复材零件修补方法探索

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飞机复合材料的修理方法—复合材料结构修理方法

➢ 缺点：紧固件孔会削弱结构强度并引起应力集中。修理增加的重量较大。
适用范围
在复合材料结构修理中，机械连接修理适用于被修理件较厚且对气动外形要求不高的结构件以及外场快速修理。
根据连接紧固件的种类，机械连接修理可细分为螺接修理和铆接修理。
修理主要考虑因素
01 补片的材料种类及厚度； 02 紧固件种类、数量； 03 紧固件排列方式； 04 正确的制孔工艺； 05 制孔对原结构强度造成的影响； 06 紧固件的装配与密封。
补片材料
• 补片材料可以是金属板或者复合材料预固化层合板。金属板材料一般为钛合金板、不锈钢板或者铝合金板。
• 当铝合金板与碳纤维复合材料连接在一起时，需采取电偶腐蚀防护措施。通常采用在铝合金板与碳纤维结构之间铺一层玻璃纤维布或涂一层密封胶使它们隔开。
气动外形要求
对于飞机气动敏感区域的外部加强修理，一般需要采用埋头紧固件。此时补片必须有足够的厚度，以便安装埋头紧固件。
时，修理材料要与固化温度要匹配
修理方法决定因素
复合材料结构修理是否采用热修理以及采用哪种温度，除了取决于损伤结构原来采用何种固化温度制造外，还要考虑到损伤的程度、结构种类以及修理方法。如果损伤范围较小或者临时性修理，可采用低于原固化温度的固化温度修理。
某机型副翼层合板修理方案
修理工作流程
➢ 封装是抽真空、加热固化前的必要工序。
冷修理
在室温下固化的修理又称为冷修理。冷修理一般应用于受载不大或者次要复合材料构件修理。为了缩短树脂的固化时间，有的时候冷修理也采用加热固化，但通常加热温度不超过150oF。
冷修理一般不用在高应力区和主要结构件的修理上。
热修理
需要在一定温度下加热固化的修理又称为热修理加热温度：200oF～230oF、250oF和350oF 200～230oF温度适用于采用湿铺层料的修理 250oF和350oF两种温度适用于采用预浸料的修理复合材料主要结构一般采用热修理。采用热修理

复合材料的挖补修理

复合材料的挖补修理Composite materials are widely used in various industries due totheir lightweight, high strength, and corrosion resistance. However, these materials are susceptible to damage and may require patch repairs to maintain structural integrity. When it comes to patch repairs for composite materials, it is essential to consider the type of damage, the material being repaired, and the repair method used.复合材料由于其轻质、高强度和耐腐蚀性而被广泛应用于各个行业。

然而，这些材料容易受损，可能需要挖补修理来保持结构完整性。

当涉及到复合材料的挖补修理时，必须考虑损坏类型、被修复的材料以及所使用的修理方法。

There are several common types of damage that can occur in composite materials, including delamination, impact damage, and cracking. Delamination is a separation of layers within the composite material, which can weaken the overall structure. Impact damage, on the other hand, occurs when an external force causes a dent or puncture in the material. Cracking can also occur due to stress or age, leading to potential structural failure if not addressed.复合材料中可能发生的常见损坏类型包括分层、冲击损伤和开裂。

飞机复合材料修补技术的研究

飞机复合材料修补技术的研究摘要：随着通用飞机复合材料市场需求的扩大，所需的修补技术也日益受到广泛关注。

本文主要介绍了通用飞机复合材料的损伤形式、复合材料修补的原则、修补方法及修补技术在复合材料中典型应用，为后续通用飞机复合材料修补技术奠定了理论基础。

关键词：复合材料；修补原则；修补方法近年随着复合材料技术的成熟以及复合材料质轻、高强、结构功能一体化、设计制造一体化以及易于成大型制品等优点，使其复合材料在通用飞机上的用量也大幅攀升，这已成为通用飞机先进性的重要技术指标之一。

通用飞机用结构复合材料制品尺寸大、成本高，在生产、运输和服役期间难免会产生缺陷或损伤，若不能及时有效的修补，恢复原结构的使用性能，则只能降级使用甚至报废。

因此，探索复合材料的修补技术尤为重要。

一、复合材料的损伤形式复合材料的使用损伤主要是在使用过程中出现的高能量或低能量的冲击损伤。

常见的损伤形式有：（1）表面损伤：这种损伤主要伤及材料的表面或近表面，如擦伤、划伤、凹陷、气泡和分层等。

（2）冲击损伤：冲击损伤又分为高能量冲击和低能量冲击，子弹、发动机碎片、鸟撞等外来物冲击以及雷击等属于高能量冲击，通常产生穿透损伤，这些损伤均目视易检；维护设施的撞击，踩踏，螺钉、轮胎碎片以及冰雹的撞击等属于低能量冲击，这类冲击造成的损伤目视不一定能够检测到。

