ICS 19.100 J 04 团 体 标 准 T/CSTM 00271.2-2020 民用飞机结构在役无损检测对比试块 第2部分：复合材料结构对比试块 Civilian aircraft structures reference blocks for in-situ non-destructive testing- Part 2: Reference blocks for composite structures 2020-06-19 发布 2020-09-19 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆQl^Ou( CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00271.2 —2020 I 前 言 T/CSTM XXXXX -20XX《民用飞机结构在役无损检测对比试块》分为 3个部分： ——第1部分：总则； ——第2部分：复合材料结构对比试块； ——第3部分：金属材料结构对比试块。 本部分为 T/CSTM XXXXX 的第2部分。 本部分按照 GB/T 1.1 —2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责 任。 本部分由中国材料与试验团体标准委员会航空材料领域委员会 （CSTM/FC53 ）提出。 本部分由中国材料与试验团体标准委员会航空材料领域委员会 （CSTM/FC53 ）归口。 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00271.2 —2020 1 民用飞机结构在役无损检测对比试块 第2部分：复合材料结构对比试块 1 范围 本部分规定了民用飞机复合材料结构在役无损检测对比试块的一般要求、人工损伤的制作、测试、 标识、管理和定期核查等内容。 本部分适用于民用飞机复合材料构件（包括层板、夹层 和板-板胶接类结构）的分层、脱粘、冲击 和蜂窝积液 损伤的无损检测所用对比试块的设计、制作及质量控制。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 20737 无损检测 通用术语和定义 GB/T 36439 无损检测 航空无损检测人员资格鉴定与认证 HB 7224 复合材料构件通用技术条件 TCSTM 00271.1 民用飞机结构在役无损检测对比试块 第1部分：总则 3 术语和定义 GB/T 20737 和TCSTM 00271.1 界定的以及下列术语和定义适用 于本文件 。 3.1 分层 delamination 复合材料 结构件中层与层之间的分离 。 3.2 脱粘 debonding 层板与层板或者层板 与芯体粘接结构的粘合层的分离 。 3.3 冲击损伤 impact damage 由外来物撞击引起的结构上的异常。 3.4 蜂窝积液 water or oil in honeycomb 蜂窝芯格内有液体（水或油）浸入，并在蜂窝芯内积聚成一定高度的液体柱。 4 对比试块的一般要求 4.1 用于制作对比试块的材料一般宜与被检复合材料结构件的材料相同。 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00271.2 —2020 2 4.2 对比试块表面状态、结构特征宜与被检结构件相同。 4.3 加工对比试块所采用的工艺宜与被检结构件的制造工艺相同（制作或产生人工损伤有特殊要求时 除外） 。 4.4 当对比试块材料、表面状态、结构特征和加工工艺与被检测的复合材料结构件不同，但对于所实 施的无损检测方法两者具有相同或相近响应性能时，应获得复合材料结构件委托检验方的同意。 4.5 用于制作人工损伤的材料应选用能够最大程度模拟相关类型自然损伤性质或特征的材料。 5 对比试块人工损伤的制作 5.1 人工损伤模拟方法 5.1.1 分层 5.1.1.1 分层损伤有四种模拟方法，分别为：阶梯试块法、加膜法、插片法和钻孔法。 5.1.1.2 阶梯试块法：当要求检出最小分层损伤的尺寸大于检测探头的直径时，可以采用不同铺层 数 的厚度模拟不同铺层 深度处的分层损伤 ，参考附 录A图A.1。 5.1.1.3 加膜法： 在铺层间加入两层或多层聚四氟乙烯薄膜，并保证薄膜之间形成空气隙 。 