胶接结构缺陷试块的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种胶接结构缺陷试块的制造方法。胶接结构缺陷试块的制造方法包括提供第一胶接板和第二胶接板；在第一胶接板的上表面铺设粘接胶以形成胶层；对胶层的至少部分区域进行第一次加热固化；将第二胶接板放置于胶层上；以及对胶层进行第二次加热固化以形成胶接结构试块。本发明专利技术通过将胶层的至少部分区域先进行第一加热固化并发生化学反应以使得至少部分区域形成缺陷，实现了缺陷的可控制造。利用带有该缺陷的试块进行力学检测以模拟实际缺陷产品。而且本发明专利技术的制造方法通过对至少部分区域占胶层全部区域的百分比的大小控制来模拟不同粘接强度的弱连接缺陷以及紧贴型连接缺陷。连接缺陷。连接缺陷。

【技术实现步骤摘要】
胶接结构缺陷试块的制造方法


[0001]本专利技术涉及无损检测领域，特别涉及一种胶接结构缺陷试块的制造方法。

技术介绍

[0002]随着民用航空的快速发展，要求民用飞机结构材料必须朝着低密度、高强度、高韧性、耐高温和耐腐蚀性等方向发展。在传统的民用航空结构中，需要使用大量的铆钉将零部件连接起来形成某些部件，通常一架小型飞机上包含有上万个铆钉，这必然使得飞机的重量较高。胶接结构代替铆接已被大量应用到民用飞机结构上，但是由于胶接结构在制造过程中不可避免的会引入各种缺陷，包括裂纹、空隙/孔洞、脱粘、弱连接等。
[0003]紧贴型连接(Kiss-bonds)是胶接结构中的一种缺陷类型，紧贴型连接指的是胶接结构中两个表面紧密接触的一种缺陷，即两个表面之间没有结合，紧贴型连接将导致结构负载能力的降低。另外，与紧贴型连接缺陷类似的缺陷还有弱连接(weak bond)，即两个表面之间的键结合不充分。由于存在某种结构连续性，使得弱连接可能更难以评估。紧贴型连接和弱连接缺陷可能出现在单片、夹层、粘合或修补的复合材料中，其可能在制造过程中引入，也可能是由于损坏或修补不足造成的。结构强度的损失以及在使用中加载条件下缺陷的潜在增长(即从弱连接/紧贴型连接增长到脱粘)，使得对这种缺陷类型的检测和评估变得尤为重要。
[0004]为了测试缺陷，必须首先创建带有缺陷的对比试块。而对比试块的制造本身就是个难题，因此可控的制造出带紧贴型连接(Kiss-bonds)和弱连接(weak bond)缺陷的试块并检测出来是内部缺陷是至关重要的。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种胶接结构缺陷试块的制造方法。
[0006]本专利技术提供一种胶接结构试块的制造方法，包括如下步骤：
[0007]提供第一胶接板和第二胶接板；
[0008]在第一胶接板的上表面铺设粘接胶以形成胶层；
[0009]对胶层的至少部分区域进行第一次加热固化；
[0010]将第二胶接板放置于胶层上；以及
[0011]对胶层进行第二次加热固化以形成胶接结构试块。
[0012]在一些实施例中，至少部分区域包括间隔分布于胶层上的多个预设区域块，对胶层的至少部分区域进行第一次加热固化包括对胶层的多个预设区域块独立加热。
[0013]在一些实施例中，制造方法还包括在对胶层的多个预设区域块独立加热之前，根据缺陷的预设位置和预设面积确定多个预设区域块的位置和面积。
[0014]在一些实施例中，利用预固化设备对胶层的多个预设区域块独立加热，预固化设备包括加热板和可移动地设置于加热板上的多个加热柱，调节多个加热柱的位置以与胶层上的多个预设区域块对应。
[0015]在一些实施例中，在第一胶接板的上表面铺设粘接胶以形成胶层包括在第一胶接板的上表面的靠近端部的区域铺设粘接剂以使第二胶接板搭接于第一胶接板上。
[0016]在一些实施例中，制造方法还包括对粘接胶进行升温流变性能测试并获得粘接胶的流变曲线，根据流变曲线选择第一次加热固化的温度和第二次加热固化的温度。
[0017]在一些实施例中，在第一胶接板的上表面铺设粘接胶以形成胶层包括在第一胶接板的上表面的全部区域铺设粘接剂以使胶层覆盖第一胶接板的上表面，至少部分区域包括胶层的全部区域，制造方法还包括：在对胶层的全部区域进行第一次加热固化之前，先将第二胶接板铺贴于胶层上再对胶层进行第一次加热固化；在胶层的全部区域发生第一次加热固化后，将第一胶接板和第二胶接板从胶层的中间分开并将分开的第一胶接板和第二胶接板叠置，再对胶层进行第二次加热固化。
[0018]在一些实施例中，第一次加热固化和第二次加热固化均采用热压罐进行加热固化，且第一次加热固化和第二次加热固化的温度相同，加热时间不同。
