胶接及非金属材料的焊接
胶接工艺基础.
液固间界面接触角
材料的润湿示意图
(a)亲水性材料；（b）憎水性材料
2.表面张力： 什么是表面张力：使液体表面收缩到最小面积的力，就叫做 「表面张力」。 实验证明：表面张力小的物质能够很好地润湿张力大的物质，而 反之则不然。如，油能很好的铺展在水的表面上，反之却不行。 一般金属和其它无机物的表面张力远远大于胶粘剂的表面张力。 如果它们表面是干净的，则很容易被胶粘剂润湿。从而为形成良好 的粘合力创造了条件。正因为如此它们也易被张力小的物质如油等 所污染，因此这些材料在胶粘前应进行仔细的表面处理。 一般塑料表面张力与胶粘剂的表面张力大致相仿，因此胶粘剂对 这些材料的润湿程度就要差一些。所以必要时应对塑料表面进行粗 化或活化处理。 也可在胶粘剂中加入表面活化剂，降低胶粘剂的表面张力。(表 面活性剂：具有很强表面活性、能使液体<胶粘剂>的表面张力显著 下降的物质）
• 硅酸盐类：硅酸盐水泥、硅酸钠（水玻璃） 无 机 • 磷酸盐类：磷酸-氧化铜 • 硫酸盐类：石膏 • 陶瓷：氧化锆、氧化铝 • 淀粉类：淀粉、糊精 天然有机胶 粘剂 • 蛋白类：大豆蛋白、血蛋白、骨胶、鱼胶、酪素、 虫胶 • 热塑性：聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩 甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、 聚酰胺、饱和聚酯等 树脂型 • 热固性：脲醛树脂、酚醛树脂、间苯二酚树脂、 三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚异 氰酸酯、呋喃树脂等 氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、 聚硫橡胶、端羧基橡胶、有机硅橡胶、热塑 性橡胶 酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-氯丁橡胶、酚醛丁腈橡胶、环氧-酚醛、环氧-聚酰胺、环氧丁腈橡胶、环氧-聚氨酯 胶粘剂 有 机
5、胶粘剂与被粘物的机械结合
飞机装配工艺培训
飞机装配工艺的历史与发展
飞机装配工艺的历史可以追溯到 20世纪初，随着航空工业的发 展，飞机装配工艺也不断发展和
完善。
随着科技的不断进步，飞机装配 工艺逐渐向数字化、自动化和智 能化方向发展，提高了生产效率
和产品质量。
未来飞机装配工艺将更加注重智 能化、柔性化和绿色化，以适应
航空工业的可持续发展需求。
检测与调试
外观检测
检查飞机外观是否平滑、无瑕疵 ，各部件连接是否牢固。
功能检测
测试飞机各项功能是否正常，如起 飞、降落、导航等。
调试与优化
根据检测结果，对装配过程中存在 的问题进行调试和优化，提高飞机 性能和稳定性。
03
飞机装配工艺技术
定位技术
定位技术
在飞机装配过程中，定位技术是确保各部件精确 对准的关键。现代飞机装配通常采用坐标定位、 光学定位和机器人定位等技术，确保飞机部件的 位置精度和相对位置的准确性。
02
飞机装配工艺流程
零件准备
01
02
03
零件清洗
确保零件清洁，去除油污 、锈迹等杂质，为装配做 好准备。
零件分类与标记
将零件按照规格、型号进 行分类，并做好标记，便 于后续装配操作。
零件预装配
对于部分小部件，可以在 大部件装配之前进行预装 配，以提高装配效率。
工装设备与工具
工装夹具
使用专用夹具固定飞机部 件，确保装配精度和稳定 性。
光学定位
利用光学测量设备，如激光跟踪仪和摄影测量系 统，通过捕捉目标点的空间坐标实现定位。
坐标定位
通过建立坐标系，利用测量工具确定飞机部件的 位置和姿态，实现精确对准。
机器人定位
利用机器人技术，通过编程控制机器人运动，实 现飞机部件的精确抓取和放置。
胶接及非金属材料的焊接
采用激光熔覆 技术 ， ４ 钢表 面对含 量不 同的 在 ５ ＳＣ 质量百分比） ｉ（ 陶瓷粉末镍基 自熔性粉末进行 激光 熔覆得到 Ｎｉ ＳＣ合金涂层 。对不同含量 的 ｓＣ熔 基 ｉ ｉ 覆层试样进行了 阳极 极化 线测定 ， 试验表 明 。 不论是 Ｎ ６ 涂层还是 Ｎｉ０ ＳＣ复合涂层 的腐蚀电流密度都 ｉ０ ６／面分 别 预置
ＴＣ，Ｔｉ Ｃ ，Ｔｉ ｉ） 末 制 备 了 Ｔ． 强 Ｔｉ ｉ （ ＋ ） （ ＋ＴＣ 粉 ｃ增 基 复 合 涂 层 ， 复 合 涂 层 的组 织 与 性 能进 行 了分 析 和 测 对