（3）分层：如层压板分层，面板与蜂窝芯分层等。

（4）脱胶：如胶接面脱胶，层压板脱胶及面板与蜂窝芯之间脱胶等。

（5）慢性长期损伤：如疲劳裂纹等。

（6）渗水、吸潮损伤等。

每个部件按其结构重要性不同分成不同的区域，根据不同区域的应力水平、由结构试验确定的安全系数以及结构的设计类型和几何形状，确定部件损伤的可接受水平：许可损伤、可修补损伤、不可修补损伤。

损伤评估一般按损伤程度确定、损伤结果评估、可接受损伤水平的确定等几个步骤进行。

二、通用飞机用复合材料修补的原则2.1 根据受力及影响飞机安全的严重程度，分析损伤容限及剩余强度，确定是否修补或报废；2.2 修复后零件的完整性达到结构可接受的水平，可满足结构设计和强度设计的要求。

复合材料结构修理-6.2 复合材料结构修理方法

冷修理
• 在室温下固化的修理又称为冷修理。冷修理应用于受力不大、不重要的复合材料结构修理。有的时候，冷修理也采用加热固化，但通常加热温度不超过１５０F，加热的主要目的是为了缩短树脂的固化时间。注意，冷修理不能用在高应力区和主要结构件的修理上。
热修理
• 非室温固化的加热固化修理又称为热修理。通常加热的温度有２００～２３０F、２５０F和３５０F三种。其中２００～２３０F 温度适用于采用湿铺层料的修理，２５０F 和３５０F两种温度适用于采用预浸料的修理。通常，复合材料主要结构都采用热修理。热修理能够恢复原结构符合适航要求的强度。采用热修理时，修理用的材料要与所取固化的温度相适应。
5.机械连接修理
• 机械连接修理（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌ
是指在损伤结构表面采用螺栓或铆钉固定一外部加强补片，使损伤结构遭到破坏的载荷传递路线得以重新恢复的一种修理方法。机械连接修理一般用于层合板的损伤修理，加强补片与被连接件的结合面常用同时涂胶黏剂胶接。
副翼复合材料层合板修理方案
修理工作流程
4. 胶接连接修理
• 复合材料结构修理多数采用胶接修理，胶接修理适用于薄件或者较薄件的修理。广义的胶接连接修理包括前面所述的铺层修理、注胶和填胶修理等。这里介绍相对狭义的胶接连接修理。胶接连接修理是指对一个构件因损坏断裂成两个部分或者原来胶接连接的构件之间出现脱胶损伤，以特定的连接形式，通过胶粘剂，使之连接成一体，恢复其功能的修理方法。有的情况下，胶接修理还需与机械连接修理一起对损伤实施修理。
第6章飞机复合材料结构修理
6.2 复合材料结构修理方法
修理方法
• • • • 铺层修理注胶与填胶修理胶接修理和机械连接修理

