航空復合材料粘接質量的無損檢測方法

航空復合材料粘接質量的無損檢測方法

導語
可靠的粘接質量對于保證在役航空器上的復合材料結構完整性是必不可少的。所以，在航空器維護過程中需要通過無損檢測方法來評估復合材料的粘接質量。這篇應用將介紹近來常用于粘接檢測的幾種方法。
近年來，航空制造領域對于復合材料的使用增長迅猛。主要的制造商例如波音、空客都在其商用客機上提高了復材的使用量。波音787的大部分機體由復合材料制成，空客A380和A350大量使用了復合材料。支線飛機和商務飛機制造商也增加了對復合材料的使用。同樣，復合材料在**飛機的使用也大量增長，如F22戰斗機和A400運輸機。
由于航空器結構需要承受一定的沖擊和雷擊，需要可靠和高效的無損檢測(NDT)方法對可能的損傷進行快速評估。同時在維修檢查期間，全球的檢測人員需要易用的方法和儀器保證檢測結果一致性。

對航空器結構的沖擊可能對復合材料導致不同的損傷，這取決于復合材料的特性，例如它的構成和密度。在復合層壓結構中，沖擊造成的缺陷主要是粘接層之間的分層。沖擊也可能造成在蒙皮和加強筋之間的脫粘。這種脫粘缺陷對結構的完整性會產生極大的損害。B787和A350的機體結構主要由層壓復合材料構成。

層壓結構的分層缺陷

航空復合材料粘接質量的無損檢測方法

由蜂窩芯（如NOMEX等）和層壓碳纖維蒙皮構成的復合夾層結構有著不同的缺陷類型。沖擊能造成如下幾類缺陷：
A類 – 外層碳纖維層壓蒙皮的分層缺陷（平行于表面）；
B類 – 蜂窩芯和靠近檢測面一側蒙皮之間的脫粘；
C類 – 蜂窩芯平行于檢測面的損傷；
D類– 蜂窩芯塌陷；
E類 -蜂窩芯和遠離檢測面一側蒙皮之間的脫粘；
F類 –蜂窩芯內部積液。

↑圖2 復合夾層結構典型缺陷

航空復合材料粘接質量的無損檢測方法
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