張園園

(洛陽欣隆工程檢測有限公司，河南 洛陽 471012)

0 前言

在現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展過程中，各種新型材料應運而生，復合材料因其優(yōu)越獨特的性能被廣泛應用在各個領域。隨著科學技術的發(fā)展，復合材料的應用范圍越來越廣，當前很多行業(yè)都對復合材料應用性能和質量提出了嚴格要求。因此，在我國城市化和工業(yè)化持續(xù)革新的背景下，復合材料市場要想更好地應對大發(fā)展環(huán)境，需要加大對復合材料無損檢測工作的關注。下面對射線檢測在復合材料無損檢測中的運用進行研究與分析。

1 概念分析

1.1 射線檢測

在五大常規(guī)無損檢測方法中，射線檢測是一個非常重要的檢測方式。射線檢測借助射線在介質傳播中能量衰減的情況進行判斷，依據(jù)被測物體相應的缺陷變化情況，得到存在差異的射線，實現(xiàn)對缺陷的檢測。

1.2 復合材料

復合材料是指依據(jù)兩種或兩種以上不同性質的材料，在化學性、物理性等技術手段的影響下，構成具備全新理化性能的材料。對現(xiàn)如今的市場環(huán)境而言，復合材料最大的優(yōu)勢在于會整合不同材料具備的優(yōu)勢，以此提升復合材料的綜合性能，并符合多個領域的需求。要想充分展現(xiàn)材料的優(yōu)勢，需要引用合理的檢測方法予以驗證。

2 X射線檢測在無損檢測中的應用

對復合材料而言，射線檢測技術在目前最為適用，不但可用于直觀地檢查復合材料復雜的結構(例如蜂窩夾層結構)，而且可實時觀察復合材料展現(xiàn)出的問題，并對其受損情況進行合理判斷。復合材料內部主要存在氣孔、層間裂紋、脫粘等缺陷類型，對比其他檢測方法，X射線檢測能夠最有效地檢測出其內部存在的缺陷。

2.1 通過實驗分析X射線檢測蜂窩夾層復合材料的檢測工藝

試驗材料：玻璃纖維蜂窩夾層結構復合材料。

①采用3種不同的X射線機，對同一件復合材料進行X射線照相。采用樂凱L7膠片，當?shù)灼诙榷紴?.0時，底片影像質量比較見表1。

表1 底片影像質量比較

比較可得出：使用COMET225 X射線機設備，采用較低的電壓，拍出的底片清晰度和對比度最好。這主要是因為COMET225為高頻恒電位X射線機，管電壓為全波恒壓整流電路，從而可以得到更高的對比度，更適合這種低密度的復合材料以及極其細小的缺陷檢出。

②采用COMET 225Kv-射線機，不同的焦距和有效透照區(qū)影像質量比較見表2。

表2 不同的焦距和有效透照區(qū)影像質量比較

由表2可以看出，焦距越大，有效透照區(qū)越小，輪廓變形的芯格就越少。因為蜂窩夾層結構主要缺陷有：芯格斷裂、芯格節(jié)點分離等。根據(jù)這些缺陷的特點，如果要有效檢出缺陷，射線束的方向應垂直于每一個芯格的橫斷面，從而保證芯格不會變形。每一個在有效評定區(qū)范圍，就要求焦距越大越好。焦距增大就必須提高曝光量。COMET225可以提供15 mA的電流，相比其他射線機只能提供5 mA的電流，就可以縮短曝光時間，提高檢測效率。

③采用COMET 225Kv-射線機，經(jīng)校準亮度不同的觀片燈，柯達AA400 膠片時，觀察底片的影像質量比較見表3。

表3 底片的影像質量比較

由以上數(shù)據(jù)可得出，在觀片燈亮度足夠的情況下，底片黑度越高，影像的對比度越高。

④常規(guī)X射線檢測蜂窩夾層結構的復合材料，需要采用很大的焦距，很小的透照區(qū)域。這樣檢測效率會降低。所以在可能的條件下，應采用線陣列實時成像的X射線檢測技術。這樣可以保證每個X射線束都垂直于每一個芯格的橫斷面，以掃描的方式完成整張制件的檢測，大大提高了檢測效率。

2.2 纖維增強復合材料的檢測工藝試驗

①試驗材料：纏繞制件(有裂紋、疏松、樹脂淤積)、層壓制件(有分層、疏松、樹脂淤積)、小型布帶纏繞錐體(有疏松、樹脂淤積)。

②采用COMET 225Kv-射線機，對三種試驗材料，分別采用垂直透照方法、平行透照方法、切線透照方法、斜線透照方法拍片，得出的缺陷顯示統(tǒng)計見表4。

表4 缺陷顯示統(tǒng)計

③從以上不同的射線束方向透照不同類型的復合材料，得出的缺陷顯示統(tǒng)計可以看出，制定射線檢測工藝，必須根據(jù)復合材料的結構特點，缺陷形狀位置特點，以及復合材料制造工藝容易產(chǎn)生什么樣的缺陷等綜合考慮射線的透照方法。

3 結論

在現(xiàn)代化發(fā)展過程中，要保證復合材料內部質量和安全使用，就必須根據(jù)每一種制件成型工藝特點、缺陷與工藝和制件的關系、射線檢測技術的靈敏度控制等方面制定檢測工藝，并根據(jù)試驗結果不斷調整優(yōu)化。同時持續(xù)學習和了解復合材料存在的故障和問題，根據(jù)實際問題更新檢測方案。