胶接结构破坏模式及失效机理

2012-07-17马海全王倩妮陶春虎刘新灵

失效分析与预防 2012年3期

马海全，王倩妮，钱雷，陶春虎，刘新灵

(北京航空材料研究院，北京100095)

0 引言

随着胶接科学和胶接技术的发展，胶黏剂在航空航天领域的应用日益广泛。自1943年英国在“大黄蜂”飞机金属结构上第一次采用胶接连接以来，至今已有100多种飞机采用结构胶黏剂制造飞机构件。可以说，现代飞机已离不开采用结构胶黏剂制造的胶接结构件［1］。胶接结构比起机械紧固件结构的主要优点是减轻质量和改善疲劳性能［2］。这2个特点对航空航天工业来说都是很关键的，对促进胶接在该领域的广泛应用具有重要的推进作用。胶接结构中的胶黏剂属于高分子材料，它在使用和存储过程中，受不同环境因素光照、氧、温度、化学介质、生物活泼性介质)等作用下，或材料自身因素(化学成分、相结构、分子结构以及官能团)作用下，引起的材料表面或材料物理化学性质和力学性能的改变，最终丧失工作能力，这种变化通常称为材料的失效［3-5］。对于高可靠性的产品，如果采用自然环境条件来研究，通常需要多年的时间，在工程上难以实现，因此，加速老化试验就显得尤为重要［3-11］。

以金属板－板胶接结构为研究对象，以胶黏剂最为敏感的温度和湿度作为加速老化试验条件，对胶接结构的破坏模式及失效机理进行研究，对保证胶接结构的使用和存储具有重要实用价值。