一種蜂窩夾層結構的粘接界面的金相檢測方法技術

本發明專利技術是一種蜂窩夾層結構的粘接界面的金相檢測方法，該方法在蜂窩結構或性能測試的試件上截取試樣，冷鑲嵌后磨制金相試樣，在金相顯微鏡下觀察膠膜與蜂窩的粘接狀態。若蜂窩插入膠膜內較深，且膠膜在蜂窩表面爬升，此時的粘接強度較高，粘接質量較好，若蜂窩插入膠膜內較深，在蜂窩表面未爬升，或蜂窩插入膠膜內較淺甚至未進入膠膜，在蜂窩表面爬升較少或未爬升，此時的粘接強度偏低，粘接質量較差，為弱粘接或虛粘接，粘接質量與固化過程中溫度、壓力、加壓時間有關。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術專利是，屬于測量

技術介紹
蜂窩夾層結構由于重量輕、強度高、彈性模量大燈優越的力學性能，廣泛應用于航空、航天、汽車、建筑等領域。對蜂窩夾層結構而言，主要是粘接結構，粘接質量直接影響結構的使用壽命，因此蜂窩夾層結構粘接質量的檢測異常重要。蜂窩夾層結構一般由蒙皮、膠粘劑與蜂窩粘接而成，目前蜂窩夾層結構的粘接質量主要通過無損檢測與力學性能進行評價，無損檢測的方法可以確定脫粘，但不能檢測出蜂窩結構的弱粘與虛粘，力學性能測試只能給出粘接強度，有些結構形狀復雜，無法加工性能檢測試樣，且根據以上兩種方法均不能判斷出影響粘接質量的因素。金相檢測方法不受試樣形狀與尺寸的影響，可以檢測蜂窩夾層結構的粘接質量，并可確定影響粘接質量的影響因素，為工藝改進提供依據，具有實際應用價值。
技術實現思路
本專利技術正是針對上述現有技術中存在的缺點而設計提供了，該方法利用金相檢測方法檢測蜂窩夾層結構的粘接界面，其目的是檢測出蜂窩結構的弱粘與虛粘，為確定蜂窩夾層結構的粘接質量提供依據。本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的該種蜂窩夾層結構的粘接界面的金相檢測方法，其特征在于該方法的步驟是⑴在蜂窩夾層結構件上切取試樣(6)，試樣(6)切取垂直于蒙皮(I)的方向，即平行于蜂窩壁(2)，切取試樣(6)的位置和數量應滿足以下條件I. I厚度尺寸無變化的平板蜂窩夾層結構，分別在中間和邊緣切取至少兩個試樣(6)；I. 2厚度尺寸變化的蜂窩夾層結構，分別在厚試最大和最小處切取至少兩個試樣(6)；I. 3蒙皮厚度變化的蜂窩夾層結構，在蒙皮厚度變化位置切取至少兩個試樣(6)；I. 4蜂窩拼接制成的蜂窩夾層結構，在蜂窩拼接位置切取至少兩個試樣(6)；I. 5曲面蜂窩夾層結構，在弧形曲率拐點的位置切取試樣(6)，每個位置至少切取兩個；(2)磨制金相試樣或冷鑲嵌后磨制金相試樣；(3)在光學顯微鏡下，測量蜂窩壁(2)進入膠粘劑(3)的深度D、膠粘劑(3)在蜂窩壁(2)表面爬升的高度H、膠粘劑與蜂窩壁(2)的粘接界面(4)的長度L;蜂窩壁⑵進入膠粘劑(3)的深度D是指蜂窩壁⑵埋入膠粘劑表面(5)以下的長度，膠粘劑表面(5)是膠粘劑(3)不與蜂窩壁(2)膠接處在固化后形成的界面；膠粘劑(3)在蜂窩壁(2)表面爬升的高度H是指膠粘劑與蜂窩壁(2)的粘接界面(4)的最高點與膠粘劑表面(5)之間的長度；膠粘劑與蜂窩壁(2)的粘接界面⑷的長度L是指蜂窩壁⑵兩側所有的蜂窩壁(2)進入膠粘劑(3)的深度D和膠粘劑(3)在蜂窩壁⑵表面爬升的高度H的和。