试 。结果表 明 ： 制备 的涂 层均 由 ＴＣ增 强相 和 旷Ｔ ｉ ｉ 组成 ； 激光熔覆纯 ＴＣ涂层 出现 了陶瓷的分层现象 ， ｉ 对组织 和性能不利 ； 激光 熔覆 （ ｉ ） Ｔ ＋Ｃ 原位反应生成 了 ＴＣ， 组织 较粗 大 ； 覆 （ ｉ Ｃ 组 织均 匀致 ｉ 但 熔 Ｔ ＋Ｔｉ）
用性能。研究表明 ， 铸铁表面镍基合金激光熔覆层产
２０ ４ ０ 激 光熔 覆 ＴＣ增 强 Ｔ 基 复 合涂 层 的 组 织 ０９３２ ｉ ｉ 与性能／ 孙耀 宁 ／应 用 激 光 ．２ ０ ，８ ４ ：８ ￣ ２６ ／ ￣０８ ２ （） ２２ ８
生气孔的强烈倾 向与石 墨相的存 在 和镍基 合金 的凝
２０ ４ ０ 输 送 带胶 接 技 术／ 易骞／石 油化 工 设 ０９３６ 郝 ／
备 ．２ ０ ．７ 增 刊 ）３ ￣ ３ 一０ ８ ３ （ ：７ ９
以典型双元胶接接头为对 象， 考虑加载作用 线偏 心引 起的弯曲效应和胶层剥 离正应力 ． 建立被粘物 为各向 同性的线弹性双 元胶接 接头应力解析 模型 。理论 模 型中的胶层切应 力 、 剥离正应力和上被粘物纵 向正应 力与精细有限元模 型吻合得较好 ， 证实了理论模 型的 正确性 。参数研 究中确 定 了影响混元胶层 应 力分布 的关键耦合参数 。图 ｌ Ｏ参 １ ５
胶接及非金属材料的焊接
激光胶接焊研 究 提供理论 依据。与激 光焊 接进行 比
较， 对焊接过 程进 行焊接光 谱采集并 分 析 ， 发现 激光
１． ０ ２堆 焊
１ ．． ０ ３ ３其它设备的焊修 １． Ｏ ４表 面改质及强化技术
十 一 、 接 及 非 金 属材 料 的 焊 接 胶
１．． Ｏ２ １硬质合金和耐磨合金 堆焊
１．， Ｏ ２ ２铁 基 合 金 堆 焊 １．． Ｏ ２ ３有 色金 属 堆 焊 ｉ．． ０ ２ ４堆 焊 方 法 １． ． ． Ｏ ２ ４ １电 弧 堆焊 及 设 备 １． ． ． ０ ２ ４ ２电 渣堆 焊 及 设 备
１．． １ ２ ５高频焊 ｌ． ． １２ ６其它焊接 方法 ｌ． ． １２ ７焊接设备 及工具
１．． ０ ３ １铸铁 的焊修
１． ． ０ ３ ２容器的焊修
３９
２ １ １５ 两 种 不 同 热塑 性 塑 料 之 间 的 激 光 透 射 焊 ０ ０ ２７ 接试 验／ 王 霄 … ／焊 接 学 报 ．２ ０ ，０ ５ ：７ １０ ／ －０ ９ ３ （ ）９ ～ ０ 采 用 英 国焊 接 学 会发 明 的 Ｃ ｅｘ ｌ 收 剂 ， ｌ ｗｅ ａ ｄ吸 进
焊接强度先增 大后 减小 ， 当扫 描问距 为 ０ ０ ． ２ｍｍ， 即 二扫描线恰好 相接 时达 到 最大 值 ； 随扫 描速 度 的 增
加 ， 缝强度也是呈现 先增 大后减 小趋势 ， 在 一 个 焊 存
行 了透 明聚苯 乙烯 和聚氯 乙烯异 种 塑料之 间 的激光 透射焊接试验 ， 利用正交试验法研究 了透明聚 苯 乙烯 和聚氯乙烯之 间激 光透射焊 接质量 。对焊接 样 品进 行拉伸测试和 切片试验 ， 分析 了各焊接 因素对抗 拉强 度和焊缝 宽度 的影 响。并 采用极差 法对 试验 数据 进
胶接及非金属材料的焊接
指出了悉心采用硅烷偶 联剂 则是 胶粘 剂 和粘 接性 能 改善的有效途径 。参 ３ ２
２ １２ １ 新型 含氟 固化剂 的合成及 环氧胶 粘剂的 ００３７
…
／新技术新工艺．２０ （ ） １ ３ ０ ／ －０ ９ ７ ：０ ￣１ ５ 采用 紫外光胶 粘剂 在芯轴 表面 固化后 的精 密切
结 桑表明， 在轰击处 理 中纯 铝表面产生 了大量 的火 山 佳； 大面积激光熔 覆的耐蚀 性不 及单 道激光 熔覆 ， 多
坑 状形貌 ， 可将其 分成 两 种类 型， 即空位 迁移 型 火 山
道搭接试样 的耐 蚀性 不及 多层 叠加 试样 。图 ３表 ５
．
坑形貌 和喷射 型火 山坑 形貌 。分析 了火 山坑 密度 随 参 ７
拉剪力要普遍 高于点焊 ； 胶焊在 中等电流情况 下便会 要更 高些 。因此 ， 制定胶焊 的焊接工 艺参数 时应选 在
２ １２ １ 硅烷偶联剂提 升胶 粘 剂和 粘接 性能 卓 有 ００ ６ ３
介绍了有机硅烷偶联剂的结构 特点 ； 概述 了近 年
产生严重飞溅 ， 使得 在大 电流情况下点 焊焊点拉 剪力 成效／ 李子东 …／粘接．２０ ，９ ５ ：０－３ ／ 一０ ９ ２ （ ）３ ＂ ５ － 择 比电阻点焊偏低 的焊 接电流 ， 而适度增加 焊接 过程 来硅烷偶联 剂在胶粘剂和粘接技 术方 面的应用效果 ； 的 电极力有利 于抑制 飞溅产生 。图 ６表 １ ６ 参 ２ １ ２ １ 铝胶焊 双 搭接 接头上应 力分 布的数 值 分 ００ ５ ３
