小中大声谐振法
声谐振法的基本特点是用换能器来激励被粘件振动,并将这种局部谐振与标准试件比较,进而判断被测件各种类型的缺陷。在测定强度方面.该法所测量的超声响应是迄今最灵敏员可靠的一种方法。属于声谐振法的检测仅很多,如阿汉(Arvin)声冲击仪、NAA声谐振器、桑迪凯特(Sondicator)仪、福克(Forkker)粘接检测仪等,其中以福克粘接检测仪应用最广。福克仪的工作原理是借助超声波向粘接接头引入快速变化的剪切载荷或拉伸载荷,测出胶层对所加载的相应反应并测量此时所产生的应力。粘接强度性能的判断,就是将仪器指示的应力值与试样机械试验所测得的应力值进行比较。根据大量试样的试验结果绘制实测的和仪器指示的剪切强度和拉伸强度的关系曲线。福克仪亦可检验粘接件内的裂纹和胶层,以及蜂窝夹芯脱胶、裂继、搭接不良和压瘪等。但这种仪器的缺点是对胶粘剂与被粘件之间的界面状态不敏感,故不能检测被粘件与胶教剂之间由于界面粘附力不强所引起的粘接破坏。另外,对由于胶粘剂的配方不当、过固化、污染及固化不完全所引起的粘接强度下降的反应也不很灵敏;对多层粘接,不规则形状、锥形的、逐渐变薄和外形剧变的粘接体,以及对表面非常租糙和形状复杂的接头进行定量检验也有困难。尽管如此。由于福克仪能给出定量的数据,而且又比其他设备易于操作,所以在国外应用很广,国内也根据福克仪研制出粘接强度检测仪。(5):超声波法
额率超过20kHz的声波称为超声波,超声波几乎完全不能通过空气和金属接触的界面,即当超声波由空气传向金属或由金后传向空气时,差不多99%披这种界面反射回去。当超声波由发射探头传向金属而遇到缺陷时,就被缺陷处的空气与金属界面反射回去,结果超声波入射的一方就有声波反射回来,而在缺陷的另一方由于不能透过超声波,便会产生投射面积和缺陷相近似的“阴影”,利用这种现象可以发现缺陷。常用的有反射法与穿透法两种。反射法需采用脉冲电流,将超声波发射探头和接收探头合并在一起进行测定。当接合部位胶层内没有缺陷,超声波即从接合部位底面反射回来,在指示仪表上出现一个讯号。如果胶层内有缺陷,则一部分超声波先被反射回来,出现的讯号要比从接合部位底面反射回来的讯号早,从而可以判定缺陷的存在。反射法的优点是能检测多界面系统,较灵敏,并能快速检验和永久记录,且在被检件两侧探头很容易同步。缺点是需流体偶合剂,对被检件表面有光洁度要求。穿透法通常是将接合部位浸入水中进行测定。发射器连续发射超声波,当胶层没有缺陷,所发射的超声波全部可以被接收器接收;如果胶层存在缺陷,超声波就会被反射回去,而在缺陷的另一面,由于没有透过超声波,便会产生投影面积和缺陷相近的阴影,从而判
定缺陷的存在。此方法的优点是对粘接结构缺陷检测的灵敏度较高,易于自动化和永久性记录。缺点是对多层结构的缺陷不能指出具体位于哪一层,且操作设备庞大,对于形状较复杂的粘接件操作困难。(6):声发射法
声发射是国外20世纪60年代发展起来的新技术,60年代后期用于粘接质量的检测。声发射现象是指材料在变形和破坏过程中往往伴有声响,对这种声响的监测,就能知道材料破坏的情况。利用电子技术接收和分析能对材料破坏进行检测,声发射的工作特性是动态的,例如对粘接件施加为破坏应力40%的低应力就会产生声发射,这说明声发射是工作破坏的前兆,因此利用电子技术接收和分析声发射信号就能对粘接破坏进行动态检测。美国在1974年已用于飞机粘接结构的动态监视。该方法的优点是操作简便、迅速,可以查出低的粘接强度,大面积工作可一次检查且设备小。缺点是需表面接触,传感器必须紧固在结构上,构件需加应力并难以辨别缺陷的性质,对蜂窝结构不易检测远侧的缺陷。热学检测法