本專利技術方法不受被檢蜂窩夾層結構形狀與尺寸的限制，可根據檢測需求在蜂窩夾層結構上切取試樣(6),或在制備蜂窩夾層結構時的隨爐性能測試件上切取試樣(6),試樣(6)應包含蒙皮、膠粘劑與蜂窩的三者的粘接界面。通過在金相顯微鏡下測量蜂窩壁進入膠粘劑的深度D、膠粘劑在蜂窩壁表面爬升的高度H、膠粘劑與蜂窩壁的粘接界面的長度L，確 定蜂窩夾層結構界面的粘接質量。若蜂窩壁插入膠粘劑較深，且膠粘劑在蜂窩表面爬升較高，此時的界面粘接強度較高，粘接質量較好；若蜂窩壁插入膠粘劑內較深，膠粘劑在蜂窩表面未爬升，此時的粘接強度偏低，粘接質量較差，為弱粘接或虛粘接，主要是加熱溫度與加壓時間控制不當導致的；若蜂窩壁插入膠粘劑內較淺或未插入，在蜂窩表面爬升較少或沒有爬升，也為弱粘接或虛粘接，主要與固化過程中施加的壓力不當有關。本專利技術技術方案的優點是此方法不但可以確定弱粘與虛粘，還可給出影響粘接質量的主要影響因素，為工藝改進提供依據。此方法不受蜂窩夾層結構形狀與尺寸的限制，可檢測其它檢測方法無法檢測的復雜結構，彌補了目前常用的粘接質量檢測方法(無損檢測與力學性能檢測)的不足。附圖說明圖I為蜂窩夾層結構的粘接界面結構示意2為平板蜂窩夾層結構與取樣位置示意3為厚度尺寸變化的蜂窩夾層結構與取樣位置示意4為蒙皮厚試變化的蜂窩夾層結構與取樣位置示意5為蜂窩拼接制成的蜂窩夾層結構與取樣位置示意6為曲面蜂窩夾層結構與取樣位置示意7為蜂窩與膠粘劑粘接較好結構的照片圖8為加壓時間控制不當或溫度過低導致的弱粘接結構的照片圖9為壓力不足導致的弱粘接結構的照片具體實施例方式以下將結合附圖和實施例對本專利技術技術方案作進一步地詳述參見附圖I 6所示，，其特征在于該方法的步驟是⑴在蜂窩夾層結構件上切取試樣6，試樣6切取垂直于蒙皮I的方向，即平行于蜂窩壁2，切取試樣6的位置和數量應滿足以下條件I. I厚度尺寸無變化的平板蜂窩夾層結構，分別在中間和邊緣切取至少兩個試樣6 ；I. 2厚度尺寸變化的蜂窩夾層結構，分別在厚試最大和最小處切取至少兩個試樣6 ；I. 3蒙皮厚度變化的蜂窩夾層結構，在蒙皮厚度變化位置切取至少兩個試樣6 ；I. 4蜂窩拼接制成的蜂窩夾層結構，在蜂窩拼接位置切取至少兩個試樣6 ；I. 5曲面蜂窩夾層結構，在弧形曲率拐點的位置切取試樣6，每個位置至少切取兩個；(2)磨制金相試樣或冷鑲嵌后磨制金相試樣；(3)在光學顯微鏡下，測量蜂窩壁2進入膠粘劑3的深度D、膠粘劑3在蜂窩壁2表面爬升的高度H、膠粘劑與蜂窩壁2的粘接界面4的長度L ；采用的設備為能夠放大10-100X的光學顯微鏡；·蜂窩壁2進入膠粘劑3的深度D是指蜂窩壁2埋入膠粘劑表面5以下的長度，膠粘劑表面5是膠粘劑3不與蜂窩壁2膠接處在固化后形成的界面；膠粘劑3在蜂窩壁2表面爬升的高度H是指膠粘劑與蜂窩壁2的粘接界面4的最高點與膠粘劑表面5之間的長度；膠粘劑與蜂窩壁2的粘接界面4的長度L是指蜂窩壁2兩側所有的蜂窩壁2進入膠粘劑3的深度D和膠粘劑3在蜂窩壁2表面爬升的高度H的和。以玻璃纖維增強復合材料蒙皮、NOMEX蜂窩與膠膜制備的蜂窩夾層結構，采用本專利技術方法制備的金相試樣在光學顯微鏡下的圖像，參見附圖7 9所示，由于蜂窩夾層架構在材料、尺寸及結構上的差異，結果分析中應以粘接質量較好的試樣為基準。