复合材料结构修理常用方法

复合材料结构修理常用方法1. 引言复合材料在航空、汽车、船舶等领域得到越来越广泛的应用，其优异的力学性能和低密度使得复合材料结构成为一些特殊领域的选择。

因为其特点，复合材料在受损后进行修理时需要特殊的考虑。

本文主要讨论在航空领域中的复合材料结构常见的修理方法。

2. 损伤评估和表征在进行复合材料结构修理之前，必须先进行损伤评估和表征。

在损伤表征中，要了解受损部位的尺寸、形状、深度、类型以及受损的程度等信息。

对于损伤的类型，包括裂纹、孔洞、烧穿等，需要进一步分析其性质和影响，以便确定后续修复方案。

3. 常见的修理方法3.1 外补丁法外补丁法是一种在结构中增加补丁的方法。

其主要步骤包括往受损区域周围贴上预制的复合材料片，使用胶水固定住，然后进行碳化处理，接着进行表层处理以及终端加工。

这种方法的优势在于处理时会对整个结构有较小的影响，同时成本和维护工作也较少。

但是在一些情况下，使用外补丁法可能会对结构的流线性产生一定的影响。

3.2 内补丁法内补丁法是一种在复合材料结构内部添加补丁的方法。

首先将受损区域周围挖去一定量的复合材料，并将补丁塞入然后对其进行胶接和热处理。

这种方法需要在深度困难区域内施工，因此通常需要使用专业设备。

在对结构产生影响时，内补丁法表现良好。

3.3 局部替换法局部替换法是一种把受损的结构部件替换为新的构件的方法。

这种方法会更改结构的刚度、质量等结构特征，也会对结构强度产生影响。

通常，该方法仅在不得不对结构进行深刻改变的情况下使用。

3.4 补丁替换法补丁替换法是一种将已损害的叶子或层替换为新的部件的方法。

这种方法通常会影响到结构的刚度，需要对结构进行重新设计。

4. 结论复合材料结构因其特性而得到广泛应用，对其损伤进行的修复需要考虑到结构的几何形状以及其深度和损伤类型。

本文介绍了外补丁法、内补丁法、局部替换法和补丁替换法等常见的修理方法，但根据具体情况仍然需要进行选择和评估。

在选择一种修理方法时，需考虑到其对结构特性的影响，既要保证了结构损伤得到有效修复，又不会对结构力学性能产生负面影响。

复合材料的定义以及修复的方法

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料按一定方式组合而成的新材料，具有综合性能优于单一材料的特点。

复合材料的修复方法可以根据具体情况选择，常见的修复方法包括：1. 补丁修复：将与原材料相似的复合材料片或布贴在损坏区域，使用胶水或树脂将其固定在一起。

2. 粘接修复：使用特殊的胶水或树脂将损坏的复合材料部分粘接在一起，使其恢复原有的结构和性能。

3. 层叠修复：在损坏区域的周围添加多层复合材料，以增加其强度和稳定性。

4. 纤维增强修复：在损坏区域附近添加纤维增强材料，如碳纤维或玻璃纤维，以增加复合材料的强度和耐久性。

5. 热压修复：使用热压机将损坏的复合材料部分与新的复合材料片压合在一起，通过热和压力使其粘接在一起。

6. 焊接修复：对于某些特殊的复合材料，可以使用适当的焊接方法将损坏的部分焊接在一起，使其恢复原有的结构和性能。

需要注意的是，复合材料的修复方法应根据具体情况和材料特性选择，并且修复后的材料可能会有一定的性能损失，因此修复后的复合材料应进行必要的测试和评估，以确保其安全可靠。

复合材料结构修理-6.2 复合材料结构修理方法汇编

注胶修理示意图
其他应用
• 注胶修理也适用于孔边分层和结构边缘部位的分层、层板的气泡、脱粘等损伤的修理。
修理步骤
（１）采用准确的无损检测技术，确定脱胶或分层位置；
（２）在分层区按一定距离钻若干个树脂注射孔和泄出孔，其深度应恰好到达分层或
脱胶层面；（３）向分层或脱胶区注入树脂，直至从泄
出孔溢出树脂；（４）施加一定压力，加温固化。
胶接方式
• 单搭接 • 双搭接 • 斜接 • 阶梯形搭接
胶接方式
适用范围
• 当被胶接件较薄时，可采用简单的单搭接或双搭接形式。
• 当被胶接件较厚时，单搭接或双搭接存在着较大的偏心力矩，宜采用阶梯搭接或斜接，但工艺复杂，成本高。
胶接破坏模式
（１）被胶接件拉伸（或挤压）破坏（２）胶层剪切破坏（３）剥离破坏
第6章飞机复合材料结构修理
6.2 复合材料结构修理方法
修理方法
• 铺层修理 • 注胶与填胶修理 • 胶接修理和机械 • 连接修理
1.填胶修理
• 填胶修理是将树脂胶或其他填料填充或灌注到损伤区以恢复其结构完整性的一种修理方法。
填充修理示例
适用范围
1. 主要应用于表面划痕、凹坑局部蜂窝芯损伤、蒙皮位置错钻孔、孔尺寸过大等允许损伤的修理和表面密封
（１）拉伸（或挤压）破坏
• 当被胶接件较薄，胶接强度足够时，被胶接件易产生拉伸断裂或者挤压失稳破坏。
（２）胶层破坏。
（３）剥离破坏
• 当被胶接件厚度达到一定程度后，搭接长度与板厚之比又不足够大时，在偏心力矩的作用下，由于复合材料各铺层层间强度低，将在接头端部发生剥离破坏（双搭接也如此）。对于复合材料结构胶接接头来说，这种破坏不像金属胶接接头那样容易在胶层上产生剥离（劈开）破坏，而是层合板在接头端部易产生分层破坏。

