀和头发以防开裂。它们都是由两种或两种以上的材料复合而成。国际权威期刊《科技考古》(Archaeometry)曾发表最新研究成果提到,研究人员在秦兵马俑上新发现了一种多用途的复合材料,这种材料被广泛用于兵马俑制作中的填补、粘接、抹平等工艺中。



当然,我们现在所说的复合材料不是指这些,而是指二十世纪40年代以后发展起来的新的复合材料,有时称为先进复合材料。


20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强复合材料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维,能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。这些材料广泛应用于汽车、航空航天、工业制品、轨道交通、运动器械、风电等行业,并发挥了不可替代的作用。


今天,本文将分享日祥检测技术团队针对复合材料异形工件检测案例,复合材料异形件形式多样,包含各种复杂形状,目前在无人机、汽车配件、机器人等行业大量需要异形件产品。

关键词:#复合材料检测 #复材探伤 #应用分析


PART01 检测信息

检测目的

异型件内部裂纹、气孔、夹杂等缺陷。


检测工件描述

材质:复合材料

厚度:40mm


▲检测工件实物图


▲待检位置





PART02检测方案


超声波检测法是广泛用于材料探伤的常用方法, 也是最早用于复合材料无损检测的方法之一 。它主要利用复合材料本身或其缺陷的声学性质对超声波传播的影响来检测,材料内部和表面的缺陷, 如气泡、分层、裂纹、脱粘、贫胶等。超声波探伤具有灵敏度高、穿透性强、 检验速度快、成本低和对人体无害等优点。


1、检测方法

采用脉冲回波方法进行检测,具体示意图如下:

▲检测示意图




2、检测配置

主机:OmniScanX3 16:64

探头:10L16-A10探头




PART03检测结果

1、使用OmniscanX3连接10L16-A10探头相控阵模式,检测工件1号缺陷位置结果如下:


▲1号缺陷

如上图所示,1号缺陷缺陷深度约为9.49mm,缺陷大小约为2.94mm(由于声速未进行矫正存在一定误差)




2、使用OmniscanX3连接10L16-A10探头相控阵模式,检测工件2号缺陷位置结果如下:


▲2号缺陷

如上图所示,2号缺陷为密集型缺陷,缺陷深度约为8.68mm附近,整体缺陷大小约为9.94mm(由于声速未进行矫正存在一定误差)



3、使用OmniscanX3连接10L16-A10探头相控阵模式,检测工件3号缺陷位置结果如下:

▲3号缺陷


如上图所示,3号缺陷出现2个缺陷信号汇报,缺陷在同一位置不同深度,上层缺陷深度约为10.77mm附近,下层缺陷深度约为13.26mm附近,整体缺陷大小约为1.64mm(由于声速未进行矫正存在一定误差)



4、使用OmniscanX3连接10L16-A10探头相控阵模式,检测工件4号缺陷位置结果如下:

▲4号缺陷


如上图所示,4号缺陷为密集型缺陷,缺陷深度约为11.49mm附近,整体缺陷大小约为3.62mm(由于声速未进行矫正存在一定误差)




结语

经多次反复对比实验得出结论:

使用OmniscanX3设备,采用相控阵模式,可以有效检测出复合材料异型工件中的各类缺陷;但由于工件本身存在一定异型位置,需保证探头完全贴合工件,以保证完全贴合耦合状态良好。