2.2--典型胶接工艺解析.pptVIP

2．2 典型胶接工艺过程 胶接工艺过程包括以下一些主要工序； 1、被胶件的准备； 2、胶粘剂的准备； 3、涂胶和晾置； 4、装配； 5、固化； 6、胶缝的清理； 7、质量检验等。 下面主要结合飞机结构胶接，研究各工序的内容、方法等。 6.2.1 被胶件的准备 被胶件的准备工作主要包括预装配和表面处理。 (1)预装配 被胶件的预装配是为了检查被胶件间的协调关系和胶接面的贴合程度，并进行必要的修配，达到装配准确度的要求。 被胶件间配合的间隙直接影响着胶层的厚度和胶接强度。因此，间隙要小而均匀，即胶接件间的协调精度要高。而飞机胶接构件的零件大部分是钣金件，它们的形状，尺寸，与固化模具的贴合程度都会影响构件的外形。所以在装配在固化之前必须对各零件进行必要的检查和修配，使之满足装配要求。 预装配时，考虑到所用胶膜的种类、厚度及是否有载体等，对不同配合部位的装配间隙有不同的要求，飞机铝合金钣金件间允许的装配间隙为0.15～0.25毫米，一般应为0.2毫米；蒙皮与蜂窝芯子间允许间隙为0.1毫米；芯子比相邻的金属件要高出0.05～0.2毫米，一般为0.1毫米。在预装配中，要放置代替胶膜厚度的垫片。为了使零件在固化过程中在压力作用下相互之间不错位和不变形，对于钣金胶接和胶铆结构，往往在零件间采用铆钉或螺钉来定位，要求在预装配过程制出这些孔来。钻完孔后要拆开零件，清理切屑和毛刺。 被胶件经验检查和修配后，即可进行胶接表面处理。 (2)被胶材料的表面处理 表面处理是胶接过程中的重要工序之一。其目的是：除去表面细缝中的空气和吸附在被粘物表面上的污垢、灰尘、油脂、水锈及其它有机或无机污染物；改变表面粗糙度，增加有效胶接面积；清除影响胶接强度的多分子水层，给被粘物表面提供一个适于粘接且具有高内聚强度的表面氧化层；有效地改进胶接构件的胶接强度和耐久性，提高表面防腐能力。 被粘材料的表面处理方法很多，常用的包括以下几种。 (a)溶剂脱脂法 此法是用三氯乙烷、四氯化碳、丙酮或其它有机溶剂对被粘材料表面进行清洗或蒸气脱脂处理。其作用是除去表面污染物，提高表面自由能，改善胶粘剂对被粘表面的浸润性。 (b)机械打磨和喷砂处理法 此法用以清除被粘物表面不利于胶接的有机或无机物，给表面提供适当的粗糙度，增加有效胶接面积，减小固体表面接触角，改善胶粘剂对被粘物表面的湿润性，提高胶接强度。 (c)化学处理法 此法包括酸处理和碱处理，适用于处理一般的金属材料和一些聚合物表面。对金属来说，可在表面形成一种致密、坚固、内聚强度高、极性强的金属表面氧化膜。该氧化膜表面能高，胶粘剂湿润容易，可显著地改善胶接强度。对于很多橡胶、聚烯烃类高聚物及塑料亦可采用此法处理。如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟橡胶、乙丙橡胶及丁基橡胶等用化学法处理后，可使惰性表面变成带有极性基团的表面。使表面自由能高，浸润性好，有利于大幅度地改善胶接强度。 b．铝合金的表面处理 铝合金的表面处理一般采用溶剂脱脂和化学处理相结合的方法。即先经碱洗除油污和溶解表面的自然氧化膜后，再进行化学氧化或电化学氧化(阳极化)，在其表面生成一层有利于胶接的工人氧化膜。下面介绍三种常用的表面处理方法。 此法的步骤是： 第一步，用三氯乙烷或全氯乙烷进行脱脂去油；用三氯乙烷时，应加入少量安定剂，以免在处理过程中产生盐酸，腐蚀金属； 第二步，用碱法清洗，除去表面的各种污染物及其疏松的自然氧化层； 第三步，用水洗净表面； 第四步，放入重铬酸钾一硫酸溶液(见表2—3配方1)中于66～71℃下处理10～12分钟； 第五步，取出试件用蒸馏水淋洗或浸洗； 第六步，将冲洗后的试件放在室温或66℃下进行干燥。 若用重铬酸钠一硫酸溶液(见表6—3配方2)在室温进行氧化处理时，在脱脂、洗净的铝合金试件上涂敷一层由重铬酸钠—硫酸配制的膏状物，在室温下处理20～ 25分钟，然后洗净晾干；或者将脱脂、洗净的试件放 入一种由7份硫酸和2份重铬酸钠所组成的溶液中，于室温下处理20分钟，然后用水洗净晾干。 重铬酸钠——硫酸法曾因其处理效果好，胶接强度高被美国作为酸蚀法的标准，即FPL酸蚀法。但经研究逐渐认识到，此法得到的表面并不理想。这种表面稳定性差，当胶接不能立即进行时，表面易被破坏，而且形成的接头对腐蚀环境，如海洋大气环境非常敏感。由于这些弱点，酸蚀法逐渐被阳极化法所取代。 (b)硫酸铬酸法 此法的步骤是：第一步，用溶剂脱脂去油；第二步，在碱液中浸泡8～12分钟；第三 步，用水冲洗干净；第四步，将试件放入硫酸铬酸溶液(见表2—4)中于65℃下处理