徐浪，潘勤学，王超，顾军，伍建雄，刘金峰

(1.中国航天空气动力技术研究院，北京100074;2.北京理工大学，北京100081)

0 引言

树脂基碳纤维是由环氧树脂基体与碳纤维增强体组成的一种复合材料，其具有较高的比强度［1］和比模量［1］以及良好的抗疲劳性和成型工艺性，目前广泛应用于航空航天制造领域，并在很多关键部位替代了金属材料，而碳纤维与金属的胶接结构更是大量应用在各种型号产品的研制和生产中，胶接质量的好坏直接影响了产品的可靠性和使用寿命。

目前，多层结构胶接质量检测应用较多的有红外热成像检测法和敲击法，但检测灵敏度较低，检测精度较差，对于多层结构无法判定缺陷发生的界面位置，而且红外热成像作为无损检测新技术，检测成本高。本文基于脉冲反射法［2］提出了对于这种典型结构的超确评估，同时，也降低检测成本。

1 检测原理

针对碳纤维与铝板多层胶接结构的特点，采用接触式脉冲反射法进行胶接质量检测。超声纵波在传播过程中遇到声阻抗不同的材料时，在界面处会发生不同程度的反射。通过采集界面回波和底面回波信号，分析纵波传播的声时、相位以及幅值变化，从而判定缺陷的存在。

图1 超声检测原理

由于工程实际中胶接结构厚度均较薄(碳纤维材料厚度约1 mm，胶层厚度1 ～2 mm，铝板厚度约1.5 mm)，为使回波信号不被触发信号淹没，故检测过程中采用一定厚度的有机玻璃延时块进行波形延时，如图1所示。……