先进连接绪论

先进连接技术 绪论 材料连接技术MaterialsWeldingandJointingTechniques 机械连接化学连接冶金连接 机械连接是通过宏观的结构关联性实现材料和构件之间的连接 这种连接是暂时的 可拆卸的 承载能力和刚度一般较低 化学连接主要是通过胶黏剂与被粘物间形成化学键和界面吸附实现连接 连接强度低 且服役环境和温度存在局限性 冶金连接是指借助物理冶金或化学冶金方法 通过材料间的熔合 物质迁移和塑性变形等而形成的材料在原子间距水平上的连接 连接强度高 刚度大 且服役环境和温度可以与被连接材料 母材 相当 冶金连接是材料连接的主要方法 应用最为广泛 通常材料加工中所讨论的 材料连接 均是指冶金连接 现代制造的 大连接技术 机械连接 铆接 螺接 焊接 胶接 连接强度较稳定可靠 容易检查和排除故障 操作工艺易掌握 使用工具机动灵活 简单 价廉 适用于较复杂的结构的连接 适用于各种不同材料之间的连接 增加了结构重量 降低了强度 容易引起变形 蒙皮表面不够平滑 普通铆接 疲劳强度低 普通铆接 密封性能差 钻铆 劳动强度大 生产效率低 劳动条件差 铆接的优点 铆接的缺点 胶接技术发展简史 古代人类 天然胶粘剂 木汁 血胶 骨胶 石灰 松脂和沥青等 20世纪 合成高分子材料的出现 胶粘剂工业获得了迅速发展 20世纪40年代后 胶接机理研究获得了迅速的发展胶接的三大理论 吸附理论 静电理论 扩散理论 20世纪60年代后 建立并逐步完善了 化学键理论 弱界面层理论 机械结合理论 胶粘剂流变学理论 胶接的优点 几乎克服了铆接的缺点 1 胶接适用的材料范围广 可连接不同材料 金属 金属 金属 非金属 厚度不等 不受装配件厚度 厚度差 的影响 多层 2 表面平滑 良好的气动力性能 铆钉头凸起 点焊的凹陷 局部变形 3 良好的密封性 气密座舱 整体油箱等 4 胶接接头耐环境能力强 胶层对金属防腐 绝缘 防电化学防腐 易自动化 成本低 1000kg胶粘剂可节约5000kg金属连接材料 节省5000 10000个工时 5 胶接构件有效地减轻了重量 受力均匀 可采用薄壁结构 86 机减速板铆接改为胶接 重量12 5kg 8kg某型机机身胶接 重量减轻15 费用节约用粮25 30 某预警飞机雷达罩 重量减轻20 6 能提高接头的疲劳寿命 胶均匀分布 不会产生局部应力集中 疲劳裂纹扩展速度慢 7 胶接工艺简单 对材料 工艺条件和环境应力极为敏感 胶接的缺点 1 粘接强度较低 胶粘剂的主材料一般是高分子材料 粘接强度较低 不适于承受剥离载荷 远不如金属材料 2 使用温度较高 一般在50度 耐高温胶粘剂可长期150 250度 或短期350 400度 3 接头性能的重复性差 使用寿命有限 4 胶接接头强度受影响的因素多 胶接的几种理论 胶接的几种理论 吸附理论 静电理论 扩散理论 化学结合理论 机械结合理论 1 吸附理论 2 静电理论 3 扩散理论 4 化学结合理论 5 机械结合理论 吸附理论认为 胶接作用是胶粘分子与被粘分子在界面层上相互吸附而产生的 胶接作用是物理吸附和化学吸附共同作用的结果 而物理吸附则是胶接作用的普遍性原因 两种不同的高分子化合物表面紧密接触时 会产生双电层 象电容器的两个极片一样 而产生静电引力 不能解释导电胶也能很好地结合 胶粘剂和被粘物分子通过互相