復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理-62-復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理方法課件

第6章飛機復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理6.2復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理方法第6章飛機復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理6.2復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理方法1修理方法鋪層修理注膠與填膠修理膠接修理和機械連接修理修理方法鋪層修理21.填膠修理填膠修理是將樹脂膠或其他填料填充或灌注到損傷區(qū)以恢復(fù)其結(jié)構(gòu)完整性的一種修理方法。1.填膠修理填膠修理是將樹脂膠或其他填料填充或灌注到損傷區(qū)以3填充修理示例填充修理示例4適用范圍主要應(yīng)用于表面劃痕、凹坑局部蜂窩芯損傷、蒙皮位置錯鉆孔、孔尺寸過大等允許損傷的修理和表面密封可用于裝飾性結(jié)構(gòu)和受載較小的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)修理。在受載較小的蜂窩夾層板上采用填充、灌注修理可以提高面板穩(wěn)定性和密封損傷區(qū)，防止?jié)駳獾臐B入以及損傷的進一步擴大。對連接孔的損傷，如孔變形或摩擦損傷，緊固件孔位置鉆偏，或者孔尺寸過大，一般情況下可采用填膠修理，然后重新鉆孔。適用范圍主要應(yīng)用于表面劃痕、凹坑局部蜂窩芯損傷、蒙皮位置錯鉆52。注膠修理注膠修理是指對層合板結(jié)構(gòu)和夾芯結(jié)構(gòu)的小面積的內(nèi)部分層或脫膠損傷，采用注射的方法將流動性和滲透性好的低黏度樹脂直接注入到分層或脫粘區(qū)域，并使之固化粘合的一種修理方法。對于層合板出現(xiàn)的小面積的分層損傷，通常在分層損傷邊緣至少鉆兩個小孔，分別作注射孔和通氣孔（出膠孔）。這些孔要通到分層損傷處。如果這些孔沒有通到損傷層，樹脂便不能注入到損傷區(qū)；孔太深了，則會使原來沒有損傷的部位人為地造成新的損傷。這兩種情況都達不到預(yù)期的修理效果。2。注膠修理注膠修理是指對層合板結(jié)構(gòu)和夾芯結(jié)構(gòu)的小面積的內(nèi)部6注膠修理示意圖注膠修理示意圖7其他應(yīng)用注膠修理也適用于孔邊分層和結(jié)構(gòu)邊緣部位的分層、層板的氣泡、脫粘等損傷的修理。其他應(yīng)用注膠修理也適用于孔邊分層和結(jié)構(gòu)邊緣部位的分層、層板的8修理步驟（１）采用準(zhǔn)確的無損檢測技術(shù)，確定脫膠或分層位置；（２）在分層區(qū)按一定距離鉆若干個樹脂注射孔和泄出孔，其深度應(yīng)恰好到達分層或脫膠層面；（３）向分層或脫膠區(qū)注入樹脂，直至從泄出孔溢出樹脂；（４）施加一定壓力，加溫固化。修理步驟（１）采用準(zhǔn)確的無損檢測技術(shù)，確定脫膠或分層位置；93.鋪層修理法鋪層修理法是指清除損傷后，采用濕鋪層或預(yù)浸料實施鋪層修理，經(jīng)封裝后，在室溫下或者加熱到某一溫度實施固化的修理方法。鋪層修理是復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理方法中最重要和最具有代表性的修理方法。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)超出允許損傷的可修理損傷絕大多數(shù)需采用鋪層修理法實施結(jié)構(gòu)修理。3.鋪層修理法鋪層修理法是指清除損傷后，采用濕鋪層或預(yù)浸料實10封裝封裝是指在完成鋪層工序之后，采用一些輔助材料，如分離膜、吸膠透氣布等，并且根據(jù)需要鋪放均壓板、電熱毯（ＥｌｅｃｔｒｉｃＨｅａｔＢｌａｎｋｅｔ）、透氣棉氈等，然后用真空袋（ＶａｃｕｕｍＢａｇ）或真空袋薄膜將鋪層修理處密封起來，這是為抽真空、加熱固化作準(zhǔn)備的一個工序。封裝封裝是指在完成鋪層工序之后，采用一些輔助材料，如分離膜、11冷修理在室溫下固化的修理又稱為冷修理。冷修理應(yīng)用于受力不大、不重要的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理。有的時候，冷修理也采用加熱固化，但通常加熱溫度不超過１５０F，加熱的主要目的是為了縮短樹脂的固化時間。