鋁材具有比強度高、低溫和高溫力學性能優良、斷裂韌度高以及抗應力腐蝕性能優越等特點,在航空工業領域一直是關鍵性的結構材料,其質量檢測對航空器件的安全意義重大。在本案例中,兩個鋁環待檢測的位置厚度較薄,考慮到探頭近場區對回波信號的影響以及工件形狀特點,因此要求探頭晶片尺寸要小,本案例使用了自聚焦線陣探頭對待檢工件進行檢測。
工件情況
待檢工件是由兩個厚度不同、外徑相近的環狀鋁制工件通過攪拌焊連接而成,工件實物如下圖1所示。工件外側可放置探頭的寬度僅20mm,摩擦焊位于這個區域的中央位置,內側與外側厚度相差較大。
圖1 待測工件實物圖
掃查方式采用相控陣扇形掃查,原理如下圖2所示。
圖2 檢測原理圖(上)和檢測結果圖(下)
探頭放置位置如下圖3所示。
圖3 檢測時探頭和工件位置實體圖
實驗效果
部分焊接正常位置檢測結果如下圖4所示。
圖4 不同位置焊接良好檢測結果
部分焊接不良位置檢測結果如下圖5所示。
(a)
(b)
(c)
圖5 不同位置焊接不良檢測結果
小 結
使用多浦樂PHASCAN系列便攜式相控陣檢測儀搭配自聚焦探頭可以實現鋁環攪拌摩擦焊快速檢測。對于厚度較薄的鋁制工件,可以選擇通過設備端S掃視圖中一次回波信號來輔助判斷缺陷信號。