先進(jìn)連接緒論

先進(jìn)連接技術(shù) 緒論 材料連接技術(shù)MaterialsWeldingandJointingTechniques 機(jī)械連接化學(xué)連接冶金連接 機(jī)械連接是通過宏觀的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性實現(xiàn)材料和構(gòu)件之間的連接 這種連接是暫時的 可拆卸的 承載能力和剛度一般較低 化學(xué)連接主要是通過膠黏劑與被粘物間形成化學(xué)鍵和界面吸附實現(xiàn)連接 連接強(qiáng)度低 且服役環(huán)境和溫度存在局限性 冶金連接是指借助物理冶金或化學(xué)冶金方法 通過材料間的熔合 物質(zhì)遷移和塑性變形等而形成的材料在原子間距水平上的連接 連接強(qiáng)度高 剛度大 且服役環(huán)境和溫度可以與被連接材料 母材 相當(dāng) 冶金連接是材料連接的主要方法 應(yīng)用最為廣泛 通常材料加工中所討論的 材料連接 均是指冶金連接 現(xiàn)代制造的 大連接技術(shù) 機(jī)械連接 鉚接 螺接 焊接 膠接 連接強(qiáng)度較穩(wěn)定可靠 容易檢查和排除故障 操作工藝易掌握 使用工具機(jī)動靈活 簡單 價廉 適用于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的連接 適用于各種不同材料之間的連接 增加了結(jié)構(gòu)重量 降低了強(qiáng)度 容易引起變形 蒙皮表面不夠平滑 普通鉚接 疲勞強(qiáng)度低 普通鉚接 密封性能差 鉆鉚 勞動強(qiáng)度大 生產(chǎn)效率低 勞動條件差 鉚接的優(yōu)點 鉚接的缺點 膠接技術(shù)發(fā)展簡史 古代人類 天然膠粘劑 木汁 血膠 骨膠 石灰 松脂和瀝青等 20世紀(jì) 合成高分子材料的出現(xiàn) 膠粘劑工業(yè)獲得了迅速發(fā)展 20世紀(jì)40年代后 膠接機(jī)理研究獲得了迅速的發(fā)展膠接的三大理論 吸附理論 靜電理論 擴(kuò)散理論 20世紀(jì)60年代后 建立并逐步完善了 化學(xué)鍵理論 弱界面層理論 機(jī)械結(jié)合理論 膠粘劑流變學(xué)理論 膠接的優(yōu)點 幾乎克服了鉚接的缺點 1 膠接適用的材料范圍廣 可連接不同材料 金屬 金屬 金屬 非金屬 厚度不等 不受裝配件厚度 厚度差 的影響 多層 2 表面平滑 良好的氣動力性能 鉚釘頭凸起 點焊的凹陷 局部變形 3 良好的密封性 氣密座艙 整體油箱等 4 膠接接頭耐環(huán)境能力強(qiáng) 膠層對金屬防腐 絕緣 防電化學(xué)防腐 易自動化 成本低 1000kg膠粘劑可節(jié)約5000kg金屬連接材料 節(jié)省5000 10000個工時 5 膠接構(gòu)件有效地減輕了重量 受力均勻 可采用薄壁結(jié)構(gòu) 86 機(jī)減速板鉚接改為膠接 重量12 5kg 8kg某型機(jī)機(jī)身膠接 重量減輕15 費用節(jié)約用糧25 30 某預(yù)警飛機(jī)雷達(dá)罩 重量減輕20 6 能提高接頭的疲勞壽命 膠均勻分布 不會產(chǎn)生局部應(yīng)力集中 疲勞裂紋擴(kuò)展速度慢 7 膠接工藝簡單 對材料 工藝條件和環(huán)境應(yīng)力極為敏感 膠接的缺點 1 粘接強(qiáng)度較低 膠粘劑的主材料一般是高分子材料 粘接強(qiáng)度較低 不適于承受剝離載荷 遠(yuǎn)不如金屬材料 2 使用溫度較高 一般在50度 耐高溫膠粘劑可長期150 250度 或短期350 400度 3 接頭性能的重復(fù)性差 使用壽命有限 4 膠接接頭強(qiáng)度受影響的因素多 膠接的幾種理論 膠接的幾種理論 吸附理論 靜電理論 擴(kuò)散理論 化學(xué)結(jié)合理論 機(jī)械結(jié)合理論 1 吸附理論 2 靜電理論 3 擴(kuò)散理論 4 化學(xué)結(jié)合理論 5 機(jī)械結(jié)合理論 吸附理論認(rèn)為 膠接作用是膠粘分子與被粘分子在界面層上相互吸附而產(chǎn)生的 膠接作用是物理吸附和化學(xué)吸附共同作用的結(jié)果 而物理吸附則是膠接作用的普遍性原因 兩種不同的高分子化合物表面緊密接觸時 會產(chǎn)生雙電層 象電容器的兩個極片一樣 而產(chǎn)生靜電引力 不能解釋導(dǎo)電膠也能很好地結(jié)合 膠粘劑和被粘物分子通過互相