基于超声波焊接技术的C f /PA6复合材料、6061铝合金粘接接头的质量检测与修复

发布时间：2021-08-31 03:20

　　粘接技术广泛应用于汽车零部件制造,但是粘接过程中由于工件翘曲等因素引起的粘接缺陷将会引起粘接工件力学性能的降低。尽管目前的一些粘接质量检测方法能够在一定程度上检测缺陷的存在,但只能进行固化后检测且对粘接缺陷修复非常困难。针对以上问题,本课题作为“郑州大学-美国通用汽车公司联合研究项目”的一部分,以30 wt.%C_f/PA6复合材料和AA6061铝合金板材为研究对象,以超声波焊接机为检测工具,开展基于超声波焊接机的30 wt.%C_f/PA6复合材料和AA6061铝合金板材的粘接缺陷检测和在线修复技术研究,提出了两种超声波缺陷检测方法——连续检测、步进式两点静态检测方法和一种超声波缺陷在线修复方法,并对粘接缺陷的检测机制和修复机制进行了分析,取得如下研究成果:粘接缺陷严重降低粘接接头的强度,粘接面积低于50%时的接头强度下降超过59.0%,因此,实现粘接接头的在线检测和修复非常必要。由于未固化粘接剂对超声波能量吸收能力高于C_f/PA6复合材料和AA6061,焊头下方的涂胶面积影响胶层的吸收能量,进而影响胶层的温度和焊头位移,... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超声脉冲回波法原理图

脱胶试样、0.1mm 胶层厚度的完全粘接试样和 0.4mm 胶层厚度的完全粘接回波信号结果。对比三幅图，当超声波传播到上板上表面时，此时会产生回波信号，三幅图第一次回波信号振幅大小几乎一样，当超声波传递到上板材接触面时，遇到缺胶情况时，如图 1.5 (a)所示，二次反射信号振幅迅大，远远高于图 1.5(b)图 1.5(c)中二次回波反射信号。且对比图 1.5(b)图 1.5们还发现，对于粘接良好试样，胶层厚度越大，二次回波信号强度则越弱外，高英[88]等人还利用超声脉冲回波法对硅橡胶内部缺陷进行了研究，通计新颖的超声换能器，实现了对缺陷的检测，效果很好。

高英等人还利用超声脉冲回波法对硅橡胶内部缺陷进行了研究，通计新颖的超声换能器，实现了对缺陷的检测，效果很好。(a) (b) (c) 1.5 复合板材不同试样回波信号(a) 脱胶试样(b) 0.1mm 胶层厚度的完全粘接试样0.4mm 胶层厚度的完全粘接样品[87]Luca Goglio[89-91]用超声脉冲回波法研究了 0.8mm 厚薄金属板材粘接质测。如图 1.6 所示。


本文编号：3374083