[0019]在一些实施例中，在胶层上预设裂纹。
[0020]在一些实施例中，粘接胶为胶膜，在第一胶接板的上表面铺设胶膜以形成胶层。
[0021]在一些实施例中，提供由复合材料制成的第一胶接板和第二胶接板，第一胶接板的复合材料和第二胶接板的复合材料相同或者不同。
[0022]在一些实施例中，在获得试块后对试块进行超声波扫描以确认缺陷信息。
[0023]基于本专利技术提供的技术方案，胶接结构缺陷试块的制造方法包括提供第一胶接板和第二胶接板；在第一胶接板的上表面铺设粘接胶以形成胶层；对胶层的至少部分区域进行第一次加热固化；将第二胶接板放置于胶层上；以及对胶层进行第二次加热固化以形成胶接结构试块。本专利技术通过将胶层的至少部分区域先进行第一加热固化并发生化学反应以使得至少部分区域形成缺陷，实现了缺陷的可控制造。利用带有该缺陷的试块进行力学检测以模拟实际缺陷产品。而且本专利技术的制造方法通过对至少部分区域占胶层全部区域的百分比的大小控制来模拟不同粘接强度的弱连接缺陷以及紧贴型连接缺陷。
[0024]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本专利技术实施例的胶接结构缺陷试块的制造方法的步骤示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例的胶膜的流变曲线；
[0028]图3为本专利技术实施例利用的预固化设备的结构示意图；
[0029]图4至图7为本专利技术实施例制造弱连接缺陷试块的分解步骤示意图，其中，图4示出利用预固化设备对胶层进行第一次加热固化，图5示出将第二胶接板搭接于第一胶接板上，图6示出图5中胶层的放大结构图，图7示出经过第二次加热固化后形成的缺陷试块的结构示意图；
[0030]图8至图10为本专利技术实施例制造紧贴型连接缺陷试块的分解步骤示意图，其中，图8示出将第一胶接板、胶层和第二胶接板层叠，图9示出将经过第一次加热固化的中间胶接
结构的第一胶接板和第二胶接板分开，图10示出经过第二次加热固化后形成的缺陷试块的结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胶接结构缺陷试块的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：提供第一胶接板(1)和第二胶接板(2)；在所述第一胶接板(1)的上表面铺设粘接胶以形成胶层(3)；对所述胶层(3)的至少部分区域进行第一次加热固化；将所述第二胶接板(2)放置于所述胶层(3)上；以及对所述胶层(3)进行第二次加热固化以形成胶接结构试块。2.根据权利要求1所述的胶接结构缺陷试块的制造方法，其特征在于，所述至少部分区域包括间隔分布于所述胶层(3)上的多个预设区域块(32)，对所述胶层(3)的至少部分区域进行第一次加热固化包括对所述胶层(3)的多个预设区域块(32)独立加热。3.根据权利要求2所述的胶接结构缺陷试块的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括在对所述胶层(3)的多个预设区域块(32)独立加热之前，根据缺陷的预设位置和预设面积确定所述多个预设区域块(32)的位置和面积。4.根据权利要求2所述的胶接结构缺陷试块的制造方法，其特征在于，利用预固化设备(5)对所述胶层(3)的多个预设区域块(32)独立加热，所述预固化设备(5)包括加热板(51)和可移动地设置于所述加热板(51)上的多个加热柱(52)，调节所述多个加热柱(52)的位置以与所述胶层(3)上的多个预设区域块(32)对应。5.根据权利要求1所述的胶接结构缺陷试块的制造方法，其特征在于，在所述第一胶接板(1)的上表面铺设粘接胶以形成胶层包括在所述第一胶接板(1)的上表面的靠近端部的区域铺设所述粘接剂以使所述第二胶接板(2)搭接于所述第一胶接板(1)的端部。6.根据权利要求1所述的胶接结构缺陷试块的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括对所述粘接胶进行升温流变性能测试并获得粘接胶的流变曲线，根据所述流变曲线选择所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，黄爱华，李向前，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：