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(1.中国航空制造技术研究院,北京 100024；2.中国航天标准化与产品保证研究院,北京 100071)

0 引言

复合材料具有质量小、比强度高、可设计性好、耐腐蚀、抗疲劳性能高等特点，被广泛应用于先进飞行器结构中，获得了较好的综合性能及较高的减重效果[1-2]。

树脂基复合材料为层状结构，层间剪切强度低，塑性仅有0.5%～1.5%。复合材料在制孔后会存在较大的孔边应力集中问题，使得连接接头寿命降低，其连接存在着4大问题：腐蚀问题、安装“卡死”、抗冲击能力差和拉脱强度低。在设计连接过程中均须要解决这些问题，选择合理的紧固件和采用相配套的连接技术成为复合材料机械连接的关键[3]。

本文针对复合材料连接存在的典型问题，阐述其解决方法，侧重于紧固件选材和多种先进紧固件和紧固系统，为设计部门提供选用参考。

1 复合材料结构上使用的紧固件材料

复合材料是采用纤维与树脂合成的材料，本身电位较高，其连接所用的紧固件应具有较好的电位相容性；同时，由于减重的需要，还须具有较高的比强度。兼具电位相容性和高比强度的材料是复合材料连接用紧固件的首选。由表1可以看出，与复合材料电位匹配依次是复合材料本身、耐蚀不锈钢和钛合金。

表1 紧固件材料电位与比强度对照表[4]Tab.1 The electric potential and specific strength of fasteners’ materials[4]

从表1中还可以看出，比强度的排序是：钛合金、铝合金、合金钢和耐蚀不锈钢。由于现代飞行器在减重方面有较高的要求，复合材料紧固件目前还没有较高比强度的产品，而不锈钢的比强度不高，钛合金与复合材料电位相近，比强度高。……