热学检测法是利用热传导、热扩散、热容量变化与胶层的厚度和密度相关的事实,通过对粘接件加热以检测其吸热或放热的温度变化判断粘接质量。热学检测的方法主要用来检测粘接结构近表面的缺陷,所以对面板的厚度有一定要求,面板太厚或面板的导热系数太高均会影响检切的灵敏度。常用的热学检测法有红外线法、液晶法、发光涂层法等。
(7) 红外线法
红外线法是利用红外线检测仪检测粘接件的温度分布,检测仪跟踪移动热源对被测件表面进行扫描,并将热效应记录下来(对于粘接件而言,脱胶部位与粘接完好处的温度是不同的)。红外线不需直接接触被测件表面,灵敏度和自动化程度高,对温度的分辨能力至少达0.2℃,缺陷较为直观,易得到永久性记录。试验表明对于石墨或硼纤维等非金属材料作蒙皮,铝作蜂窝夹芯的粘接结构,以及铁面板、铝夹芯的粘接结构的检测均能获得较好的结果,对于复合材料的检测也有好的适应能力,但对铝质蜂窝结构的检测较为困难。(8): 液晶检测法
液检测法是使用一个热源(如碘钨灯)对粘接件进行均匀加热,由于粘接件表顽已预先涂有一层液晶,因此如果有粘接缺陷存在,则缺陷处的密度、比热容和导热性能与粘接完好处就不一样,从而导致热传导的不均匀,反映到粘接件的表面便产生表面温度的差异,依靠这种温度的微小变化便能判别粘接质量的好坏。液晶法的优点是操作简便迅速,检测缺陷自观可靠,也可在现场使用。缺点是价格较贵,不宜久藏,大面积粘接检测时间较长,同时检测时需与被测件表面接触,对检测表面也有一定的厚度要求,从而使其应用范围受到限制。(9): 目视检测法
目视检测法是利用在可见光线下用由眼或放大镜对粘接成品外表进行检查。检查时必须注意由固化压力所形成的余胶流痕的性质,整个粘接面沿胶线的余胶流痕是均匀的则表明粘接良好,忽多忽少或有间断现象表明加压不均匀或粘接面配合不良,在无余胶处可能脱胶。在查看外表时,若沿胶线能见到接头的端面,则应能发现延伸到粘接接头端面的局部脱胶现象。它是一种早期的方法,可靠性差,采用此法只能发现一些表面的缺陷。(10):射线照相法
射线照相法是利用X射线和Y射线进行远视拍片的方法,通过胶层密度的变化判断粘接质量。也可利用中子射线照相技术,但价格昂贵。用X射线检查粘接件要比检验金属的伤痕困难,因为胶层的密度比金属低得多,当射线穿过它时强度将减弱。为提高检测效果,往往向胶粘剂中掺入一些金属粉末作填充剂(如氧化铅、氧化铝等),但加入金属填料不应影响胶粘剂的性能)以增强粘接良好处对x射线的吸收,便于粘接缺陷被检测出来。在此情况下,采用此法甚至能检查出很小的气泡。x射线法主要用于各种蜂窝粘接结构的质量检查,如水的浸入、气泡及空穴等。(11):全息照相干涉法
如果把物体反射的光波同另一个与之相干的光波在照相底片上发生干涉,那么在照相片亡就会产生反映相位的干涉条纹(干涉条纹的形状和间距完全取决于相位),这样的照相便能记录光波的全部信息,故称为全息照相。应用全息照相技术对粘接结构进行无损检测是通过对被测件加热或施加应力及声振动等,使被测件表面发生至少0.002mm的位移,被测件由于内部缺陷产生表面变形造成全息干涉图形的畸变,观察干涉图形便能判断缺陷是否存在。实验证明全息干涉法检验薄蒙皮和轻质量蜂窝芯子之间的粘接是非常适用的。光学全息照相不要求测试仪器与被测件表面接触,不要求偶合剂,灵敏度高,速度快(10m2/min),由于超声波能在不透明物体小传播,而且能量集小,方向性好,因此更有利于粘接件内部缺陷的检测,另外该法对物体表面的变形和位移极为敏感,故要求排除外来机械或声学方面的干扰,必须采取专门的隔离措施。 全息照相除利用激光技术外,还有扭声波、红外线、X射线、微波等技术。