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1 第四章 第四章 胶接和胶接结构装配 胶接和胶接结构装配 概述 概述 一、胶接概念一、胶接概念 胶接就是通过胶粘剂将零件连接成装配件 二、胶接的优点二、胶接的优点 1.不削弱基体材料，所形成的连接缝是连续的，受力时应力分布比较均匀；可以连接薄板， 同时改善板材的支持情况，提高结构的临界应力 因此，胶接可以减轻结构重量，提高结构疲劳强度；多层胶接可以提高材料利用率，并提 高结构破损安全性能 2.胶接可以连接不同材料，可以连接厚度相差较大的材料 3.胶接结构表面平滑，有良好的气动力性能 4.胶缝本身有良好的密封性，适用于气密舱和整体油箱等密封的结构 5.胶层对金属有防腐保护作用，可以绝缘和防止电化学腐蚀 三、胶接的缺点三、胶接的缺点 1.胶接质量容易受很多因素的影响，性能分散性较大 2.生产质量控制严格，胶接质量不易检查，无损检测方法不够满意 3.胶粘剂以高分子材料为主体，使用温度范围受限制，且有老化问题 四、四、|胶接典型结构胶接典型结构 1.蒙皮……桁条壁板 2.蒙皮……波纹板或其它形式的加强板组成的板件 3.多层板或多层结构 4 面板与夹芯材料组成的夹层壁板或夹层结构 五五|胶接结构材料胶接结构材料 铝合金、钛合金、非金属材料和复合材料。

教案教案 2 第一节 胶接接头的形成和特性 第一节 胶接接头的形成和特性 一、概述 一、概述 （一） （一） 、胶接接头概念 、胶接接头概念 胶接是通过胶粘剂的作用把被粘物连接在一起，形成胶接接头 胶接是通过胶粘剂的作用把被粘物连接在一起，形成胶接接头 （二） （二） 、胶接强度的形成、胶接强度的形成 1、粘附力、粘附力 胶粘剂与被粘表面之间产生的力＝交界面上不同分子间的作用力 2.胶粘剂的内聚力胶粘剂的内聚力 胶粘剂分子间相互束缚在一起的作用） 3、粘附破坏和内聚破坏 、粘附破坏和内聚破坏 （三） （三） 、影响胶接强度的因素、影响胶接强度的因素 1.影响内聚力的因素 2.影响粘附力的因素 3.影响应力分布的因素（受外力；胶接接头固化过程；使用环境均会产生接头内应力） 二、粘附力和粘接机理二、粘附力和粘接机理 1.粘附力的产生机理粘附力的产生机理 粘附力是胶粘剂与被粘表面之间的作用力 一般认为粘附力是被粘物分子或原子与胶粘 剂分子或原子之间作用力的宏观表现 粘附力的产生应包括胶粘剂与被粘物表面之间的物理 的、化学的和机械的作用 2.影响胶接强度的因素影响胶接强度的因素 胶粘剂与被粘表面的接触情况，即胶接表面被胶液浸润的程度。

3.提高胶接强度的措施提高胶接强度的措施 3.1 胶粘剂要有较低的粘度（通过溶剂或加温来调节） 3.2 胶接前对被粘表面进行处理，清除尘埃和油污，改善表面的结构和性质 3.3 胶接时，加温加压，使胶液从被粘表面排除吸附的空气和水分，并随之与表面密切接触 三、内聚力和胶粘剂的固化三、内聚力和胶粘剂的固化 1.固化的概念固化的概念 胶粘剂在浸润被粘物表面后， 必须通过适当的方法使它变成固体， 即本身产生足够的内聚 力，这样，胶接接头才能承受各种负荷，这个过程称为固化 2.固化的方式固化的方式 2.1 热塑性高分子化合物组成的胶粘剂……可以通过熔融体的冷凝或溶剂的挥发等物理变化 来完成固化 2.2 热固性高分子化合物……要在一定的温度、压力或交联剂的作用下，通过化学反应，聚 合成不熔化也不溶解的，具有一定机械强度的固体高分子结构物质 （一般金属结构胶粘剂 3 主要由热固性高分子化合物组成） 四、胶接接头的内应力四、胶接接头的内应力 1.收缩应力……固化收缩 2.热应力……温度变化 五、胶接接头的应力分布五、胶接接头的应力分布 1.搭剪 2.不均匀扯离 3.剥离 4 第二节 第二节 胶粘剂 胶粘剂 一、胶粘剂的分类（一、胶粘剂的分类（从应有角度分） 1.结构胶粘剂结构胶粘剂（承载） 2.非结构胶粘剂非结构胶粘剂（不承载，如压敏胶，导电胶） 。

