复合板材常见缺陷

1、制造方法：

母材——碳钢或低合金钢或不锈钢板

复合层——不锈钢、钛及钛合金、铜及铜合金，铝及铝合金，镍及镍合金等（加复合层目的：改进和提高耐腐蚀性能）。

制造方法：轨制、粘接、堆焊和爆炸。

2、常见缺陷：

① 脱层（脱接）即母材和复合层未粘合牢。

② 接合不良，界面处未全部复合好。

脱层和接合不良可以是完全脱接，也可以是部分脱接。

母材和复合层内的缺陷按钢板检验方法检测。

3、 检测方法：

探头：Φ14mm～Φ25mm 直探头或 联合双直探头，纵波检测频率：

2.5～5MHz， 一 般采用 5MHz 较 好。

探伤灵敏度：复合板完好区第一次底波 B1 达 80%满幅高。

探测面：母材一侧，也可以从复合层一侧。

扫查方式：类似于探中厚板的钢板探伤。按 JB/T4730-2005 标准4.4.3.3 条规定扫查。其中坡口预定线两侧各 50ｍｍ范围内应做 100％扫查必须实施，其他扫查方式可根据实际情况确定。

4、 缺陷判别

  4.1 两种材料声阻抗相近

    如不锈钢/碳钢

可从母材侧探测，也可从复合层侧探测：当结合完好时，界面无反射波，只有底波；当结合不好或不完全结合时，从母材侧探测，在底波前出现缺陷波，缺陷波多次相连，底波将下降，从复合层探测，在紧随始波后及底波后出现缺陷波，缺陷波多次相连，底波将下降。

当结合面完全脱接时，从母材侧探测，底波消失，缺陷波很高，始波和缺陷波之间声程与母材厚度对应，从复合层侧探测，底波消失，缺陷波紧随始波，多次相连。

  4.2 两种材料声阻抗相差较大，如钛/碳钢。

声阻抗相差较大的界面对入射声波均有反射波，故复合好时始终存在出现界面回波的情况，此时根据复合界面反射波宽度、高度和底波变化，可用试块上反射体回波与工件界面波在扫描线上所占的宽度和高度及底波高度进行比较确定缺陷。一般认为，从复合层侧探测，工件底波高于试块底波，工件界面波在扫描线宽度小于试块反射体回波宽度时为复合良好。从母材侧探测，工件底波高于试块底波，工件界面波低于试块中反射体回波高度时为复合良好。

  4.3 未结合区缺陷的测定

按 JB/T4730-2005 标准 4.4.5 条规 定，也可用钢板底波来确定缺陷：当第一次底波高度低于荧光屏满刻度的 5%，且明显有未结合缺陷反射波存在，且波高≥5%，则该部位称为未结合区。其尺寸大小测定方法为：移动探头，使第一次底波升高到荧光屏满刻度的 40％，以此时探头中心作为未结合区边界点。

4.4 利用底波和复合界面波高 dB 差来判别复合情况。

  条件：不考虑材质衰减与扩散衰减：

  底面全反射时：

如碳钢和不锈钢等界面回波 dB 值为：

当 复合材 料工 件底 波与界 面回 波的 dB 差 值 经 实测 得到的 数值大于上述理论计算得到的数值时，说明该复合材料存在脱接。（ 对 结 合 完 好 的 复 合 材 料 ， 实 测 值 等 于 理 论 值 ， 不 可 能 小 于 理论值。）

5、缺陷的测定

按 JB/T4730-2005 标准 4.4.6 条规定评定。 2.3.4.1 缺陷指示长度：按该缺陷最大长度作为其指示长度。单个缺陷指示长度小于 25mm 时不作 记录。 2.3.4.2 缺陷面积多个相邻的未结区，当其最小间距≤20mm 时，应作为单个未结合区处理，其面积为各个未结合区面积之和。

6、评级

复合钢板质量等级评定按下表（标准的表 10）：

在 坡 口 预 定 线 两 侧 各 50mm 范 围 内 ， 缺 陷 指 示 长 度 大 于 等 于 25mm 时均定为 Ⅳ。级。