复合材料胶接修复飞机金属结构关键技术及应用

<正>随着复合材料技术的不断突破,复合材料胶接修复技术在飞机金属结构修理中获得了越来越广泛的应用。本文总结了该技术的主要特点及其关键点,详细论述了该技术在军机、民机上的应用情况,阐述了目前国内复合材料胶接修复飞机金属结构的应用现状,并对该技术未来的发展方向进行了展望。0引言为了满足重量轻、强度高的要求,飞机金属结构以高强度铝合金材料为主。随着飞机服役时间的延长,疲劳载荷或应力腐蚀效应日趋明显,铝合金构件产生塑性应变集中,     

薄膜胶接剂

美国3M公司工程胶接剂分部推出了一系列为飞机设计的薄膜胶接技术用来代替传统的面漆。这种新的无溶剂的胶膜被设计的易于应用，并适用于飞机各种内部和外部的表面。另外，像传统的漆一样，这类胶带是可以为飞机表面提供保护和防止污染，例如，防止喷气燃油、碳氢化合物、石油、各种溶剂的污染、湿气和腐蚀。3M公司制造了有颜色的胶带来阻止由紫外线光引起的降解和褪色。顾客可以选择标准的颜色或特殊的颜色。薄膜胶接剂@欣宇     

金属材料的胶接

本文是从TWI材料连接技术世界中心的信息中(英国，2003年)，阐述纠正对胶粘剂的偏见。通过不少金属材料零部件胶接连接的实例，清楚地证明胶粘剂对机械结构工程应用所作出的贡献。     

胶接点焊密封

GN-522有机硅凝胶作胶接点焊用胶粘剂具有粘度低,适于灌注的特点,可通过增粘剂的阻聚作用延长胶液的胶凝时间;胶液可在常温或加温条件下固化;固化后收缩小,为橡胶弹性体,适于大型薄壁结构承压条件下的粘接密封,可在-60-200℃下使用,耐硫酸阳极化溶液腐蚀。采用先点焊后胶接的工艺方法,灌注密封各种舱门或舱盖。超声波无损探伤检验结果表明,灌注面积可达应灌注面积的90％。气密试验,液压静态温度试验及气压静态温度试验结果满足设计使用要求。     

胶接修复工艺的复合材料外涵机匣强度分析

航空发动机结构复材化是发动机减轻质量的主要途径。针对复合材料外涵机匣服役后的损伤特点,选用胶接修复工艺进行机匣修补。研究了不同胶接修复方法的修复效果和适用范围。基于三维渐进损伤方法,使用Abaqus软件建立了复合材料外涵机匣典型件胶接修复模型,对机匣危险区域损伤孔边和翻边处模拟了复合材料损伤的产生和演化,预测了使用填胶修复和预浸料修复的典型件模型静拉伸强度和实际机匣模型的静压缩强度。结果表明：损伤深度不超过厚度的10%时采用填胶修复以恢复气动外形,损伤深于厚度的10%至贯穿时预浸料修复能同时恢复机匣的强度和刚度。     

胶接修复对碳纤维复合材料层合板挠度的影响

为了研究胶接修复对碳纤维复合材料层合板弯曲挠度的影响,试验设置了阶梯搭接和斜面搭接两种搭接方式,通过三点弯曲实验和数字图像相关技术（DIC）来研究胶接接头的弯曲变形情况。结果表明,在相同搭接长度下,阶梯搭接试件的失效载荷和弯曲强度均低于斜面搭接试件;试件的弯曲挠度与强度和搭接长度有关,搭接长度越长,弯曲强度越高,而弯曲挠度越小。由此表明,搭接长度越长,胶接层合板的强度越高,但不利于层合板的柔性变形。     

改善钛合金胶接表面的底胶

实验证明，底胶能够改善钛合金胶接接头的环境耐久性。目前常用的底胶有烷基金属氧化物、无机水合金属氧化物及有机硅烷偶联剂等。本文综述了不同底胶对铁合金／环氧胶接接头耐久性的影响。     

胶接强度的检测

引言 胶接结构具有许多独特的优点,因此胶接新工艺正在得到日益广泛的应用。对胶接质量无损检测方法及设备的研究与应用已引起人们的普遍重视,并已发展成为一种多学科的无损检测分支。我厂目前在这方面试验与应用的有敲击法、声阻探伤、液晶探伤、激光全息照相和胶接强度检测仪等。前四种方法仅可定性地检测胶接质量,即检测胶脱伤。最后一种方法可定量地检测胶接内聚强度。还有X光透视,可用于检查蜂窝格子失稳和节点脱开等缺陷,直     

全胶接壁板研制成功

为解决水上飞机漏水问题,船底部分有四块大板件(板件为双曲面),其连接方法由铆接改为全胶接。工厂与有关单位一起从一九七九年开始做了大量的工艺探索,根据产品特点,确定对 SH5-0513-00全尺寸模拟试件的加     