二、航空胶粘剂的技术要求二、航空胶粘剂的技术要求 1.良好的综合性能良好的综合性能 2.良好的工艺性和经济性 良好的工艺性和经济性 三、胶粘剂的组分三、胶粘剂的组分 1.沾料（基料）沾料（基料） 1.1 高分子化合物中，热固性树脂热固性树脂适于做为结构胶粘剂的主要成分 金属结构胶中，最常用的热固性树脂是： 1.1.1 酚醛树脂酚醛树脂（加热固化，固化时需要加压） 1.1.2 环氧树脂环氧树脂（通过固化剂的化学作用固化，固化温度随固化剂种类而异，固化压力低） 1.2 热固性树脂的增塑剂或增韧剂热固性树脂的增塑剂或增韧剂 1.2.1 热塑性树脂热塑性树脂（聚乙烯醇缩醛树脂和聚酰胺树脂） 1.2.2 橡胶橡胶（丁氰橡胶，氯丁橡胶、聚硫橡胶） 1.3 改性树脂型的胶粘剂改性树脂型的胶粘剂 航空结构胶粘剂广泛应用 2.固化剂固化剂 若胶粘剂中含有橡胶，还应加入硫化剂和硫化促进剂以硫化橡胶 3.填料填料 填料对胶粘剂性能有很大影响 4.稀释剂和溶剂稀释剂和溶剂 4.1 稀释剂稀释剂 降低胶粘剂粘度的易流动液体可以改善胶粘剂的工艺性能，降低胶粘剂的活性，从而延 长胶粘剂的使用期 4.2 有机溶剂有机溶剂 用于溶解沾料，降低粘度，在含橡胶的胶粘剂中用的较多。

其作用与稀释剂基本相同，只 是涂胶时需要，涂胶后必须迅速挥发 四、胶粘剂的种类和性能四、胶粘剂的种类和性能 1.改性酚醛树脂胶粘剂 2.改性环氧树脂胶粘剂 五、胶粘剂的检验和胶接性能测试五、胶粘剂的检验和胶接性能测试 5 1.胶粘剂的检验胶粘剂的检验 一般在研制生产单位进行，生产使用前要复验 2.板金结构基本胶接性能测试板金结构基本胶接性能测试 2.1 剪切强度 2.2 不均匀扯离 2.3 剥离 2.4 根据产品结构和使用作耐环境试验 6 第三节 第三节 胶接工艺过程 胶接工艺过程 典型胶接工艺过程包括：预装配典型胶接工艺过程包括：预装配，胶接表面制备，，胶接表面制备，涂胶和晾置涂胶和晾置，装配，固化，胶缝清理和 ，装配，固化，胶缝清理和 密封，试验和检验 密封，试验和检验 一、预装配一、预装配 预装配是为了检查零件间的协调关系和胶接面的贴合程度，并进行必要的修配，以达到 装配准确度的要求 胶层厚度严重影响胶缝强度胶层应当薄而均匀在预装配时，要放置代替胶膜厚度的 垫片 二、胶接表面制备二、胶接表面制备 零件表面清洁度和表面状态对胶接质量有决定性影响 胶接前表面处理的目的：除去表面污物；改变表面粗糙度；改变表层结构形态；改变表面 物理化学性质；提高表面防腐蚀能力。