注意，冷修理不能用在高應(yīng)力區(qū)和主要結(jié)構(gòu)件的修理上。冷修理在室溫下固化的修理又稱為冷修理。冷修理應(yīng)用于受力不大、12熱修理非室溫固化的加熱固化修理又稱為熱修理。通常加熱的溫度有２００～２３０F、２５０F和３５０F三種。其中２００～２３０F溫度適用于采用濕鋪層料的修理，２５０F和３５０F兩種溫度適用于采用預(yù)浸料的修理。通常，復(fù)合材料主要結(jié)構(gòu)都采用熱修理。熱修理能夠恢復(fù)原結(jié)構(gòu)符合適航要求的強度。采用熱修理時，修理用的材料要與所取固化的溫度相適應(yīng)。熱修理非室溫固化的加熱固化修理又稱為熱修理。通常加熱的溫度有13修理方法決定因素復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的修理是否采用熱修理，采用哪種溫度，除了取決于原結(jié)構(gòu)是采用什么樣的溫度固化制造的，還要考慮到損傷的程度和范圍、結(jié)構(gòu)的重要性以及修理方法。如果原結(jié)構(gòu)采用２５０“固化制造，原則上修理時就應(yīng)采用２５０”固化的熱修理，絕不能采用３５０“固化修理。如果原結(jié)構(gòu)采用３５０”固化制造，原則上修理時也應(yīng)采用３５０“固化的熱修理。但是，如果損傷較小或者臨時性修理，就可采用低于原固化溫度的溫度固化修理。在飛機結(jié)構(gòu)修理手冊中提供的修理方案中有允許采用低于原固化溫度修理的案例。如波音某型飛機結(jié)構(gòu)修理手冊５７章對副翼及副翼配平片的蒙皮修理。修理方法決定因素復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的修理是否采用熱修理，采用哪種溫14副翼復(fù)合材料層合板修理方案副翼復(fù)合材料層合板修理方案15修理工作流程修理工作流程164.膠接連接修理復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理多數(shù)采用膠接修理，膠接修理適用于薄件或者較薄件的修理。廣義的膠接連接修理包括前面所述的鋪層修理、注膠和填膠修理等。這里介紹相對狹義的膠接連接修理。膠接連接修理是指對一個構(gòu)件因損壞斷裂成兩個部分或者原來膠接連接的構(gòu)件之間出現(xiàn)脫膠損傷，以特定的連接形式，通過膠粘劑，使之連接成一體，恢復(fù)其功能的修理方法。有的情況下，膠接修理還需與機械連接修理一起對損傷實施修理。4.膠接連接修理復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理多數(shù)采用膠接修理，膠接修理17膠接方式單搭接雙搭接斜接階梯形搭接膠接方式單搭接18膠接方式膠接方式19適用范圍當(dāng)被膠接件較薄時，可采用簡單的單搭接或雙搭接形式。當(dāng)被膠接件較厚時，單搭接或雙搭接存在著較大的偏心力矩，宜采用階梯搭接或斜接，但工藝復(fù)雜，成本高。適用范圍當(dāng)被膠接件較薄時，可采用簡單的單搭接或雙搭接形式。20膠接破壞模式（１）被膠接件拉伸（或擠壓）破壞（２）膠層剪切破壞（３）剝離破壞膠接破壞模式（１）被膠接件拉伸（或擠壓）破壞21（１）拉伸（或擠壓）破壞當(dāng)被膠接件較薄，膠接強度足夠時，被膠接件易產(chǎn)生拉伸斷裂或者擠壓失穩(wěn)破壞。（１）拉伸（或擠壓）破壞當(dāng)被膠接件較薄，膠接強度足夠時，被膠22（２）膠層剪切破壞雙搭接連接易產(chǎn)生膠接面剪切破壞。（２）膠層剪切破壞雙搭接連接易產(chǎn)生膠接面剪切破壞。23（３）剝離破壞當(dāng)被膠接件厚度達到一定程度后，搭接長度與板厚之比又不足夠大時，在偏心力矩的作用下，由于復(fù)合材料各鋪層層間強度低，將在接頭端部發(fā)生剝離破壞（雙搭接也如此）。對于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)膠接接頭來說，這種破壞不像金屬膠接接頭那樣容易在膠層上產(chǎn)生剝離（劈開）破壞，而是層合板在接頭端部易產(chǎn)生分層破壞。（３）剝離破壞當(dāng)被膠接件厚度達到一定程度后，搭接長度與板厚之245.機械連接修理機械連接修理（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙＦａｓｔｅｎｅｄＲｅｐａｉｒｓ）是指在損傷結(jié)構(gòu)表面采用螺栓或鉚釘固定一外部加強補片，使損傷結(jié)構(gòu)遭到破壞的載荷傳遞路線得以重新恢復(fù)的一種修理方法。機械連接修理一般用于層合板的損傷修理，加強補片與被連接件的結(jié)合面常用同時涂膠黏劑膠接。5.機械連接修