Способ обнаружения дефектов и определения прочности соединения слоев в двухслойных изделиях Советский патент 1990 года по МПК G01B7/06 G01N27/90 

Изобретение относится к неразрушающему контролю двухслойных электропроводных изделий, слои которых имеют близкие по величине значения электрических проводимостей, например адгезионных.

Целью изобретения является повышение точности контроля при выявлении дефектов и определении прочности соединений материалов с близкими по величине электрическими проводимостями.

На чертеже показан график зависимости температуры от времени, описывающий тепловые процессы в материалах соединения. На чертеже обозначено: а - верхний слой изделия, б - нижний слой изделия при импульсном нагреве верхнего слоя.

Способ осуществляется следующим образом.

На контролируемую зону изделия воздействуют импульсным источником лучистой энергии, например галогенной лампой, и через определенный промежуток времени, заранее установленный для данного типа материала верхнего слоя, производится включение индуктора и определяется наличие отслоения по зонам вспучивания, а по величине импульсного электромагнитного поля судят о значении механического усилия и о прочности соединения.

При импульсном нагреве верхнего слоя изделия процесс нагрева соединения разбивается на три этапа: на первом - нестационарном - происходит быстрый рост температуры верхнего слоя (кривая а), в то время как материал нижнего слоя (кривая б) сохраняет исходную температуел

оо

СП

ру, поскольку тепловая волна еще не дос-. тигла ее поверхности. Длительность первого этапа определяется т. н. числом Фурье

аТ

,5...1,0.

Таким образом, время нагрева верхнего слоя соединения, по истечении котоF0 - i-, где а - коэффициент темпе- 5 рого включают индуктор магнитоимпульсной установки, определяется соотношением ратуропроводности верхнего слоя, h - толщина верхнего слоя соединения, Т - время нагрева. Неравновесный процесс существует

Формула изобретения

10

для чисел Фурье ,5...1,0. При продолжении нагрева свыше времени, определяв-Способ обнаружения дефектов и оп- мого описанным условием, наступает второйределения прочности соединения слоев в этап нагрева - регулярный, в которомдвухслойных изделиях, заключающийся в температура верхнего и нижнего слоеввоздействии на изделие импульсным электросоединения растут с одной скоростью при15 магнитным полем и определении дефектов наличии некоторой (небольшой для метал-соединения по зонам вспучивания,, а проч- лов) разницы. После прекращения нагре-ности соединения - по величине импульс- ва наступает третий этап - выравнива-ного электромагнитного поля, отличающий- ние температур вехнего и нижнего слоевся тем, что, с целью повышения точ- изделия и их постепенное остывание.ности при контроле соединения материалов Поскольку в течение первого этапа20 с близкими по величине электрическими нагрева разница в температурах верхне-проводимостями, перед воздействием им- го и нижнего слоев максимальна, то в этопульсным электромагнитным полем поверх- же время будет максимальной и разница вность изделия в зоне контроля подвергают значениях их электропроводностей что, вимпульсному лучистому нагреву в течение свою очередь приведет к образованию25 времени Т, определяемого из соотношения максимальных разрывающих усилий при воздействии на контролируемую зону импульсным электромагнитным полем. Иными словами, воздействие электромагнитным импульсом производят через промежуток времени Т, определяемый соотношением

где h - толщина верхнего слоя изделия; а- коэффициент температуропроводности верхнего слоя материала изделия.

,5...1,0.

ной установки, определяется соот

Формула изобретения

Способ обнаружения дефект ределения прочности соединения двухслойных изделиях, заключаю воздействии на изделие импульсны магнитным полем и определении соединения по зонам вспучивани ности соединения - по величине ного электромагнитного поля, отл ся тем, что, с целью повыше ности при контроле соединения м с близкими по величине элект проводимостями, перед воздейст пульсным электромагнитным поле ность изделия в зоне контроля п импульсному лучистому нагреву времени Т, определяемого из соо

ужения ости соед елиях, за делие имп и опред нам вспу - по в итного по целью ле соедин величине перед в магнитны зоне конт истому н еляемого

где h - толщина верхнего слоя изделия; а- коэффициент температуропроводности верхнего слоя материала изделия.

Изобретение относится к неразрушающему контролю двухслойных электропроводных изделий, слои которых имеют близкие по величине значения электрических проводимостей. Цель изобретения является повышение точности при контроле соединения материалов с близкими по величине электрическими проводимостями. Для этого перед воздействием на контролируемую зону изделия импульсным электромагнитным полем она подвергается импульсному лучистому нагреву в течение Т≤H* 2/A, где H - толщина верхнего слоя изделия

а - коэффициент температуропроводности верхнего слоя материала изделия. Результате получают неравномерное нагревание верхнего и нижнего слоев соединения. Следовательно, разница в значениях их электропроводностей максимальна, что ведет к образованию максимальных разрывающих усилий при последующем воздействии на зону контроля импульсным электромагнитным полем. 1 ил.

i