利用 Ｎａｅｈ ａ２型强 流脉 冲电子束 装置 在纯铝 果表明 ， ｄｚ ｄ － 激光熔 覆处理后 ， 品 的耐腐 蚀性 能明显 增 样 试样表面进 行不同脉 冲次数 的电子束轰击 处理 ， 采用 强 ； 熔覆样 品的耐腐蚀性能随扫描速度 的变化趋势 是 Ｘ射线衍射仪和扫 描 电镜 观察分析了受轰 击铝 样品 。 先增加后降低 。扫描速度为 ０ ５ｍ／ ｎ时， ． ｍｉ 耐蚀性 最
焊接名词解释2
焊接名词解释2焊接名词解释2三．压焊术语1．压焊焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。
包括固态焊、热压焊、锻焊、扩散焊、气压焊及冷压焊等。
2．固态焊焊接温度低于母材金属和填充金属的熔化温度，加压以进行原子相互扩散的焊接工艺方法。
3．热压焊加热并加压到足以使工件产生宏观变形的一种固态焊。
4．锻焊将工件加热到焊接温度并予打击，使接合面足以造成永久变形的固态焊接方法。
5．扩散焊将工件在高温下加压，但不产生可见变形和相对移动的固态焊接方法。
使用这种方法时接合面间可预置填充金属。
6．气压焊用氧燃气加热接合区并加压使整个接合面焊接的方法。
7．冷压焊在室温下对接合处加压使产生显著变形而焊接的固态焊接方法。
8．摩擦焊利用焊件表面相互摩擦所产生的热，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。
9．爆炸焊利用炸药爆炸产生的冲击力造成焊件的迅速碰撞，实现连接焊件的一种压焊方法。
10．超声波焊利用超声波的高频振荡能对焊件接头进行局部加热和表面清理，然后施加压力实现焊接的一种压焊方法。
11．电阻焊工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。
12．电阻对焊将工件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻力完成焊接的方法。
13．闪光对焊工件装配成对接接头，接通电源，并使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点（产生闪光），使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，迅速施加预锻力完成焊接的方法。
闪光对焊又可分为连续闪光焊和预热闪光焊。
14．高频电阻焊利用10～500kHz的高频电流，进行焊接的一种电阻焊方法。
15．电阻点焊焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。
16．多点焊用两对或两对以上电极，同时或按自控程序焊接两个或两个以上焊点的点焊。
机械基础4-4非金属材料
氧化铝陶瓷是一种以氧化铝（Al2O3） 为主体的陶瓷材料。氧化铝陶瓷有较好的 传导性、机械强度和耐高温性。需要注意 的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是 一种用途广泛的陶瓷，因为其优越的性能， 在现代社会的应用已经越来越广泛，满足 于日用和特殊性能的需要。
特点：硬度大、耐磨性能极好、重量轻等。
用途：用于厚膜集成电路和高频绝缘材料 等
聚氯乙烯是在光、热作用下按自由基聚合反应机 理聚合而成的聚合物
聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热 塑性树脂。
酚醛塑料俗称电木粉，是一种硬而脆的热固 性塑料。以酚醛树脂为基材的塑料总称为酚醛塑 料，是最重要的一类热固性塑料，广泛用作电绝 缘材料、家具零件、日用品、工艺品等。
②、工程塑料
在工程结构中用做结构材料的塑料。
③、特种塑料
是指具有特殊性能和特种用途的塑料， 如耐高温塑料、医用塑料等。
耐高温材料一般就是PPS，LCP和高温尼龙。
PPS（聚苯硫醚）是260度； LCP（液晶聚合物，是一种新型的高分子材 料）高的有300-350度的；
高温尼龙是260-290度；
聚酰亚胺(PI)（耐高温塑料）
长期工作温度在350℃以上,短期可达 450℃,是目前工程塑料中耐高温性最好的 工程塑料,另外它的综合性能也是其他特种 工程塑料无法比拟的,被世人誉为“解决问 题的能手”.
