sicpal复合材料无损检测技术分析

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1、摘要颗粒增强型碳化硅铝基复合材料(SiCp，Al复合材料)是一种可用于军工生产的新型材料。本文在研究SiCp／Al复合材料制备工艺和力学性能的基础上，提出了进行无损检测的必要性。针对sicp／A1复合材料具有高阻尼的特性，在众多无损检测方法中选择了超声检测的方法并研制了测试装置，设计了测试方案。为y了克服高阻尼影响，采用了具有声束聚焦性能的聚焦换能器对不同形状的该种复合材料工件进行检测；为了得到直观的检测结果，运用了将超声检测与微机控制和微机进行数据采集、存贮、处理、图像显示集合在一起的超声c扫描成像技术，并得到了工件内部缺陷的横截

2、面图。在处理图像时，通过对聚焦换能器声场中声压分布的特性分析获得了缺陷的尺寸和形状，由此判定缺陷的性质，实现了对缺陷的定性和定量研究。在所测的SiCp／Al复合材料工件中的缺陷主要是SiC粒子分布不均匀以及材料中存在气孔。检测结果表明，利用超声C扫描成像装置实现了对SiCp／Al复合材料中缺陷的成像和定位，尤其是对该类材料中的平面型缺陷更为有效，能使缺陷成像清晰，易于判别。同时，该技术和所研制的测试装置又具有自动步进、精确定位的性能，适合大型SiCp／Al复合材料制品、管件的无损检测，具有较高实用性。结合聚焦换能器的声场特性，一方面

3、可以提高检测的精度，另一方面又可以获取缺陷的尺寸和形状。因此，超声C扫描成像技术在工业无损检测方面有着良好的应用前景。关键词：sicp／Al复合材料，无损检测，超声c扫描成像装置AbstractBasedonstudyingthefabricatingprocessandmechanicalpropertiesofSiCp，AIcomposites，necessariesofnondestructiVetestingonSiCp／AlcolllpositesarepresentedinthispapeLDuetothehighdam

4、pingpropertyofSiCp／Alcomposites，ultrasonictestingmethodischosenf}omsevelalnondestructiVetestingones．Furthermore，thetestingdeviceisdevelopedandthetestingscllemeisdesigned．Inordertodealwithefrectofthehighdamping，f-ocusingprobewithfbcusedsoundneldisusedinlesting．Theimaged

5、eviceofultrasonicC—scanning，whichhasfunctionsofultrasonictesting，PC-BasedControl，datacollection，datastorage，dataprocessingandimagedisplayingtogether，isappliedintestingfbrthesakeofVisualtestingresultAtthetimeofimageprocessing，bothsizeandshapeofdefectsmaybeanalyzedandmea

6、suredaccordingtothesoundpressuredjslfjbutionoffocusingprobe．Andessenceoft11edef色ctscanbejudged．InSiCp／Alcomposites，themaindefectsareholeandveryinhomogeneousdistributionofSiCparticles．Fromthetestingresult，itisobviousthatbothttleimageandlocationofdefectscanbeaccomplished

7、byuseoftheimagedeviceofultrasonicC—scanning，whichisespeciallyefrectivefortestingplanardefects．TheimagesofdefectsareVer)，clear'soitiseasytodetermineessenceofdefects．ThisdeViceissuitablefornondestructiVetestingonbigsizeworkpieceofSiCp，A1compositesandhashighpracticabilily

8、．Combinedwithfocusingprobe，thetestingprecisionisinlproVed，andbothsizeandshapedefectsmaybemeasureddirectly．Inaword，the