無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在達(dá)林頓管篩選中的應(yīng)用

盧富強(qiáng) 張文才 閆德立

（中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院，河南 洛陽(yáng) 471009）

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在達(dá)林頓管篩選中的應(yīng)用

盧富強(qiáng) 張文才 閆德立

（中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院，河南 洛陽(yáng) 471009）

達(dá)林頓管又稱復(fù)合管，可以應(yīng)用于大功率開(kāi)關(guān)電路、電機(jī)調(diào)速、逆變電路和驅(qū)動(dòng)小型電機(jī)等。本文基于達(dá)林頓管的結(jié)構(gòu)，利用DR成像檢測(cè)法、超聲波C掃檢測(cè)法對(duì)達(dá)林頓芯片焊接空洞進(jìn)行分析，來(lái)確定達(dá)林頓管的檢測(cè)方法及判別依據(jù)。結(jié)果表明可以采用DR成像法對(duì)達(dá)林頓管進(jìn)行篩選。

達(dá)林頓管；焊接空洞；超聲C掃；DR成像檢測(cè)

1 達(dá)林頓管的作用及結(jié)構(gòu)

達(dá)林頓管又稱復(fù)合管，可以應(yīng)用于大功率開(kāi)關(guān)電路、電機(jī)調(diào)速、逆變電路和驅(qū)動(dòng)小型電機(jī)等。但是，由于達(dá)林頓管芯片的焊接易形成焊接空洞，焊接空洞會(huì)導(dǎo)致達(dá)林頓管散熱性能受到較大影響，尤其在大功率電路中，過(guò)多的焊接空洞往往使達(dá)林頓管芯片燒毀導(dǎo)致產(chǎn)品故障。

達(dá)林頓管的結(jié)構(gòu)是將硅芯片焊在銅制基座上，然后再將銅板焊在鋼制外殼上，最后密封包裝。圖1是達(dá)林頓管的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2、3是達(dá)林頓管實(shí)物圖及解剖圖。

芯片與銅芯片座的焊接采用錫鉛合金，焊層質(zhì)量不好會(huì)造成焊接空洞，這是達(dá)林頓管后期失效的一種隱患。銅芯片座和鋼管殼之間采用高溫釬焊，銅芯片座和鋼管殼的熱導(dǎo)率較高，而且導(dǎo)熱面積很大，對(duì)達(dá)林頓管熱阻的影響較小。如果用X射線透照，其成像為平面圖像，若底片上有空洞之類的缺陷，不能分辨出空洞分布在哪個(gè)界面［1］。本文通過(guò)解剖驗(yàn)證及超聲C掃圖像和DR成像檢測(cè)對(duì)比來(lái)確定檢測(cè)方法及判別依據(jù)。

圖1 達(dá)林頓管結(jié)構(gòu)原理圖

圖2 達(dá)林頓管外觀

表1 2只達(dá)林頓管的DR圖像對(duì)比

圖3 達(dá)林頓管開(kāi)帽及摘除除芯片后圖片

2 DR 成像檢測(cè)

實(shí)時(shí)成像X射線透照方向如圖4所示。選取編號(hào)為a、b的2只X射線實(shí)時(shí)成像空洞形貌不同的達(dá)林頓管，對(duì)比去除芯片前后空洞圖像的變化情況。

圖4 達(dá)林頓管芯片透照方式

編號(hào)為a的達(dá)林頓管經(jīng)射線DR成像，芯片周圍無(wú)空洞顯示，芯片上有條狀空洞顯示，且多為橢圓形，如表1所示；通過(guò)磨削去除編號(hào)為a的達(dá)林頓管芯片，再次對(duì)其進(jìn)行DR成像，如表1所示，可以看出整個(gè)芯片部位無(wú)空洞顯示。

編號(hào)為b的達(dá)林頓管經(jīng)射線DR成像顯示空洞較大，形狀各異，而且空洞伸出芯片部位，芯片周圍部位也存在相同形貌的空洞顯示，如表1所示；通過(guò)磨削去除編號(hào)為b的達(dá)林頓管芯片，再次對(duì)其進(jìn)行DR成像，如表1所示，可以看出整個(gè)芯片部位空洞形貌基本沒(méi)有變化。

3 結(jié)果與討論

通過(guò)解剖分析及DR成像與超聲C掃圖像對(duì)比分析可以得出以下結(jié)論：①DR檢測(cè)圖片顯示白色區(qū)域?yàn)楹附硬涣紖^(qū)域，且空洞多數(shù)均存在于管殼與基座焊接層，只有少量是芯片與基座焊接層的空洞；②形狀不規(guī)則的大片空洞，尤其是跨越芯片和基座上的空洞為銅基座和鋼殼體之間的空洞，而不是芯片與基座之間空洞；③在銅基座上兩條排氣槽之間的長(zhǎng)形橢圓空洞為芯片與基座之間焊接空洞，這是由于形成空洞時(shí)表面張力收縮受到排氣槽限制而成；④由于采用超聲C掃需要破壞達(dá)林頓管，故不能用于達(dá)林頓管的篩選。目前可以采用DR成像檢測(cè)對(duì)達(dá)林頓管進(jìn)行檢測(cè)。

4 結(jié)果驗(yàn)證

之后對(duì)近千件的達(dá)林頓管檢采用X射線DR成像檢測(cè)法進(jìn)行篩選，按照試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行達(dá)林頓管空洞判別后進(jìn)行篩選，不合格率明顯降低，總體不合格率小于25%。并且篩選出的合格產(chǎn)品在使用過(guò)程中未出現(xiàn)任何問(wèn)題，說(shuō)明可以采用DR成像法對(duì)達(dá)林頓管進(jìn)行篩選。

［1］鄭世才.射線檢測(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

Application of Nondestructive Testing Technology in Darlington Tube Screening

Lu FuqiangZhang WencaiYan Deli
（China Airborne Missile Academy,Luoyang Henan 471009）

Darlington tube,also known as composite pipe,can be used for high-power switching circuit,motor speed, inverter circuit,drive a small motor.In this paper,based on the structure of Darlington tube,the welding hole of Darlington chip was analyzed by DR imaging method and ultrasonic C scanning method,to determine the detection method and discrimination basis of Darlington tube.The results showed that the DR imaging method could be used to screen the Darlington tube.

darlington tube；welding void；ultrasonic C sweep；DR imaging detection

TG115.281

A

1003-5168（2017）05-0064-02

2017-04-06

盧富強(qiáng)（1982-），男，本科，工程師，研究方向：無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)及其應(yīng)用。