圖7中蜂窩壁進入膠粘劑的深度D與膠粘劑在蜂窩壁表面爬升的高度H較大，L較長，粘接質量較好；圖8中蜂窩壁進入膠粘劑的深度D較大，但膠粘劑在蜂窩壁表面爬升高度H較小，L值較小，粘接質量較差，為弱粘接或虛粘接，主要是加熱溫度或加壓時間控制不當導致的；圖9中膠粘劑在蜂窩壁表面爬升的高度H較大，但蜂窩進入膠粘劑的深度D較小，幾乎為零，L值也較小，為弱粘接或虛粘接，粘接質量較差，主要與固化過程中施加的壓力不當有關。本方法也適用于其它材料制備的蜂窩夾層結構。與現有技術相比，本專利技術方法不受試樣形狀與尺寸的影響，可以檢測蜂窩夾層結構的粘接質量，并可確定影響粘接質量的影響因素，為工藝改進提供依據，具有實際應用價值。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種蜂窩夾層結構的粘接界面的金相檢測方法，其特征在于：該方法的步驟是：(1)在蜂窩夾層結構件上切取試樣(6)，試樣(6)切取垂直于蒙皮(1)的方向，即平行于蜂窩壁(2)，切取試樣(6)的位置和數量應滿足以下條件：1．1厚度尺寸無變化的平板蜂窩夾層結構，分別在中間和邊緣切取至少兩個試樣(6)；1．2厚度尺寸變化的蜂窩夾層結構，分別在厚試最大和最小處切取至少兩個試樣(6)；1．3蒙皮厚度變化的蜂窩夾層結構，在蒙皮厚度變化位置切取至少兩個試樣(6)；1．4蜂窩拼接制成的蜂窩夾層結構，在蜂窩拼接位置切取至少兩個試樣(6)；1．5曲面蜂窩夾層結構，在弧形曲率拐點的位置切取試樣(6)，每個位置至少切取兩個；(2)磨制金相試樣或冷鑲嵌后磨制金相試樣；(2)在光學顯微鏡下，測量蜂窩壁(2)進入膠粘劑(3)的深度D、膠粘劑(3)在蜂窩壁(2)表面爬升的高度H、膠粘劑與蜂窩壁(2)的粘接界面(4)的長度L；蜂窩壁(2)進入膠粘劑(3)的深度D是指蜂窩壁(2)埋入膠粘劑表面(5)以下的長度，膠粘劑表面(5)是膠粘劑(3)不與蜂窩壁(2)膠接處在固化后形成的界面；膠粘劑(3)在蜂窩壁(2)表面爬升的高度H是指膠粘劑與蜂窩壁(2)的粘接界面(4)的最高點與膠粘劑表面(5)之間的長度；膠粘劑與蜂窩壁(2)的粘接界面(4)的長度L是指蜂窩壁(2)兩側所有的蜂窩壁(2)進入膠粘劑(3)的深度D和膠粘劑(3)在蜂窩壁(2)表面爬升的高度H的和。...

【技術特征摘要】
1. 一種蜂窩夾層結構的粘接界面的金相檢測方法，其特征在于該方法的步驟是 (1)在蜂窩夾層結構件上切取試樣(6)，試樣(6)切取垂直于蒙皮(I)的方向，即平行于蜂窩壁(2)，切取試樣(6)的位置和數量應滿足以下條件 I. I厚度尺寸無變化的平板蜂窩夾層結構，分別在中間和邊緣切取至少兩個試樣(6)； I. 2厚度尺寸變化的蜂窩夾層結構，分別在厚試最大和最小處切取至少兩個試樣(6)； I. 3蒙皮厚度變化的蜂窩夾層結構，在蒙皮厚度變化位置切取至少兩個試樣(6)； I. 4蜂窩拼接制成的蜂窩夾層結構，在蜂窩拼接位置切取至少兩個試樣(6)； I.5曲面蜂窩夾層結構，在弧形曲率拐點的位置切取試樣(6)，每個位置至少切取兩個； ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范金娟，侯學勤，王占彬，劉含洋，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司北京航空材料研究院，
類型：發明
國別省市：