Способ контроля клеевых соединений в многослойных неметаллических конструкциях

 

1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ КЛЕВаК СОЕДИНЕНИЙ В МНОГОСЛОЙНЫХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ, заключающийся в том, что вводят в клей сегнетокерамические кристаллы, возбуждают в конструкции ультразвуковые колебания , фиксируют электромагнитное излучение и по амплитуде, частоте и фазе этого излучения судят о прочности соединения и местонахождении отслоения , отличающий ся тем, что, с целью повышения надежности гсонтроля, перед возбуждением ультразвуковых колебаний сегнетокерамические -кристаллы поляризуют в постоянном электрическом поле. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ультразвуковые колебания возбуждают с частотой равной резонансной частоте кле (Л евого слоя.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) . (11) 3(51) G 01 N 29 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ::

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3469281/25-28 (22) 09.07.82 (46 ) 15. 11. 83. Бюл. )) 42 (72) A.K.Áoðoâèêîâ, Б.И.Ворожцов, В.П.Кузнецов, К.М.Омаров, М.II.Toíêîíîãîâ и П.Е.Шилин (71) Карагандинский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 620.179-.16(088.8) (56) 1 ° Ланге 10 В. Акустические методы неразрушающего контроля соеди-. нений в многослойных конструкциях.

"дефектоскопия", 1974,9 5,с. 70-79.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 3297364, кл. G 01 И 29/04

1981 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ КЛЕЕВЫХ

СОЕДИНЕНИЙ В МНОГОСЛОЙНЫХ НКМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ, заключающийся .в том, что вводят B клей сегнетокерамические кристаллы, возбуждают в конструкции ультразвуковые колебания, фиксируют электромагнитное излучение и по амплитуде, частоте и фазе этого излучения судят о прочности соединения и местонахождении отслоения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, перец возбуждением ультразвуковых колебаний сегнетокерамические .кристаллы поляризуют в постоянном электрическом поле.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что ультразвуковые колебания возбуждают с часто- Е той равной резонансной частоте клеевого слоя.

1054769

30

55

ВНИИПИ Заказ 9096/51

Тираж 873 Подписное

4>илиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул, Проектная, 4

Изобретение относится к неразру- шающим методам контроля свойств материалов при эксплуатации и хранении, в частности контроля прочности склеивания слоистых неметаллических конструкций, и может быть применено в различных отраслях промышленности, где используются клеевые,соединения иэ неметаллических материалов .больших толщин.

Известен способ контроля соединений в многослойных конструкциях, заключающийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают ультразвуковую волну, измеряют импеданс нагрузки при излучении и по этому им-, педансу судят о наличии расслоения (1J.

Однако этот способ не позволяет контролировать изделия, один из слоев которых выполнен из материала с большим затуханием ультразвуковых коле ба ний.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ контроля клеевых соединений в многослойных неметаллических конструкциях, заключающийся в том, что вводят в клей сегнетокерамические кристаллы, возбуждают в конструкции ультразвуковые колебания, фиксируют электромагнит ное излучение и по амплитуде, частоте и фазе этого излу чения судят о прочности соединения и местонахо>кдении отслоения (2$ .

Недостатком этого способа является низкая надежность контроля, обусловленная низким уровнем электромагнитного излучения.

Цель изобретения — повышение надежности контроля.

Цель достигается тем, что согласно способу контроля клеевых соединений в многослойных неметаллических конструкциях, заключающемуся в том, что вводят в клей сегнетокерамические кристаллы, возбуждают в конструкции ультразвуковые колебания, фиксиру>от электромагнитное излучение и по амплитуде, частоте и фазе этого излучения судят о прочности соединения и местонахождении отслоения, перед возбуждением ультразвуковых колебаний сегнетокерамические кристаллы поляризуют в постоянном электрическом поле.

Кроме того, ультразвуковые колебания возбуждают с частотой равной резонансной, частоте клеевого слоя. .Сущность способа заключается в следующем.

В клей вводят сегнетокераьЬ е,ские кристаллы, склеивают конструкцию

1 этим клеем, помещают r постоянное электрическое поле и выдер>кивают до полярзации доменов сегнетокерамических кристаллов. Причем сегнетокерамические кристаллы могут. быть и многодоменными.

С целью уменьшения напряженности электрического поля конструкцию нагревают до температуры близкой к точке

Кюри, а затем медленно охлаждают в присутствии поля.

В случае, когда конструкция не выдерживает таких температур, в клеевой состав добавляют поляризованные поликристаллические сегнетоэлектрики, а сушку или полимеризацию клея осуществляют в электрическом поле.

После поляризации сегнетокерамических кристаллов возбуждают в конструкции ультразвуковые колебания и фиксируют электромагнитное излучение.

Уровень полезного сигнала зависит от коэффициента трансформации ультразвуковой волны в электромагнитную, который, в свою очередь, зависит от полного механическогб импеданса (сопротивления) контролируемого клеевого соединения, т.е. качества соединения между собой отдельных элементов конструкции.

По амплитуде, частоте и фазе принятого электромагнит ного излучения судят о прочности клеевого соединения и местонахождении отслоения.

Поскольку поляризованный клеевой

35 шов.излучает как однодоменный, ему соответствует собственная частота

6>ре = К вЂ”, где 2 - действующий

Гц" модуль уйругости клеевого соединения, зависящий от толщины клеево40 го шва; t> — плотность клеевого шва;

К вЂ” волновое число, лежащее в диапа зоне сотен килогерц. Так. как в предлагаемом способе резонансная частота

;может быть снижена по сравнению с прототипом на три и более порядка, соответственно возрастает глубина дефектоскопии, т.е. при возбуждении ультразвуковых колебаний с частотой, равной резонансной частоте клеевого слоя также повышается надежность контроля. (Таким образом, благодаря тому, что перед возбуждением ультразвуковых колебаний сегнетокерамические кристаллы поляризуют в постоянном электрическом поле и в состав клея вводят многодоменные частицы пьеэокерамики и поляризуют их, повышается надежность контроля.