4-4非金属材料
非金属材料种类繁多，在机械工程中 常用的有工程塑料、橡胶、陶瓷、复合材 料和胶粘剂。
按照含碳的化合物来分为：
有机高分子材料：橡胶、塑料、胶 粘
润滑材
剂、涂料、
料等。
无机非金属材料：陶瓷、玻璃、石 棉、
一、工程塑料 工程塑料是一类以天然或合成树脂
为主要成分，在一定的温度和压力下塑制 成型，并在常温下保持其形状不变的材料。
胶接及非金属材料的焊接
针对 水 性 高分 子 一 氰 酸 酯（ 异 简称 Ａ Ｉ Ｐ） 胶 黏 剂 在 实 木 复 合 地 板 应 用 过 程 中 结 膜 速 度 快、 活性 期短 等缺 点 ， 采用 Ａ Ｉ 压 桦木 胶 合 Ｐ冷
板 检测 湿胶 合强度 的方法 ， 计 正交 实验 ， 设 优
由于三元 乙丙橡胶 （Ｐ Ｍ）突 出的耐臭 ＥＤ
品 的 胶 接 性 能 完 全 能 够 达 到 Ｇ ／ ７ ５ — ＢＴ １６ ７ １９ ９ ９中的性能 要求 。
件包 括 ： 窗密 封条 、 车 减震 器 、 封 圈和 衬垫 、 密
反应 釜 内衬 、 船舶 用护舷 材料 等 。
Ｅ ０级 胶 合 板 用脲 醛 树 脂 胶黏 剂 的 研 究／ 云 郑
采用 不 同的合 成 工艺 ，在 低摩 尔 比的前
提下设计 出三聚氰胺改性脲醛树脂配方 ， 并
对 三聚氰胺 加 入 量 、固化 剂 的种类 及 剂 量进 行探 讨 ， 化 出一种 最佳 工 艺 。研 究表 明 ： 优 二
特点 ， 建立三维弹性力学模型， 对复合材料补 片双 面加 固轴 向受 拉平 板 进行 了应 力 和变 形
家标准 Ⅱ 类板的要求。同时 ， 通过对板的胶接 强度 和 甲醛 释放 量等 指标 的测定 得 出 ：摩 尔
比为 １ ： Ｎ －０ １ 醛树 脂 ， 同时加 人 ． １的 Ｑ Ｊ — 脲 Ｏ ５ ％的固化体系 Ａ 此时的性能最佳。 ，
当补 片层 数大 于 ５层 后 ，单 纯依 靠增 加 补片 的厚 度并 不能 有 效提 高修 复 效果 。解 析 法与 有 限元 法 的计 算 结果 与试验结 果 吻合 。
分析 。 究 了粘贴 界 面的剪应 力分 布规律 ． 研 钢 板 和补 片 内轴 向拉 力 的分 布规 律 ，分 析 了加
汽车轻量化技术方案及应用实例
汽车轻量化技术方案及应用实例一、汽车轻量化分析轻量化技术应用给汽车带来的最大优点就是油耗的降低，并且汽车轻量化对于环保，节能，减排，可持续发展也发挥着重大效用。
一般情况下，汽车车身的重量约占总重量的30%，没有承载人或物的情况下，大概70%的油耗是因为汽车自身的质量，由此可得到结论，车身的轻量化会减少油耗，提高整车的燃料经济性。
目前轻量化技术的主要思路是：在兼顾产品性能和成本的前提下，采用轻质材料、新成型工艺并配合结构上的优化，尽可能地降低汽车产品自身重量，以达到减重、降耗、环保、安全的综合指标。
二、新材料技术1、金属材料。
（1）高强度钢。
高强钢具有强度高、质量轻、成本低等特点，而普通钢是通过减薄零件来减轻质量的，它是汽车轻量化中保证碰撞安全的最主要材料，可以说高强钢的用量直接决定了汽车轻量化的水平。
另一方面，它与轻质合金、非金属材料和复合材料相比，制造成型过程相对容易，具有经济性好的优势。
（2）铝合金的密度小（2.7g/cm3左右），仅为钢的1/3，具有良好的工艺性、防腐性、减振性、可焊性以及易回收等特点，是一种非常优良的轻量化材料。
典型的铝合金零件一次减重（传统结构件铝替钢后的减重）效果可达30%~40%，二次减重（车身重量减轻后，制动系统与悬架等零部件因负载降低而设计的减重）则可进一步提高到50%，用作结构材料替换钢铁能够带来非常显著的减重效果。
（3）镁合金。
镁的密度仅为铝的2/3，是所有结构材料中最轻的金属，具有比强度和比刚度高、容易成型加工、抗震性好等优点。
采用镁合金制造汽车零件能在应用铝合金的基础上再减轻15%〜20%,轻量化效果十分可观，但成本偏高于铝合金和钢。
2、非金属材料。
(1)塑料是重要的非金属轻量化材料，具有比重小、成本低、易于加工、耐蚀性好等特点，在汽车行业中的应用前景被看好。
(2)树脂基复合材料根据增强体和基体材料不同分为多种类型增强基复合材料，如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、生物纤维增强复合材料等。
胶接及非金属材料的焊接
２ １ ６ ４ 不 同光学方 法对 蜂 窝结构 中脱粘 ０ ０２ ０
脱粘 缺陷进行 检测 已经 得到越来 越 广泛 的 应 用 。利 用此 ３种光 学检 测方法对 蜂 窝结 构 中 模 拟脱 粘缺 陷进 行检 测 ， 从检测 原理 、 用 范 适
