由多種材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)實施體系，要承受高溫影響力範圍、高速在此基礎上、高壓的熱燒蝕及沖刷先進水平，工作環(huán)境苛刻，因而要求每個(gè)部件都有高度的可靠性統籌，噴管金屬殼體與非金屬粘接界面最深厚的底氣，由于粘接時(shí)工件清理不干凈，內(nèi)襯與外殼配合不嚴(yán)振奮起來，膠層內(nèi)部氣體未排凈等原因品質，極易產(chǎn)生脫粘利用好，尤其是間隙型大面積脫粘，對(duì)產(chǎn)品可靠性危害極大解決問題，因而對(duì)其粘接界面粘接質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)也是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵工序系列，各國(guó)都投入了大量的人力物力開(kāi)展固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)各零、部組件無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究相互配合，對(duì)金屬材料的超聲波探傷已廣為應(yīng)用慢體驗，而復(fù)合材料具有異向性高、聲衰減大相對簡便、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特性保護好，復(fù)合材料及其構(gòu)件的超聲波探傷是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)組建，據(jù)日本航空宇宙技術(shù)研究所“固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)超聲波探傷”中報(bào)導(dǎo)表現，他們?cè)捎贸暡ǘ啻畏瓷浞ǔ晒Φ貙?duì)非金屬包覆層和鋼殼體粘接面進(jìn)行了檢測(cè)，經(jīng)過(guò)多年的研究深刻變革，采用超聲縱波多次反射法對(duì)噴管金屬殼體與非金屬粘接界面的粘接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)結論，現(xiàn)已成功地用于產(chǎn)品的批量探傷。

　　2檢測(cè)原理超聲波是頻率高于20000Hz的彈性振動(dòng)波質生產力，所謂縱波即波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相一致適應性強，粘接界面的脫粘傷是指不同材料界面未粘好而形成的空氣間隙型缺陷，當(dāng)超聲縱波垂直穿過(guò)金屬與非金屬粘接面時(shí)先進的解決方案，由于產(chǎn)品中兩種介質(zhì)的聲阻抗不同拓展，聲波在界面會(huì)產(chǎn)生反射和透射，聲波的傳播路徑如圖1所示宣講活動，圖中L是入射波;L是反射波;t是透射波不斷進步。聲波透過(guò)產(chǎn)品各層及界面，分別穿過(guò)三種介質(zhì)即金屬效率、空氣和非金屬規模。在這三種介質(zhì)中，縱波聲速分別為5900講道理、344和2200m/s;聲阻抗分粘接界面存在脫粘時(shí)發展目標奮鬥，相當(dāng)于超聲縱波垂直入射到金屬與空氣界面，此時(shí)界面的聲壓反射率為式中P為入射波聲壓;P為脫粘界面反射波聲為金屬介質(zhì)的聲阻抗;Z為空氣介質(zhì)的聲阻抗更多的合作機會。

　　代入聲阻抗數(shù)據(jù)計(jì)算表明延伸，R≈1，即存在脫粘固體火箭技術(shù)時(shí)服務好，聲壓反射率趨于1新趨勢，透射率趨于0，聲波在此近乎100%反射發展邏輯。但粘接良好時(shí)凝聚力量，界面的聲壓反射率不為0有所提升，計(jì)算式如下：式中r為良好粘接界面的聲壓反射率;P為良好粘接界面反射波聲壓;Z為非金屬介質(zhì)的聲阻抗。

　　計(jì)算得到即反射波聲壓占入射波聲壓的86%新的力量，透射波聲壓占14%先進水平，聲波除反射外，還有一部分透射全面展示。

　　對(duì)于放大線性良好的超聲波探傷儀越來越重要的位置，儀器熒屏上波高與聲壓成正比，即任意相鄰兩波高之比等于相應(yīng)的聲壓之比共同學習，二者的分貝差為通過(guò)一次脈沖反射后順滑地配合，脫粘區(qū)與良好粘接區(qū)波高相差1dB，采用多次反射法效高，當(dāng)超聲波垂直入射到產(chǎn)品中時(shí)前沿技術，第一次反射回來(lái)的聲壓為第二次反射回來(lái)的聲壓為第n次反射回來(lái)的聲壓為式中P為到達(dá)金屬層表面的聲壓;P為n次反射后被探頭接收的聲壓;R為A界面的聲壓反射為面(粘接界面)的聲壓反射率;T為金屬件的衰減系數(shù);t為金屬件厚度。

　　對(duì)于給定的金屬材料性能，其厚度是一定的多種方式，因而T、t是不變的技術創新，在選擇了固定的耦合劑后深入交流研討，R也為常量，多次反射后的聲壓P只與R有關(guān)廣泛應用，即只與金屬層與非金屬層的粘接情況有關(guān)關註度，則n脫n好n=10時(shí)，ΔdB=13dB哪些領域，即超聲縱波經(jīng)過(guò)10次反射后敢於挑戰，脫粘區(qū)與良好粘接區(qū)的反射波幅相差13dB以上，反映在儀器熒屏上積極，脫粘區(qū)比良好粘接區(qū)波幅增高探索、波次增多，據(jù)此可很容易地將脫粘區(qū)與良好粘接區(qū)分辨開(kāi)來(lái)產業，進(jìn)而評(píng)價(jià)粘接質(zhì)量滿意度。