5.1.1.4 插片法： 在铺层间加入金属片，通过在金属片表面涂抹脱模剂或其它方式，使金属片与铺层 之间形成空气隙；对于边缘部位放入的金属片，也可以在对比试块经过热压、固化 后将金属片抽出形成 层间空气隙的方式模拟。 5.1.1.5 钻孔法： 在试块探测面 的背面加 工平底孔 的方式模拟。 5.1.2 脱粘 5.1.2.1 脱粘损伤有四种模拟方法，分别为：去除胶膜法、加膜法、钻孔法、芯子切除法和插片抽拔 法。 5.1.2.2 去除胶膜法：在结构胶接界面采用直接挖除胶膜的方式模拟，但要防止周围的胶溢进无胶膜 区。 5.1.2.3 加膜法：在结构胶接界面 加入两层或多层聚四氟乙烯薄膜，并保证薄膜之间形成空气隙 ，加 入的薄膜厚度不应影响试块总厚度。 5.1.2.4 钻孔法： 在试块探测面 的背面加工平底孔 至结构胶接界面处。 5.1.2.5 芯子切除法：该方法仅适用于夹层结构，结构内部采用切除一定高度夹芯，并保证蒙皮和芯 子之间形成空气隙的方法模拟； 边缘部位可以采用厚度小 于1mm的锋利小刀 或其他类似工具在靠近蒙皮 的芯子处切割出具有一定深度并符合设计规定尺寸的缺口模拟 。 5.1.2.6 插片抽拔法：该方法仅适用对比试块边缘部位，在结构胶接界面预埋入金属片，在对比试块 经过热压、固化后将金属片抽出形成空气隙的方式模拟。 5.1.3 冲击损伤 5.1.3.1 冲击损伤可以通过冲击试验引入损伤来模拟 。 5.1.3.2 对于层合板的冲击损伤， 也可以采用不同铺层数的厚度模拟不同铺层深度处的冲击分层损伤， 参考附录 A图A.1。 5.1.3.3 对于板-板胶接和泡沫夹芯结构的冲击损伤可以分别进行分层和脱粘损伤的模拟， 分层和脱粘 的形式参考5.1.1和5.1.2。 5.1.3.4 对于蜂窝夹层结构冲击损伤除了分别进行分层和脱粘损伤的模拟之外，还应包括蜂窝芯损伤 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00271.2 —2020 3 的模拟，采用对蜂窝芯单独进行冲击试验产生芯子冲击褶皱，之后与完好蒙皮进行粘接和固化，参考附 录A图A.8。 5.1.4 蜂窝积液 采用在对比试块的 蜂窝芯格中注入液体的方式模拟真实损伤。通常蜂窝芯一侧与层板粘接，另一侧 暴露在空气中， 参考附录A图A.9。 5.2 人工损伤尺寸 人工损伤尺寸应包括要求检出特定位置处的最小损伤尺寸。 5.3 人工损伤分布位置 5.3.1 设计多个人工损伤时，相邻人工损伤边缘的间距应保证检测方法可以清楚分辨相邻人工损伤， 人工损伤边缘距试块边缘的距离应考虑试块侧壁对损伤检测的干扰（边缘损伤除外） 。 5.3.2 模拟分层的人工损伤深度位置需要根据检测系统上、下表面检测分辨率进行设计；模拟脱粘的 人工损伤深度位置应在胶接界面处； 模拟 冲击损伤的人工损伤深度位置应包括所有可能的损伤类型覆盖 的位置； 模拟蜂窝积液损伤的深度位置由注入液体的高度决定。 6 测试 6.1 测试内容 6.1.1 测试内容一般包括：试块几何尺寸、表面质量和内部质量。 6.1.2 表面质量测试内容包括表面缺陷的无损检测。 6.1.3 内部质量测试内容包括人工损伤质量和人工损伤以外区域质量的无损检测。 6.2 测试设备 用于对比试块检测的仪器设备性能应具备准确检测出人工损伤和制造缺陷的能力， 经检定或校准合 格，并在有效期内使用。 6.3 测试人员 从事对比 试块质量无损检测和评价的技术人员 应具备一定的复合材料制作工艺方面的知识，并按 GB/T 36439 要求取得相关无损检测方法专业的Ⅱ级及以 上技术资格证书。 6.4 测试方法 6.4.1 对比试块几何尺寸（包括含有平底孔人工损伤尺寸）采用相应精度的计量仪器进行测定。 6.4.2 对比试块表面质量通常采用目视法对试块的表面进行检测。 6.4.3 对比试块内部质量通常采用 超声C扫描法对试块内部人工损伤和人工损伤以外区域进行检测， 必要时用X射线照相 检测对夹层结构内部芯子进行检测， 并采用与在役检测相同的无损检测方法进行复 验。 6.5 评价与验收 6.5.1 概述 CSTMhQÆQl^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00271.2 —2020 4 对比试块几何尺寸要求应符合设计图样的规定