带表卡尺的胶接

带表卡尺齿条与主尺装配我厂过去一直采用螺接结构,生产工艺复杂,精度要求高,因此合格率甚低。目前国内外出现一种以胶接代螺接的新工艺,从而简化了工艺,保证了质量。我厂在外销卡尺的生产中遇到了许多技术关键,车间十分着急,我们本着急生产所急,为生产服务的精神,在有关同志的倡议下,对卡尺胶接从选胶,性能及工艺条件进行了试验,现就有关情况小结如下,供参考。     

曲面复合材料胶接修补研究

在曲面复合材料胶接修补中，补片的形状尺寸对胶接强度有较大影响。采用“三板模型”对修补结构进行三维8节点各向同性体元和8节点各向异性层合板元的有限元建模分析，从多个参变量的计算结果得到如下结论：补片的面积为孔面积的5～10倍、厚度为孔深的40％-55％、补片端部的尖削比达到14时，修补结构的强度恢复能达到最大值。     

复合材料胶接技术的研究进展

回顾了高聚物基体复合材料胶接技术的研究进展情况。总结了用于提高复合材料胶接强度的工艺、胶黏剂材料以及影响胶接耐久性的因素。胶接材料包括热固性和热塑性复合材料以及复合材料和金属之间的胶接。复合材料胶接的性能因复合材料的种类、胶黏剂的种类、表面处理技术的不同而有较大差异。为了获得兼顾高强度和耐久性的复合材料胶接制件,应在胶黏剂和复合材料体系选择、复合材料表面处理技术、胶接体系的试验评估和胶接设计方面开展大量的工作。     

胶接铝蜂窝结构工艺

金属胶接蜂窝结构,具有重量轻、比强度和比刚度高、耐疲劳及破损安全性好等优点,国外飞机和其它飞行器均广泛应用之。我国从一九五八年起步,也已应用于几种飞机,但胶接质量长期不移稳定,有时还出现质量问题。相比之下,差距甚大。改变其落后状态,已是当务之急。为此,在部科技局组织下,我们对180多份有关结构胶接的国外引进技术资料进行了重点分析,以便移植借鉴,为我所用。现将有关分析报告的部分内容简略介绍如下: 引进资料内容特点     

钛合金胶接及表面处理

随着钛合金胶接结构在航空航天工业中的广泛应用，对其表面处理方法的研究已成为重要课题。目前研究发展的钛合金胶接前表面处理方法已有十多种。本文概述了钛合金表面处理方法的发展情况，并对各种方法制备的钛合金胶接接头的性能进行了对比分析。     

胶接机载雷达天线的导电胶

导电胶是机载雷达平板缝阵天线胶接的关键材料。本文论述了导电胶研制中解决的几个主要问题;给出了导电胶的主要性能指标及其应用效果。结果表明:本导电胶在-55～+100℃温度范围内具有优良的耐老化性能,较高的强度和韧性,还具有工艺简单、使用方便、成本低等优点。所胶接的平板天线完全满足《×××飞机成品附件环境技术要求》中振动功能和振动强度的要求,这种导电胶适用于胶接,特别适用于机载环境下导电零部件的胶接。     

民用飞机胶接技术应用分析

胶接技术应用于民用飞机数十年以来,应用范围和应用面积都呈增长趋势,可以说当代任何一种先进飞机的设计和制造都离不开胶接技术的应用。我国无论是大型客机项目的研发还是低空领域的开放,都为民用飞机提供了很大的发展空间,而研制新型民用飞机也离不开胶接体系和胶接技术的应用,研制高性能耐久胶接体系、开拓新材料胶接技术成为一种新的挑战!     

复合材料桁架胶接装配技术

叙述了某型号卫星碳纤维复合材料桁架胶接装配过程的配套条件、工艺方法和质量控制等内容.研究表明,杆件和接头的配合间隙介于0.1～0.3 mm时胶接强度较高;桁架的精度完全依靠高精度胶接工装保证,且最终精度能控制在0.2mm之内;合适的工艺方法和质量控制方法,能够满足碳纤维桁架结构的高精度和胶接质量要求,并且这些方法具有通用性.     

含中心裂纹铝合金板复合材料单面胶接修复后的疲劳特性

采用碳纤维复合材料对中心裂纹铝合金板进行了单面胶接修复,测试了修复结构的疲劳性能,包括铝合金板的裂纹扩展速率、补片与铝合金板之间的界面脱粘和修复结构的疲劳剩余强度.结果表明:复合材料胶接修复能有效地降低铝合金板的裂纹扩展速率,提高其疲劳寿命;胶接的补片使铝合金板的疲劳裂纹扩展纹线线型发生变化,且线型变化集中在裂纹扩展初始阶段;疲劳导致修复结构出现界面脱粘,脱粘区域近似椭圆形,且界面脱粘面积随疲劳周次的增加而增加.