缺 陷 检 测 ／ 慧 娟 …， 激 光 与 光 电子 学 进 李 ／
｝ 专 利信 息 国内外焊 接及 其相关 领域专利信 息
资讯 性 ， 术 性 ， 技 工程技 术 人 员 ， 焊
应用性 接行业从 业 者
以国 内外 在 建 及 完 成 的 重 点 项 目为 平 技术 性 应 用 性 ， 接 行 业 科 研 及 焊 ｌ重点项 目 台， 介绍与其相关的焊接学术 、 技术及生 资讯性 前 沿性 工程技 术 人 员 ， 焊 产管理方面 内容 ， 关注实用技 术及应 用 。 接行业 从业者 。
本 刊主 要栏 目设 置
栏 目名 称 主 要 内容 技术 水 平 面对 读者 从 产业 链 的角 度 观 察 焊接 产 业 性 的 发 焊接 行 业 的决 策 行业 聚 焦 展 ， 凋 内容 可 读 性 ， 掘行 业 的纵 深 权威性 ， 强 挖 前沿性 ， 层 和工 程 技 术 人
， ，
填 写 下表 ， 索取 一期免 费杂 志 可
４８
展 ．２ １ ，７ １ ）８ ～ ４ 一 ０ ０ （ ：９ ９ ４ １
蜂 窝夹 层结 构以其 比强度 高 及 比刚度高 的 优点 得到 广泛应用 。然 而， 些 结构在胶接 这
过 程 中更 容 易 出现粘接 不 良 、脱 粘等 质量 问 题 。利 用 激 光剪切散斑方 法 、锁相红 外热 成
围 、应 用前景 等方 面对此 ３种方 法 的检 测 优 越 性及 局限性进行 比较 。结果表 明， ３科ｔ 此 方 法均能 对脱 粘缺陷 进行 准确检 测， 剪切 散 激光
汽车四大工艺
冲压 焊装 涂装 总装
海大众汽车三厂油漆车间 喷漆前用驼毛机清除车身内外的灰尘
冲压 焊装 涂装 总装
上海大众汽车三厂油漆车间 车身进入阳极电泳槽进行阳极电泳漆涂装
冲压 焊装 涂装 总装
海大众汽车三厂油漆车间 车身底部用机械手自动喷涂PVC防震隔热胶
冲压 焊装 涂装 总装
重庆力帆涂装车间前处理转挂
冲压工序中最重要的东西是冲压机床和模具，一般 的冲压 机床有2000吨、1600吨、1000吨、800吨、500吨位的，甚至还有 5000吨的，这个重量从高处砸下来相当于十架波音550座747的重 量。每一个工件都有一套模具，把各种模具装到冲压机床上就可 冲出各种的工件。每一个工序大多都是先经过冲压成形，然后再 经过冲孔、切边、翻边、整型等等工序，最后才会成为所需要的 工件。
江淮汽车焊装车间
冲压 焊装 涂装 总装
上海大众汽车二厂车身车间白车身前底板拼焊线
冲压 焊装 涂装 总装
上海大众汽车一厂车身车间POLO底盘焊接
冲压 焊装 涂装 总装
上海大众汽车二厂车身车间白车身骨架总成焊接线
冲压 焊装 涂装 总装
上海大众汽车二厂车身车间白车身骨架釺焊焊接
冲压 焊装 涂装 总装
冲压 焊装 涂装 总装
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外 力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件 (冲压件)的成形加工方法。冲压按工艺分类，可分为分离工序和 成形工序两大类。
先把钢板卷材在切割机上切割出合适的大小，然后在一台冲 压机床进行初始的切割，这时只进行简单的冲孔、切边 ，之后 进入成形工序。
冲压 焊装 涂装 总装
典型焊接流水后车架
地板下边梁内板
A柱下内板
材料加工工艺第三章 焊接技术
材料工艺基础（焊接技术）
4
3.2.2 熔化焊接
(1) 氧－乙炔火焰焊（气焊）
可用于焊接大部分黑色金 属和有色金属工件，具有 设备简单，操作灵活，成 本低等优点，应用广泛。
特点：飞溅少，电弧稳定， 焊缝成形美观；焊丝熔敷速 度快，生产率高；调整焊剂 成分，可焊接多种材料；抗 气孔能力较强。但药芯焊丝 制造较困难，且容易变潮， 使用前应烘烤。
焊接材料：碳钢、低合金钢、不锈钢等
材料工艺基础（焊接技术）
14
(5) 电渣焊
电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源进行 焊接的一种熔焊方法。
① 焊接温度低 ② 可焊接各种金属及合金 ③ 可焊接厚度差别很大的焊件
单件生产率低 焊前对焊件表面的加工清理和装配精度要求十分严格
在航空工业中，用扩散焊制成的钛制品可以代替多种制品、 火箭发动机喷嘴耐热合金与陶瓷的焊接。 机械制造工业中，将硬质合金刀片镶嵌到重型刀具上等。
材料工艺基础（焊接技术）
材料工艺基础（焊接技术）
29
滚焊视频
材料工艺基础（焊接技术）