　　3對(duì)比試塊3.1設(shè)計(jì)與制做超聲波探傷都是通過(guò)觀察探傷儀熒光屏上反射回波的位置、波幅等特征來(lái)評(píng)判被探件質(zhì)量的優(yōu)劣可持續，考慮到實(shí)際中形成的缺陷形狀各異主要抓手，聲學(xué)關(guān)系復(fù)雜，難以定量計(jì)算分析構建，因而實(shí)際探傷時(shí)只能借助于已知特定形狀的人工缺陷來(lái)調(diào)節(jié)探傷靈敏度創新科技，并以此為尺度評(píng)價(jià)缺陷，保證檢驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)共創輝煌，運(yùn)用試塊作為參考依據(jù)進(jìn)行比較是超聲波探傷的一個(gè)特點(diǎn)具有重要意義。

　　為了避免試塊與被探產(chǎn)品聲學(xué)性能的差異進一步，所研制的Ⅰ號(hào)試塊(圖2)與被探產(chǎn)品的材料類型、厚度應用創新、曲率提高、表面光潔度相同，并且用與被探產(chǎn)品相同的膠粘劑在金屬粘接面上作出形狀的特性、大小不同的脫粘傷交流。圖2中A為圓形脫粘(14mm為橢圓形)。Ⅱ號(hào)對(duì)比試塊是從試驗(yàn)后的產(chǎn)品上切割下來(lái)的含自然缺陷的試塊(圖3)提供堅實支撐。

　　趙慧蓉：固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管粘接界面的超聲檢測(cè)3.2試塊的檢測(cè)3.2.1掃描速度的調(diào)節(jié)探傷所用儀器型號(hào)為CTS-22型還不大，探頭型號(hào)為探傷前應(yīng)根據(jù)探測(cè)范圍調(diào)節(jié)掃描速度，使儀器示波屏上時(shí)基掃描線的水平刻度值與實(shí)際聲程成一定的比例關(guān)系信息化技術。被探噴管金屬件厚4mm發揮作用，采用汕頭超聲儀器研究所生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)深度試塊調(diào)節(jié)掃描速度，調(diào)節(jié)儀器面板上的水平旋鈕及深度細(xì)調(diào)旋鈕系統性，擴(kuò)大掃描量程勇探新路，時(shí)基掃描線比例1∶2.5單產提升，接收到多次反射回波傳遞。

　　3.2.2試塊的檢測(cè)結(jié)果及分析試塊檢測(cè)結(jié)果的照片見(jiàn)圖4.試塊檢測(cè)結(jié)果的波形分析見(jiàn)表1.

　　(a)試塊良好粘接區(qū)(b)A脫粘區(qū)(圓形)(c)B脫粘區(qū)(橢圓形)(d)C脫粘區(qū)(不規(guī)則形)從圖4及表1可看出：a)反射波前幾次高度相差無(wú)幾，這是因?yàn)槌暡ㄊ⒉皇菑牟ㄔ撮_(kāi)始擴(kuò)散的勞動精神，而是在波源附近存在一個(gè)不擴(kuò)散的區(qū)域開展攻關合作，在未擴(kuò)散區(qū)，平均聲壓基本不變預下達，圓晶片輻射的聲場(chǎng)見(jiàn)圖5所示;b)良好粘接區(qū)的有效手段，聲波除反射外，還存在進(jìn)入非金屬的透射波方案，噴管非金屬絕熱層與金屬鋼件相比關鍵技術，結(jié)構(gòu)松散，組織不均勻深入、晶粒粗大技術研究，它對(duì)聲能的衰減比鋼嚴(yán)重的多，在5MHz頻率下開展研究，通過(guò)計(jì)算姿勢，鋼的衰減系數(shù)小于0.002dB，非金屬絕熱層達(dá)到6dB/mm首要任務，這使得良好粘接時(shí)綠色化，進(jìn)入非金屬件的透射波被累次吸收，能量衰減大形式，在儀器示波屏水平刻度6格以內(nèi)建設應用，反射波包絡(luò)線呈光滑弧線快速下降;c)在脫粘區(qū)支撐作用，入射波被百分之百反射，反射波的波次增多動力，在儀器示波屏水平刻度8格處至滿屏出波大力發展，比之良好粘接區(qū)，在示波屏同一水平刻度處生產效率，波幅增高產能提升，并隨脫粘面積的增大，波次越多節點，波幅越高通過活化，反射波包絡(luò)線呈鋸齒狀緩慢下降。

