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鉚接不屬于焊接,這一點(diǎn)必須確認(rèn) 。
印象中鉚接屬于非常落后工藝,是上個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物,而焊接技術(shù)不斷發(fā)展和更新,僅種類就有幾十種,特別是一些先進(jìn)焊接技術(shù)的發(fā)展,貌似在連接方面焊接無(wú)所不能 。但又有一個(gè)不可否認(rèn)的事實(shí),在我們認(rèn)為代表最高技術(shù)的航天航空領(lǐng)域,鉚接是一個(gè)非常重要和關(guān)鍵的連接工藝,一直沒(méi)有被替代 。
我們不僅要問(wèn):焊接技術(shù)具有速度快、密封性好等優(yōu)點(diǎn),在航天、造船等方面具有很大的優(yōu)勢(shì),但是為什么飛機(jī)制造還要用鉚接技術(shù)呢?現(xiàn)在我們來(lái)解釋原因 。
先看下定義:
鉚接:用鉚釘把兩個(gè)或兩個(gè)以上的零構(gòu)件連接為一個(gè)整體的連接方法稱為鉚接 。鉚接實(shí)現(xiàn)可拆卸連接,也可實(shí)現(xiàn)不可拆連接,根據(jù)要求可分為強(qiáng)固鉚接(強(qiáng)度為基本要求)、密固鉚接(足夠的強(qiáng)度和緊密性)和緊密鉚接(緊密性為基本要求)三種 。
而焊接是通過(guò)加熱、加壓,或兩者并用,使同性或異性兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式,方法多種多樣,按照熱源方式分為,熔焊、壓焊、和釬焊 。
通過(guò)定義,可以再次確認(rèn),焊接和鉚接不是一種連接方式,鉚接不屬于焊接 。
下面我們來(lái)深入了解一下鉚接技術(shù)發(fā)展背景和應(yīng)用特點(diǎn) 。
我們知道二戰(zhàn)之前船舶建造普遍采用鉚接,現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)時(shí)被船舶業(yè)淘汰,只有現(xiàn)代飛機(jī)制造依然大量使用鉚接,當(dāng)然現(xiàn)代飛機(jī)的鉚接與二戰(zhàn)前的船舶鉚接有很大區(qū)別 。
大家都知道航空工業(yè)中有一句箴言:“為減輕每一克重量而奮斗 。”為減輕飛機(jī)重量,飛機(jī)制造中會(huì)因地制宜地使用盡可能輕的材料,其中主要是采用鋁合金(約占10%)和復(fù)合材料(約占52%) 。
而鋁合金焊接無(wú)法像鋼鐵那樣,表面焊得非常光滑,也難以保證焊接完成后,焊縫所承受的應(yīng)力完全一樣,還容易產(chǎn)生氣孔、微裂紋等缺陷 。這些構(gòu)件在震動(dòng)環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作,可能會(huì)在焊接處萌生裂紋,最后造成疲勞斷裂,對(duì)飛機(jī)安全造成威脅,甚至可能導(dǎo)致飛機(jī)在空中解體,這是不可接受的 。
【淺談鉚接為什么現(xiàn)在仍有立身之本并站在高位】而另一種復(fù)合材料是不能焊接的,復(fù)合材料還可能會(huì)受到周邊焊接的破壞,所以不同材料的相互連接必須采用物理方式固定 。
既然飛機(jī)部分連接不用焊接,那么用什么連接呢?當(dāng)然就是鉚接了,鉚接以工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、抗震、耐沖擊、牢固可靠和便于拆卸等優(yōu)點(diǎn),保證飛機(jī)高速高空運(yùn)行的穩(wěn)定安全性 。同時(shí)鉚接的連接強(qiáng)度比較穩(wěn)定可靠,各項(xiàng)參數(shù)誤差極小,實(shí)際操作時(shí)容易進(jìn)行品控和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),即便操作失誤,也可以進(jìn)行鉚釘?shù)奶鎿Q 。
除了可靠性外,飛機(jī)制造采用鉚釘鉚接也是為了減輕重量,因?yàn)榇蟛糠帚T釘都是鋁合金材料,重量輕,具備可塑性強(qiáng),鉚接緊固等特點(diǎn) 。鉚接方便維修和替換,并且上百萬(wàn)枚鉚釘節(jié)約的重量也十分可觀了 。據(jù)說(shuō)“翼龍II”無(wú)人機(jī)上用兩萬(wàn)多顆鉚釘,國(guó)產(chǎn)C 919用了上百萬(wàn)顆鉚釘;世界上最大的量產(chǎn)客機(jī)A 380的航空鉚釘用量已經(jīng)超過(guò)了五百萬(wàn)顆 。好消息是高端鉚釘已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化 。
總結(jié)一下,正因?yàn)殂T接工藝簡(jiǎn)單、抗震、耐沖擊、牢固可靠等優(yōu)點(diǎn),確定了其在飛機(jī)制造中不可替代的地位,而焊接因其在鋁合金材料連接方面無(wú)法保證100%的質(zhì)量安全,同時(shí)也不能實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合材料連接,故在飛機(jī)制造過(guò)程中不能全方位替代鉚接,當(dāng)然還有另一原因是采用鋁合金鉚釘鉚接工藝很好的實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)減重,符合飛機(jī)輕量化要求 。
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