30
(3) 对焊
利用焊件端面的电阻热，使断面达到热塑性状态，施加顶 压力实现焊接。可分为电阻对焊和闪光对焊。
材料工艺基础（焊接技术）
31
(4) 摩擦焊
利用焊件接触端面 相互摩擦产生的热 量，使端面达到热 塑性状态，然后迅 速施加顶锻力，实 现焊接的一种固相 压焊方法。
材料工艺基础（焊接技术）
现代飞行器制造工艺学复习题简答及答案贾玉红何景武新
1.飞机产品的特点及其制造工艺的特点。
飞机产品的特点：1、零件数量大、品种多2、外形复杂、精度要高3、零件尺寸大、刚度小4、材料品种多，新材料应用比例大5、结构不断改进，产量变化范围大制造工艺的特点：1、需采用新的保证互换性的方法-模线样板工作法；2、生产准备工作量大，需采用大量模具、夹具、型架等工艺装备，数字化制造技术；3、批量变化范围大，手工劳动量大，现在用柔性制造技术；4、零件加工方法多种多样，装配劳动量比重大；5、生产协作能力强，推行并行工程。
2.弯曲、拉伸、拉形、拉弯、落锤成形、液压成形、喷丸成形、旋压成形及胀形等典型成形工艺的成形原理、成形极限、容易出现的问题及解决方法。
弯曲：成型原理：弯曲是将平直板材或管材等型材的毛坯或半成品、用磨具或其他的工具弯成具有一定曲率和一定角度的零件的加工成型方法。
材料外层纤维受拉，内层纤维受压，中性层不变。
成形极限：当万区间相对弯曲半径小到一定程度时，会是万区间外表面纤维的拉伸应变超过材料所允许的极限而出现裂纹或折断，此时的变形记先成为成形极限。
相对弯曲半径r/t 达到材料即将破裂的极限是的min r问题：主要问题是回弹。
解决办法：补偿法、加压法，加热校形法及拉弯法。
拉伸原理：拉伸是在凸模作用下将平板毛坯变成开口空心零件的过程。
（凸缘切向收缩为筒壁，筒壁为传力区）成形极限：当壁筒要拉断时的拉伸系数为极限拉伸系数。
在筒壁将要拉断时的最小拉伸系数0/m d D容易出现的问题：凸缘起皱和筒壁拉裂。
解决办法：用压边圈防止外皱。
用带拉伸筋的凹模、反向拉伸法和正反向联合拉伸法防止内皱。
拉形原理：拉形时板料两端在拉形机夹钳夹紧的情况下，随着拉形模的上升，板材与拉形模接触产生不均匀的双向拉伸变形，是板料与拉形模逐渐贴合的成型方法。
成形极限：在拉形时，挡板料濒于出现不允许的缺陷时的拉形系数max 0/l l 。
容易出现的问题：拉裂、起皱。
解决办法：防止拉裂的主要方法是控制一次拉形变量；防止起皱可使夹头钳口取现金量符合模具两端对应曲面的剖面形状，在操作中正确配合夹头拉伸和台面上顶的动作。
飞机金属结构胶接
胶接接头的内应力分布
❖ 影响胶接头强度的因素
❖ 工艺条件
❖ 胶粘剂
v 含有极性基团的粘料的胶粘剂同时具有很强的内聚强度和粘附 强度；结晶度大的粘料内聚强度大，但粘附力差。
v 粘料的相对分子质量合理，太大润湿性差，太小内聚强度差； v 增塑剂、填料和溶剂 v 胶粘剂储存期
❖ 固化压力，可以改善胶接表面贴合质量，有利于润 湿作用；挤出空气和水分等杂质；
❖ 升温速率及降温速率，合理控制胶粘剂反应速度； 较小接头的内应力和制件变形。
❖ 胶接内应力对胶接强度和耐久性影响很大；
❖ 胶接内应力的来源有三：
❖ 固化时胶粘剂体积收缩产生的收缩应力；
❖ 胶粘剂和被粘物的热膨胀系数不同在温度变化时产 生的热应力；
（2）静电理论
❖ 当固体与固体、固体与液体、液体与液体之间无扩散而密切 接触时，两者的界面张力笑道接近于零，这两个相相互吸引 导致两相之间形成一体并处于稳定的静电结合状态；
❖ 静电理论认为胶粘剂和被粘物表面就是形成了这种静电结合 状态；
❖ 1953年提出的双电层理论认为在胶接接头中存在双电层，胶 接力主要来自双电层的静电应力，双电层存在于不同相内的 荷电粒子由于两相性质差异引起的转移而形成的。
❖ 干燥环境下构件破坏较慢，潮湿环境则相反，在应力-潮湿 联合作用下破坏更快；
❖ 引起胶接部位破坏的因素包括：
❖ 水或潮湿环境 水通过胶粘剂迅速扩展，引起胶层膨胀 变形产生内应力，并导致强度或其他性能下降，水还 可能引起某些树脂材料降解，水有可能与金属/金属氧 化膜发生发生水合作用，进而引起金属腐蚀。
➢ 磁场 聚合物的分子在某方向上可能发生取向排列，因此可在不给变体积 和重量的前提下通过施加磁场提高胶接强度。
1非金属材料焊接-常用非金属材料
第一章常用非金属材料第一节塑料材料塑料是一种用途广泛的合成高分子材料，塑料集金属的坚硬性、木材的轻便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蚀性，橡胶的弹性和韧性于一身，因此除了日常用品外，塑料更广泛地应用于航空航天、医疗器械、石油化工、机械制造、国防、建筑等各行各业。
