航天工业中胶接技术的研究现状分析
2021-06-30刘检华张佳朋李夏禹张秀敏夏焕雄
中国机械工程 2021年12期
郭 磊 刘检华 张佳朋,2 李夏禹 张秀敏 夏焕雄
1.北京理工大学机械与车辆学院,北京,1000812.北京卫星制造厂有限公司机械产品事业部,北京,100094
0 引言
胶粘连接装配具有结构简单、重量轻、尺寸小、工艺性好等优点,在航天工程中应用广泛。胶接装配具有多重功能,不仅可以实现零件之间的连接,还可以起到密封、绝缘、减振等作用[1]。同时,胶接与铆接、螺接等机械连接的配合使用还可获得多种优势互补的混合连接效果,大幅改善连接性能[2]。随着航天工业对轻量化、集成化等要求的不断提高,对新型非金属材料和先进制造工艺的创新采用,胶接装配成为航天产品性能提升的重要手段之一,应用越来越广泛。
20世纪40年代,胶粘剂在航空工业中开始尝试使用,随着材料科学与胶接技术的不断发展,胶接装配在飞机制造中的占比越来越大,现代飞机的机身、油箱、舱门等部件的制造中均大量应用胶粘连接,显著减小了质量,提高了抗疲劳和抗腐蚀性能等。胶粘装配已成为飞机制造的重要环节,例如,B-58重型超音速轰炸机采用胶粘连接取代了约50万只铆钉,粘接壁板面积占全机总面积的85%;一架小型飞机采用胶接替代铆接,可减重20%,强度提高30%[3-4]。航天器上大量应用各种轻质合金、先进复合材料及其他异性材料,难以采用传统方式固定连接,而胶粘连接是目前最优的解决方法,例如航天器复合材料桁架接头、人造卫星的太阳能电池、飞船表面的耐高温烧蚀层与保温层、精密惯性仪表及光学仪器内部组件的装配均由胶粘连接实现。……
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