航空复合材料粘接质量的无损检测方法

航空复合材料粘接质量的无损检测方法

导语
可靠的粘接质量对于保证在役航空器上的复合材料结构完整性是必不可少的。所以，在航空器维护过程中需要通过无损检测方法来评估复合材料的粘接质量。这篇应用将介绍近来常用于粘接检测的几种方法。
近年来，航空制造领域对于复合材料的使用增长迅猛。主要的制造商例如波音、空客都在其商用客机上提高了复材的使用量。波音787的大部分机体由复合材料制成，空客A380和A350大量使用了复合材料。支线飞机和商务飞机制造商也增加了对复合材料的使用。同样，复合材料在**飞机的使用也大量增长，如F22战斗机和A400运输机。
由于航空器结构需要承受一定的冲击和雷击，需要可靠和高效的无损检测(NDT)方法对可能的损伤进行快速评估。同时在维修检查期间，全球的检测人员需要易用的方法和仪器保证检测结果一致性。

对航空器结构的冲击可能对复合材料导致不同的损伤，这取决于复合材料的特性，例如它的构成和密度。在复合层压结构中，冲击造成的缺陷主要是粘接层之间的分层。冲击也可能造成在蒙皮和加强筋之间的脱粘。这种脱粘缺陷对结构的完整性会产生极大的损害。B787和A350的机体结构主要由层压复合材料构成。

层压结构的分层缺陷

航空复合材料粘接质量的无损检测方法

由蜂窝芯（如NOMEX等）和层压碳纤维蒙皮构成的复合夹层结构有着不同的缺陷类型。冲击能造成如下几类缺陷：
A类 – 外层碳纤维层压蒙皮的分层缺陷（平行于表面）；
B类 – 蜂窝芯和靠近检测面一侧蒙皮之间的脱粘；
C类 – 蜂窝芯平行于检测面的损伤；
D类– 蜂窝芯塌陷；
E类 -蜂窝芯和远离检测面一侧蒙皮之间的脱粘；
F类 –蜂窝芯内部积液。

↑图2 复合夹层结构典型缺陷

航空复合材料粘接质量的无损检测方法
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