1. 背景

蜂窝结构的复合材料由于其高强度的耐压能力，最早被用于航空航天的重要支撑结构上。随着技术的发展，蜂窝结构复合材料也被广泛用于包括铁路、建筑装饰、船舶等多个领域。

尤其是Al蒙皮/Al蜂窝结构的复合材料，中心为铝质六边形蜂窝，密度小（每平方米大约为3～7公斤），是同厚度同面积木板重量的1/5，玻璃的1/6、铝材的1/7，大大降低建筑载荷和造价，由于中间夹层含大量空气，可隔音（空气隔声量可达30dB）、隔热（热阻可达0.02(㎡·K/W)），无可燃物质，防火等级达到B1级，防水、防潮、无有害气体释放，单位质量的比强度大、比刚度高(结构刚度为肋式的1.7倍),不易变形，完全克服了其它装饰板在单块面积大时的变形、中间塌陷等缺点加工应用方便，可任意切割折边，表面氟碳涂层可保产品寿命在30年以上，铝蜂窝板表面具有极高的平整度，抗震性能好，仅为玻璃幕墙比重的八分之一；22mm厚标准件在1米简支、挠度为10mm时荷载可达到700公斤力以上。

蜂窝结构复合材料的检测历来都是检测的难点，之前的航空航天蜂窝复合材料检测主要使用超声喷水系统进行检测，系统结构复杂，造价昂贵，且效率不高，只用于航空航天行业复杂形状且检测要求较高的环境使用，且需要遵循航空航天行业标准。

而通常的铁路、建筑等行业的蜂窝复合材料结构简单，大多为平板复合材料，且检测要求相对简单，因而可以使用一种创新形式的超声相控阵技术进行检测，该检测方法高效、显示清晰、检测结果可靠，且设备或系统造价相比于喷水系统低廉。

2. 检测对象描述

材质：铝蒙皮/铝蜂窝芯

连接方式：热压或粘接成型

蒙皮厚度：0.8-1.5mm

3. 检测设备配置

主机：Omniscan MX2/Omniscan SX/Focus PX超声相控阵设备

探头：5MHz，64晶片超声相控阵探头配0度楔块

扫查器：双轴扫查器

4. 检测结果分析

在预埋脱粘试块上进行检测的结果如下：

可见最大的预埋缺陷长度43mm，宽度40.8mm，缺陷信号清晰可见。

下面为实际工件检测结果：

由下图可以清晰的分辨出蜂窝的六边形结构，而在中间出现一块白色区域，区域的长度为78.42mm，宽度为63.71mm。

由于该缺陷区域信号降低，判断为蒙皮背面有多胶或者过熔情况

将试块从缺陷部位剖开，可以清晰观察到缺陷区域，为内部铝蜂窝结构融化，导致蒙皮下表面粘附了大量的熔渣，导致信号衰减。

5. 结论

使用超声相控阵技术，结合双轴扫查器或双轴扫查系统，可以进行Al合金蜂窝复合材料的脱粘检测，检测结果清晰可靠，可以观察到蜂窝六边形的完整结构，并对缺陷反应灵敏。

对于脱粘类缺陷，可以在C扫描投影图上看到红色的缺陷信号，而对于蜂窝芯热熔或多胶缺陷，可以在C扫描投影图上看到白色的缺陷信号，并可以对缺陷进行尺寸测量和分析，并与剖开的结果进行对比，可以看到与解剖结果吻合。