　　固體火箭技術(shù)區(qū)域探傷儀顯示情況良好粘接區(qū)多次反射波在示波屏水平刻度“6”格以內(nèi)A脫粘區(qū)多次反射波在示波屏水平刻度“6”格處波幅達(dá)30%以上的特點，在“8”格處波幅脫粘區(qū)多次反射波在示波屏水平刻度“8”格處波幅達(dá)30%健康發展，在“10”格處波幅達(dá)C脫粘區(qū)多次反射波在示波屏水平刻度“10”格處波幅達(dá)10%到30%3.3試塊法確定探傷靈敏度復(fù)合構(gòu)件是利用試塊進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)來(lái)確定探傷靈敏度的，根據(jù)試塊檢測(cè)結(jié)果大數據，以Ⅰ號(hào)試塊A脫粘圓形)為基準(zhǔn)長效機製，將探頭對(duì)準(zhǔn)A脫粘，調(diào)節(jié)儀器衰減及增益旋鈕數字技術，使來(lái)自A脫粘的多次反射波在儀器示波屏水平刻度“8”格處波幅達(dá)10%奮戰不懈，以此時(shí)儀器面版上的衰減器分貝值作為探傷靈敏度，靈敏度調(diào)節(jié)好后措施，分貝值固定不變大大縮短。

　　4噴管粘接界面的超聲檢測(cè)4.1檢測(cè)過(guò)程被探產(chǎn)品金屬件材料為30CrMnSiA，非金屬件材料采用高硅氧/酚醛緊密相關，被探部位曲率Υ284mm更默契了，金屬件厚4mm，金屬件與非金屬絕熱層之間用944膠粘接培訓，產(chǎn)品驗(yàn)收要求：脫粘面積不得大于總探傷面積探傷靈敏度確定后不合理波動，即可對(duì)噴管金屬與非金屬粘接界面進(jìn)行探傷，以Υ14mm圓形脫粘為基準(zhǔn)重要工具，若發(fā)現(xiàn)某位置的多次反射波在儀器示波屏水平刻度8格處波幅達(dá)10%以上積極拓展新的領域，則判為脫粘，脫粘面積的確定采用半波高度法性能，其原理為：入射聲壓經(jīng)過(guò)脫粘的十多次百分之百反射拓展基地，已接近球面波，可用簡(jiǎn)化式式中P為初始聲壓;d為晶片直徑;λ為波長(zhǎng);s為距離;A為晶片面積實力增強。

　　如果在同一條件下把它們的反射看作新的聲源體系流動性，脫粘區(qū)等于百分之百A面積發(fā)射，半波時(shí)等于A面積發(fā)射，則即在脫粘中心和脫粘邊沿到晶片中心處的聲壓差為6dB實現了超越，具體實(shí)施方法是：發(fā)現(xiàn)脫粘后新產品，移動(dòng)探頭，使熒光屏上的反射脈沖幅度達(dá)到最高橋梁作用，然后再上下左右移動(dòng)探頭長遠所需，當(dāng)反射波幅各降為原來(lái)的一半時(shí)，探頭中心線之間的位置即為脫粘的面積讓人糾結，用1∶1比例透明紙描出脫粘規模，用求積儀計(jì)算出脫粘的面積。表2給出了某批次一些噴管粘接面探傷的檢測(cè)結(jié)果基石之一。

　　4.2檢則結(jié)果及分析對(duì)兩個(gè)實(shí)際噴管金屬與非金屬粘接界面聯動，采用本文介紹的超聲縱波多次反射法進(jìn)行檢驗(yàn)，都能比較準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部脫粘缺陷共同努力。經(jīng)對(duì)噴管解剖對(duì)照行業內卷，脫粘位置和脫粘面積也與檢測(cè)結(jié)果吻合。

　　在以后的應(yīng)用中逐漸完善，經(jīng)過(guò)近百臺(tái)產(chǎn)品的檢測(cè)參與能力，證明本方法可較準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)下列工件的內(nèi)部脫粘缺陷：a.間隙型大面積脫粘。這類脫粘多是由于工件清理不凈是目前主流，內(nèi)襯與外殼配合不嚴(yán)充分發揮、工件變形等原因造成，此時(shí)其粘接強(qiáng)度比良好粘接強(qiáng)度低應用創新，反映在儀器示波屏上提高，多次反射波幅在水平刻度“10”格處達(dá)30%左右。

　　b.孔隙型小塊脫粘的特性。這類脫粘多是由于涂膠不固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管粘接界面的超聲檢測(cè)均、膠層內(nèi)部氣體未排凈和膠粘劑失效等原因造成基礎，此時(shí)其粘接強(qiáng)度也低于良好粘接強(qiáng)度提供堅實支撐，反映在儀器示波屏上，多次反射波幅在水平刻度“8”格處達(dá)10%以上高產。

　　6結(jié)束語(yǔ)采用超聲波多次反射法取得明顯成效，利用常規(guī)儀器設(shè)備，能較準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)粘接界面的各種脫粘缺陷數據。對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管粘接界面的實(shí)際檢測(cè)證明創新的技術，本方法適用于生產(chǎn)線上的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及陣地的探傷。