通過超聲水浸脈沖法對C/SiC復合材料的聲阻抗進行測定,結果表明,其聲阻抗介于(4.0~4.7)×106kg/m2s之間;未焊合時界面反射系數(shù)約為1,焊接良好時界面反射系數(shù)介于0.71~0.74之間。為使未焊合時界面反射信號幅度比焊接良好時至少相差6 d B,C掃描檢測時應監(jiān)測二次以上界面反射信號幅度,并采用金相的方法對C掃描結果進行驗證,二者一致性較好。 

【文章來源】：宇航材料工藝. 2015年06期 第87-90頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

/SiC與鈦合金焊合時與未焊合時界面反射的特征波形

1為鈦合金的聲阻抗，z2為C/SiC聲阻抗，由于C/SiC的聲阻抗一定比0大，此時pr＜p0，界面反射信號會隨著反射次數(shù)的增加而衰減，而未焊合時，z2為空氣的聲阻抗，由于空氣的聲阻抗幾乎為零，此時pr≈p0，界面反射信號會隨著次數(shù)的增加，緩慢衰減。圖1C/SiC與鈦合金焊合時與未焊合時界面反射的特征波形Fig．1CharacteristicreflectionwavefromweldinginterfaceofC/SiCandtitaniumalloy1．2C/SiC聲阻抗對選擇界面信號的影響C/SiC為為各向異性材料，聲衰減大、頻散嚴重，C/SiC聲阻抗的測試方法按圖2所示方法進行，測試原理如式(2)所示。zC/SiC=A+ＲA－ＲzwaterＲ=zsteel－zwaterzsteel－zwaterA=psteelpC/SiC(2)式中，zC/SiC為C/SiC的聲阻抗;zsteel為鋼的聲阻抗4．5×107kg/m2．s;zwater為水的聲阻抗1．5×106kg/m2．s;psteel為鋼上表面的反射波高;pC/SiC為C/SiC上表面的反射波高。測試前，先將等厚度的C/SiC試樣和不銹鋼試樣表面磨平拋光成鏡面，比較相同檢測靈敏度(分貝值)下不銹鋼試塊上表面與C/SiC試樣上表面反射信號的幅度，并通過式(2)得到C/SiC的聲阻抗。圖2反射法測量C/SiC聲阻抗示意圖Fig．2Diagramofthepulse-echomethodfortestingtheacousticimpedanceofC/SiCC/SiC聲阻抗的測試結果如圖3所示，可以看出，與鋼不同的是，各向異性的C/SiC，組織不均勻，各測試點的密度和聲速不是定值，因此材料的聲阻抗也不是定值，圖中C/SiC的聲阻抗在(4．0～4．7)×106kg/m2s變化，由式(1)可知，焊接良好時一次界面反射系數(shù)在0．71～0．74，因此，為了使焊接良好與未焊合時界面反射信號相差至少6dB，

幅度，并通過式(2)得到C/SiC的聲阻抗。圖2反射法測量C/SiC聲阻抗示意圖Fig．2Diagramofthepulse-echomethodfortestingtheacousticimpedanceofC/SiCC/SiC聲阻抗的測試結果如圖3所示，可以看出，與鋼不同的是，各向異性的C/SiC，組織不均勻，各測試點的密度和聲速不是定值，因此材料的聲阻抗也不是定值，圖中C/SiC的聲阻抗在(4．0～4．7)×106kg/m2s變化，由式(1)可知，焊接良好時一次界面反射系數(shù)在0．71～0．74，因此，為了使焊接良好與未焊合時界面反射信號相差至少6dB，檢測時應選擇二次以上界面回波。圖3C/SiC聲阻抗測試結果Fig．3ＲesultoftheacousticimpedanceofC/SiC2實驗在制作試樣時，人工缺陷是通過在相應區(qū)域不填充釬料的方法制得，成型后人工缺陷處的金屬層與C/SiC之間形成空腔，模擬未焊合缺陷，實驗共制作2件試件，試樣外觀及人工缺陷位置如圖4所示。其中預置的人工缺陷形狀呈三角形，用于考察檢測分辨力，缺陷尺寸如表1所示。實驗采用儀器為USIP40超聲波探傷儀，15MHz噴水探頭，自主研發(fā)的C掃描檢查系統(tǒng)�！�88—宇航材料工藝http://www．yhclgy．com2015年第6期

【參考文獻】：
期刊論文
[1]C/SiC與TC4釬焊接頭的熱震性能[J]. 吳永智,李海剛,毛建英,畢建勛,梁德彬.  宇航材料工藝. 2012(05)
[2]陶瓷基復合材料在噴管上的應用[J]. 張建藝.  宇航材料工藝. 2000(04)

碩士論文
[1]碳改性C/SiC復合材料的結構與性能[D]. 韓秀峰.西北工業(yè)大學 2006



本文編號：2909293