氦质谱检漏技术在复合材料成型模具上的应用.pdf

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1、氦质谱检漏技术在复合材料成型模具上的应用2016年1月氦质谱检漏技术在复合材料成型模具上的应用王霖，苏佳智，晏冬秀，王健(上海飞机制造有限公司，上海200436)摘要：介绍了氦质谱检漏技术，简述复合材料成型模具制造过程及其所用的气密性检测方法，对比分析得出采用氦质谱检漏仪对复合材料成型模具进行气密性检测在检测精度、检测成本、检测周期等多方面具有优势，因此将氦质谱检漏技术应用于复合材料成型模具气密性检测具有很大意义。对氦质谱检漏技术在国内外复合材料成型模具上的应用情况进行介绍，在此基础上，对应用于复合材料成型模具气密性检测的氦质谱检漏系统进行设计，并开展检漏实验，总结检漏

2、过程的注意事项。关键词：氦质谱；检漏；复合材料；模具中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：100370999(2016)01—0092—051氦质谱检漏技术简介氦质谱检漏仪是以氦气作为示漏气体，对真空氦质谱检漏技术起源于20世纪40年代，最初设备及密封器件的微小漏隙进行定位、定量和定性是在核工业、电子工业中应用，随着科学技术的发检测的专用检漏仪器_1J。它以氦气(He或He)为展，该技术得到不断的发展与完善，已经逐步发展成示踪介质，由于氦是惰性气体，所以这种检漏方法非为一种成熟的检漏方法，已形成了多个成熟标准，被常清洁，对人无伤害，对被检工件、对环境没有污染；广

3、泛应用在航空航天、汽车、造船、制冷、冶金、压力而且氦的原子量小、粘度小，容易渗透过任何可能存容器、电力等多个行业。在的微小漏隙；另外氦在大气中含量非常少(仅万分氦质谱检漏技术是以氦气为示踪介质，使用磁之五)，氦离子质量与其它气体离子质量相差很大，质谱分析仪进行检测的一种检漏方法。它是依据物不易受干扰，错判几率小_4J。氦质谱检漏仪具有很理学中的质谱学原理，当不同质荷比(m／e)的离子高的检漏灵敏度，检测漏率可以达到l0Pa·m／s以相同的速度进入磁场强度一定的均匀磁场，其运数量级；仪器响应快，氦分子在仪器高真空的环境中动方向都与磁场方向相垂直时，不同离子会在洛仑扩散速度

4、很高，响应时间可小于1sl2J。它既可以检兹力作用下按各自相应的半径做圆周运动；在其运测出工件上的微小漏孔在什么位置，又能确定其漏动轨迹上安放挡板，仅仅使氦离子能够通过挡板上量j。与气泡法、压力变化法等传统检测方法相比，的狭缝，使其被接收极接收形成离子流，在仪器上指氦质谱检漏技术具有灵敏度高、速度快、使用安全、示出来；而不让其他的离子进入狭缝，使其达不到收适用范围广以及可量化漏点的漏率等特点J。集极上去，从而实现对所需信号的检测目的¨。J，其依据氦质谱检漏原理，根据被检件结构、大小、原理如图1所示。检漏要求等不同，衍生出了多种多样的氦质谱检漏方法。一般情况下，将氦泄漏检

5、测按照氦气的流向分为正压检漏和真空检漏两种情况，氦质谱正压检漏方法可分为吸枪直测法、氦罩积累法；氦质谱负压检漏方法可分为真空喷氦法、真空护罩法。为了尽量模拟工况，内压容器宜采用正压检漏，外压容器则适用于真空检漏，具体应根据被检容器的结构特点、允许漏率及检测目的选择整体或局部、定性或定量图l氦质谱检漏原理图Fig．1Principlediagramofheliummassspectrumleakdetecting的检测方法，也可采用不同方法的组合’引。收稿日期：2015—07·29本文作者还有徐少晨和李培旭。作者简介：王霖，女，硕士，工程师，主要从事复合材料成型模具及工艺

6、技术研究，wanglin@comac．cc。FRP，铆

7、2Dj』∥J氦质谱检漏技术在复合材料成型模具上的应用2016年1月其中最常用的是静态升压法，使用这种检漏方等优点心]，目前在国外已成熟应用于复合材料成型法检漏时，工艺规范中规定模具型面气密性需要同模具的气密性检测过程中。国外模具制造商采用此时满足室温泄露检查和高温泄露检查的要求。而高种检测方法节省了大量的生产成本。根据他们的应温泄露检查需要热压罐提供高温高压条件，成本较用经验，使用氦质谱检漏仪检测漏率值合格的模具，高；且无法确定漏源位置，若模具气密性不合格则需在热压罐内高温高压环境下使用时均没有发生过泄要多次分区域

8、制袋进热压罐来寻找漏点，漏点位置漏现象。不易找到；多次进罐并制袋使得工装检测程序繁琐、检测费用高且检测周期长，对于机翼、机身等大型工4氦质谱检漏技术在国内复合材料成型模装，这些问题显得尤为突出。且国内多数模具制造具上的应用商均无大型热压罐，模具制造完成后，需要将模具运国内在此方面的应用尚处于探索研究阶段，虽输到别处来完成高温气密检测。模具的制造与检测然很早就有人从事过氦质谱检漏方面的研究工作，地点不一致，给检测人员的工作造成了不便，而且，但在实际应用范围上还落后于国外先进水平。到现在长途运输过程中，有可能对模具造成一定的影响。在为止，国家