一、塑料的分类塑料种类很多，投入生产的塑料大约有三百多种。
1、根据塑料受热后的性质不同分为热塑性塑料和热固性塑料（1）、热塑性塑料分子结构都是线型结构，在受热时发生软化或熔化，可塑制成一定的形状，冷却后又变硬。
在受热到一定程度又重新软化，冷却后又变硬，这种过程能够反复进行多次。
如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。
热塑性塑料成型过程简单，能够连续化生产，并且具有相当高的机械强度。
（2）、热固性塑料的分子结构是体型结构，在受热时也发生软化，可以塑制成一定的形状，但受热到一定的程度或加入少量固化剂后，就硬化定型，再加热也不会变软和改变形状了。
热固性塑料加工成型后，受热不再软化，因此不能回收再用，如酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等都属于此类塑料。
热固性塑料成型工艺过程比较复杂，所以连续化生产有一定的困难，但其耐热性好、不容易变形，而且价格比较低廉。
2、根据塑料的用途不同分为通用塑料、工程塑料、（1）、通用塑料是指产量大、价格低、应用范围广的塑料，主要包括聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品种。
人们日常生活中使用的许多制品都是由这些通用塑料制成。
（2）、工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。
例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜、等。
工程塑料具有密度小、化学稳定性高、机械性能良好、电绝缘性优越、加工成型容易等特点，广泛应用于汽车、电器、化工、机械、仪器、仪表等工业，也应用于宇宙航行、火箭、导弹等方面。
（3）、特种塑料：一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于特殊要求的塑料。
如聚苯硫醚（PPS）、聚四氟乙烯（PTFE）等氟塑料、聚醚醚酮（PEEK）。
2非金属材料焊接-塑料
第二章塑料的焊接第一节超声波塑料焊接随着材料工业的迅速民展，其中以重量轻、摩擦力小、耐腐蚀、易加工的塑料及其金属的复合材料的应用受到人们的重视。
塑料的各种制品，已渗透到人们日常生活的各个领域，同时也被广泛应用到航空、船舶、汽车、电器、包装、玩具、电子、纺织等行业。
然而，由于注塑工艺等因素的限制，在相当一部分形状复杂的塑料制品不能一次注塑成型，这就需要粘接，而沿用多年的塑料粘接和热合工艺又相当落后，不仅效率低，且粘接剂还有一定的毒性，引起环境污染和劳动保护等问题。
传统的工艺已不能适用现代塑料工业的发展需要，于是一种新颖的塑料加工技术—超声波塑料焊接以其高效、优质、美观、节能等优越性脱颖而出。
超声波塑料焊接机在焊接塑料制品时，即不要填加任何粘接剂、填料或溶剂，也不消耗大量热源，具有操作简便、焊接速度快、焊接强度高、生产效率高等优点。
因此，超声波焊接技术越来越广泛地获得应用。
一．超声波塑料焊接机的工作原理当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。
由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。
当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。
超声波焊接是熔接热塑性塑料技制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波焊接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其他辅助品，其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高产品质量。
一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器，换能器/调幅器/焊头三联组，模具和机架。
超声波塑料焊接机正以其不可替代的优势，走进塑料行业的领域，发挥着巨大的作用，创造着巨大的效益的同时，也期待着超声波塑料焊接机能有更大的突破，为塑料行业发挥更大的贡献。
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胶 接 及 非 金 属 材 料 的 焊 接