三、涂胶和烘干三、涂胶和烘干 1.在新处理好的金属表面上及时涂一层薄薄的底胶在新处理好的金属表面上及时涂一层薄薄的底胶 要严格控制底胶厚度，采用喷枪喷涂或机械化静电喷涂喷涂后要进行烘干和固化喷涂后要进行烘干和固化 除涂底胶外，也有表面涂偶合剂、胶接促进剂等其它表面化学处理剂 2.零件涂底胶后，在规定时间内涂胶零件涂底胶后，在规定时间内涂胶 三、装配三、装配 在胶接模具或夹具中组装全部零件，定位并夹紧 四、固化四、固化 温度、压力和时间对胶缝强度有决定性影响 五、清理和密封防护五、清理和密封防护 固化后，取出胶接件，清理胶缝，对外露的胶缝及不同金属材料胶接的毗邻部分，用耐介 质、耐老化性能好且抗剥离强度高的密封胶密封保护常用聚硫橡胶密封胶粘剂 7 第四节 第四节 加温加压设备与胶接夹具 加温加压设备与胶接夹具 实现胶接装配中零件的定位及胶缝的固化处理 实现胶接装配中零件的定位及胶缝的固化处理 一、压力机 一、压力机 二、热压罐 二、热压罐 三、加温加压夹具三、加温加压夹具 8 第五节 第五节 蜂窝夹层结构的制造 蜂窝夹层结构的制造 蜂窝夹层结构的制造过程包括：蜂窝夹层结构的制造过程包括：蜂窝夹芯的制造；蜂窝夹芯的制造；夹芯外形的加工；夹芯外形的加工；蒙皮和蜂窝夹芯胶 蒙皮和蜂窝夹芯胶 接前的清洗；涂胶和装配；固化；装配件的修整和密封；检验和试验。

接前的清洗；涂胶和装配；固化；装配件的修整和密封；检验和试验 一、蜂窝夹芯的制造一、蜂窝夹芯的制造 1.常用材料常用材料 纯铝箔、防锈铝箔、硬铝箔 2.制造方法制造方法 2.1 成形法：成形法：先将铝箔条成形成波纹条，然后将波纹条涂胶叠合，胶接成蜂窝芯块适用于 厚度大或刚性大的合金箔，或非正六边形的特殊形状蜂格夹芯 2.2 拉伸法：拉伸法：先在铝箔上涂上或印上胶条，然后将铝箔叠合，胶接成叠层，最后拉伸成蜂窝 芯块一般正六边形或方形蜂格的夹芯都采用这种方法制造 3.供应状态：供应状态： 由专业工厂生产，以蜂窝叠层或拉伸好的蜂窝芯块的形式，作为一种夹芯材料提供 4.拉伸法制造蜂窝夹芯的工艺过程拉伸法制造蜂窝夹芯的工艺过程 4.1 铝箔表面处理 4.2 铝箔涂胶 4.3 铝箔的叠合和固化 4.4 夹芯的拉伸成形和加工 二、蜂窝夹层结构的装配二、蜂窝夹层结构的装配 1.蜂窝夹芯和零件预装配和修配 2.对夹芯进行除油、冲洗和烘干等处理 3.对蒙皮和其它金属零件经表面处理后涂底胶并贴上胶膜 4.在胶接夹具中进行装配 5.封装在真空袋中，送入热压罐中加温加压固化 6.用密封胶密封全部可能进水进气的通路和外露的胶缝 7.进行渗漏试验 8.进行无损检测 9 第六节 第六节 胶接质量无损检测 胶接质量无损检测 一、胶接质量内容一、胶接质量内容 1.粘附质量粘附质量 2.内聚质量 内聚质量 二、胶接质量检验方法二、胶接质量检验方法 1.一般外观目视检查一般外观目视检查（有无缺胶现象，挤出的胶瘤是否均匀，胶层颜色是否正常等） 2.无损检测方法无损检测方法 2.1 声振检测仪检验声振检测仪检验 2.1.1 声阻仪 2.1.2 多层胶接检验仪 2.1.3 胶接强度仪 2.1.4 涡流声检验仪 2.2 超声检测超声检测 2.3X 射线检验射线检验 。