飞机上的那些个细胞：功不可没的小铆钉

当我们第一次看到飞机的时候，都会被它巨大的机身，完美的流线小小的震撼一把。心中也肯定会产生一个更加巨大的疑问：这么一架能够自由翱翔天际的庞然大物到底是怎么制造出来的？飞机的设计制造是一个非常复杂的过程，可谓是一部二十四史。这里，我向大家介绍一个飞机这个大世界的大功臣——小铆钉。通过这个小小铆钉，而窥见飞机制造的全景。图：飞机上铆钉一窥要讲铆钉，首先要说一下制造飞机的材料。现代大型客机制造的主要材料是铝合金。传统的焊接技术并不适用，所以铆接被大量采用。物是一般，却是千般用途。所以铆钉也是形态各异，种类繁多。有大有小，有强有弱，有钢制铆钉，也有铝铆钉，有承受拉力的圆头铆钉，也有承受剪力的平头铆钉。除了铝合金材料不宜焊接而采用铆接。飞机制造中大量使用铆钉还有一个重要原因，那就是减轻重量。飞机制造中有一句名言：“为减轻每一克重量而奋斗”，相比于螺栓、海拉等，成百万的铆钉节约的重量就非常可观了。由于飞机的机身，机翼结构非常庞大，不可能像汽车车身那样整体成型。假如我们将飞机完全拆解开来，你可以想象一下木质结构的房子拆开来的结果，横梁，立柱，木板一大堆。飞机则是一大堆铝合金的横梁，桁条，隔框，缘条，腹板，连接片等。要将这些成千上万的铝件拼积木一般组合起来，形成巨大坚固的飞机结构，并覆上蒙皮，完成基本的飞机形状。就需要上百万的紧固件将他们连接起来。由一盘散沙到一个支撑飞行的整体，都是一钉一铆的功劳。铆钉就是那穿衣线，在飞机制造中居功至伟。之于飞机身体，铆钉如同细胞。飞机上常用的铆钉可分为两大类实心铆钉和专用铆钉。实心铆钉按铆钉钉头分主要有四种：埋头铆钉AN426、普通头铆钉AN470、半圆头铆钉AN430和平头铆钉AN442。这么多种铆钉，你都认识吗？按材料主要可分为：A铆钉：纯铝制成，强度低，防腐蚀性能好。AD铆钉：2117铝合金制成，强度低于D铆钉和DD铆钉。这种铆钉的抗蚀能力较好，使用前无需再进行热处理。因此，这种铆钉在飞机结构上得到广泛应用。B铆钉：5056镁合金制成，可以在室温下储存。主要用来铆接镁合金防止电化学腐蚀。D、DD铆钉：2017和2024铝合金制成，强度比AD要高，DD的强度最高。但是这两种铆钉使用前需要淬火，并在孕育期内完成铆打。使用后需放入冰盒里，故这两种铆钉也成为冰盒铆钉。M铆钉：镍铜合金制成，也成蒙乃尔铆钉，可以在室温下储存和使用。KE铆钉：7050铝锌镁铜合金制成，可以在室温下储存和使用。

这又是神马铆钉？专用铆钉主要有盲铆钉（拉塞式摩擦锁定铆钉、拉塞式机械锁定铆钉）、高强度销式铆钉及Hi-Locks紧固件。凡是上飞机的部件，都是要经过标准认证的。有的是行业协会的标准，比如AN（Army/Navy，陆军海军）标准；MS（MilitaryStandard），NAS（NationalAerospaceStandard）等等，也有飞机公司自己的标准，比如波音公司的标准，以BAC开头，铆钉标准是BACR（Rivet）；垫圈标准是BACW（Washer）；螺母标准是BACN（Nut）等等。单说这铆钉的标准件号里，包含的信息就不少。制造实心铆钉，要依据美国联邦规范QQ-A-430。接下来，按照MS或NAS系统来标识铆钉。我们至少需要知道一颗铆钉的如下信息：1）铆钉头的形状2）铆钉的材质3）铆钉杆的直径4）铆钉的长度铆钉头的外形铆钉头部都有材质识别标志举例：MS20470AD4-5MS20=美军标紧固件20类470=铆钉头的代码，universialhead，扁圆头（从AN标准继承来的，AN那里的件号是AN470）AD=铆钉材质的代码（材料是2117铜铝合金，含铜2.6%，强度（strength）是27,000psi）

4=铆钉杆的直径是4/32=1/8英寸，直径以1/32英寸进位。

5=铆钉杆的长度是5/16英寸，长度以1/16英寸进位。AD铆钉的铆钉头中央，有个小凹坑作为识别标志。常见的铝铆钉的材质还有：2017（D）：含铜4%，强度30,000psi，铆钉头标识是一个凸起的小圆点。2024（DD）：含铜4.4%，强度35,000psi。铆钉头标识是两道凸起的线。2017和2024铆钉又叫冰箱铆钉，需要热处理。小直径的2017（D）铆钉不需要热处理，大直径的需要。所有的2024（DD）铆钉都需要热处理。DD铆钉，从材料库领出来的时候，热处理状态是T4，直接安装是打不动的。必须先在热处理炉里930F-950F温度范围保温1小时退火，然后再冷水中淬火，然后放到冰冷的一种酒精（Isopropylalcohol）里，放到冰箱里，用时取出。从冰箱里取出后，必须在20分钟内安装好，否则铆钉枪就打不动了。能打动也会发生裂纹。打好的DD铆钉的热处理状态是T31。使用铆钉枪安装铆钉的过程复合材料上也用铆钉，是特殊的铆钉，出于防腐蚀的考虑，材料只能是钛合金或莫奈合金。要粘接/铆接的复合材料板之间，仍然要涂树脂，或者封严胶（用什么怎么用严格遵守结构修理手册）。铆钉杆上涂封严胶，然后装入铆钉孔安装。复合材料铆钉安装有个特殊要求，就是不能用普通的冲击式铆枪，只能用挤压式的，复合材料怕冲击。复合材料上使用普通铆钉会引发材料的损坏必须使用特殊铆钉打铆钉的现场情景是这样的那时候的飞机外部还都