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维普资讯
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表明 ： ＣＢ ｉ ２ ． Ｎｉｒ Ｓ＋ ％Ｂ Ｃ熔 覆 层 的 微 观 组 织 是 在 一 Ｎｉ Ｎｉ ｉ Ｎ 共 晶 的 基 体 上 均 匀 分 布 着 Ｔｉ２ 和 ＋ ｉ Ｔ Ｂ Ｂ、
２ ０４ ３ 等 离 子 激 光 复 合 熔 积 高 温 合 金 粉 末 的 工 ０６３６ 艺 研 究 ／ 应 平 … ／ 中 国机 械 工 程 ． ２ ０ ， ７ ３ ． 钱 ／ 一 ０ ６ １ （ ） 一
３１ ５～ ３１ ７
研 究 了等 离 子 激 光 复 合 熔 积 高 温 合 金 粉 末 过 程 中激 光 对 等 离 子 弧 柱 形 态 、 积 时 熔 深 和 熔 宽 等 的 影 熔 响 。试 验 结 果 表 明 ， 光 作 用 于 等 离 子 弧 后 ， 离 子 激 等
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２０ ， １． ２ ～ ２ ０３（）一 ６ ９
强 度 。介 绍 了 完 成 这 种 接 头 所 使 用 的 设 备 。 指 出
与 Ｔ Ｂ 等 增 强 相 增 强 钛 基 复 合 材 料 涂 层 。综 合 运 用 ｉ２
ｘ Ｄ、 Ｅ 、 Ｐ Ｒ Ｓ Ｍ Ｅ ＭＡ 和 Ｔ Ｍ 等 分 析 手 段 研 究 了 优 化 Ｅ 熔覆工艺条件下 的 ＮＣＢ ｉ ｉ ｒＳ＋ Ｃ激 光 熔 覆 层 的 组 织
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２ ０ ４ ３ Ｃ Ｏ ０ ６３ ４ ｅ ，对 激 光 熔 覆 Ｎ 基 合 金 涂 层 组 织 与 性 ｉ
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Ｔ Ｃ Ｃ Ｂ等 相 的 多 元 组 织 ， 光 熔 覆 层 的 硬 度 比 ｉ、ｒ 激 Ｔ ６ ４ 基体 硬 度 提 高 了 ３ ４ 。 图 ｌ 表 １参 ｌ ｉＡＩＶ ～ 倍 ｌ ｌ
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迟 … ／ 应 用 激 光 ． ０ ６ ６（１ ． ２ ～ ２ ，８ ／ 一２ ０ ，２ ） 一 １ ２ ２ 采 用 公 认 的 具 有 生 物 相 容 性 和 生 物 活 性 的 生 物 陶瓷羟基磷灰石 （ ＨＡ） 磷 酸 钙 （ Ｃ ） 钙 磷 材 料 改 、 Ｔ Ｐ等 善 金 属 材 料 钛 合 金 ＴＣ ４的 表 面 生 物 学 性 能 。 先 用 高
原 位 合 成 生 物 陶 瓷 成 分 ， 用 Ｘ— ｒｙ表 征 了 涂 层 材 再 ａ 料 ， 定 了涂 层 与 界 面 的 结 合 强 度 。结 果 表 明 ： 得 测 获 的涂 层 的 成 分 为 生 物 陶 瓷 成 分 ， 中 的 主 要 成 分 为 羟 其 基磷灰石 （ ＨＡ） 涂 层 与 基 材 获 得 的 界 面 强 度 达 到 。
．
７～ １１
采 用 Ｎｄ Ｙ ： ＡＧ 激 光 器 通 过 同 步 送 粉 方 式 。 在 ２ Ｃ ２ ｉＡ 钢 基 材 上 制 备 了 添 加 一 定 稀 土 氧 化 物 ０ ｒＮ４ Ｃ Ｏ。 Ｎｉ 合 金 熔 覆 层 。通 过 扫 描 电镜 、 ｅ 的 基 ｘ射 线 能 谱， 分析 研 究 添 加 的 稀 土 对 熔 覆 层 组 织 形 貌 、 素 分 元
布 的 影 响 ， 显微 硬 度 计 测 量 熔 覆 层 的 硬 度 分 布 。结 用
果 表 明 ， ｅｈ 的加 入 对 镍 基 熔 覆 层 的 组 织 起 到 明 显 Ｃ（
的 细 化 和 净 化 作 用 ， 二 次 枝 晶 间 距 减 小 ， 杂 物 含 使 夹
量 显 著 降 低 ， 晶生 长 的方 向 性 减 弱 。 织 趋 向均 匀 ； 枝 组
选 用 Ｎｉｒ Ｓ 及 ２ １ Ｃ混 粉在 ＴｉＡＩＶ合 金表 ＣＢｉ ３ ４ ６ ４ 面 进 行 激 光 熔 覆 处 理 。 基 体 中 的 Ｔｉ 使 和 Ｃ发 生 化
学 反应 原 位 生 成 Ｔ Ｃ、 ｉ２硬 质 增 强 相 ， 备 出 Ｔ Ｃ ｉ ＴＢ 制 ｉ
能 激 光 束 辐 射 预 置 于 钛 表 面 的 陶 瓷 粉 末 ， 金 属 表 面 在