复合材料结构的损伤与修补问题研究

复合材料结构的损伤与修补问题研究摘要：近几年，复合材料逐渐为人们所熟知，与其相关的研究也变得更加具体和深入。

文章以复合材料为研究对象，先简单地介绍了复合材料结构常见的损伤形式，随后结合实际案例，围绕结构损伤的修补展开了研究，内容涉及修补原则、修补技术等方面，供相关人员参考。

关键词：复合材料结构；结构损伤；损伤修补前言：在耐腐蚀性、可设计性等方面具有突出表现的复合材料，现已在包括航空在内的诸多领域中，得到了广泛应用，所取得效果也十分突出，虽然复合材料出现腐蚀、开裂等情况的几率较低，但是，在实际应用的过程中，受到外界因素影响而导致结构出现损伤的情况始终存在，本文所研究课题的现实意义不言而喻。

1复合材料结构损伤形式在使用过程中，复合材料结构出现损伤的情况无法避免，常见损伤形式包括：其一，外来物冲击、高能量冲击带来的穿透损伤，还有难以通过目视进行检测的低能量冲击带来的损伤；其二，面板和蜂窝芯分层、层压板分层等分层损伤；其三，面板和蜂窝芯脱胶、层压板脱胶、胶接面脱胶等脱胶损伤；其四，以疲劳裂纹为代表的慢性长期损伤；其五，吸潮、渗水损伤。

2复合材料结构损伤修补2.1案例分析修补某复合材料结构损伤的步骤如下：首先，判断损伤处，标明需要切除的位置和坐标；其次，利用金刚石进行掏芯，确定盲孔位置及深度，将计算结果减去0.12mm，获得实际深度，如果相关人员在实践中发现掏盲孔难度较大，则可以视情况对掏芯钻头加以运用，尽快确定盲孔的位置；再次，修补损伤处，将胶膜、挡板和预浸料置于损伤处，参考损坏处特征，调整预浸圈，此次修补所采用补片的纤维方向为-45°，直径为65mm；最后，在室温环境下，通过真空抽取的方式，使修补处成型，完成损伤修补工作[1]。

2.2修补原则复合材料结构修补所遵循原则，可以被归纳为以下五个方面：第一，在修补过程中，预留为后期检查、加工等工作开展提供便利的修补通道；第二，重新设计频繁出现损伤的位置，例如，用可替换、可拆卸零件，对原有零件进行替代；第三，对损伤处修补余量加以考虑，例如，扩孔余量；第四，在条件允许的情况下，可以选择对组合构件加以应用，目的是降低损伤修补的难度；第五，尽量减少修补所需拆卸零件的数量，严格控制安装需要花费的时间，提高修补效率。

复合材料的粘结修理

复合材料的粘接修理前言复合材料在飞机上的用量愈来愈广，以空中客车A380为例，用量占结构重量的28%, B787占51%o复合材料结构由于比重轻，强度大，刚度大，不易腐蚀等特点，在现代民航运输机中得到大量采纳。

因此，涉及复合材料结构损伤的修理便日益重要，特殊是由于复合材料结构抗冲击力量差，在使用中极易受到外来因素（如鸟击、雷击、弹伤以及维护或操作不当等状况）发生以冲击损伤为主的各种结构破坏，如分层、裂纹、破孔和断裂等。

这些损伤会显著降低复合材料的静、动态承载性能，严峻时会直接影响飞行平安，如不准时修复，将会使整个复合材料部件失效，花巨额费用进行更换。

复合材料的修理方法可分为机械修理和粘接修理两大类。

机械修理方法存在着结构增重较多、修理区应力较大、修理补片影响修复区的电性能等缺点，因此，目前复合材料结构损伤主要采纳粘接修理方法。

一、标准复合材料修理（一）常见结构复合材料结构制造中所采纳的材料为玻璃纤维增加塑料（GFRP）＞碳纤维增力口塑料（CFRP）以及芳纶纤维增加塑料（AFRP）。

这些材料用于夹心结构以及整体结构的制造。

在进行永久修理时，修理材料一般必需按下列准则与原制造材料相协作：I、只用碳纤维材料修理碳纤维结构。

n、只用玻璃纤维材料修理玻璃纤维或芳纶纤维结构。

A、蜂窝夹芯部件玻璃纤维增加塑料、碳纤维增加塑料以及芳纶纤维增加塑料构成了这类部件的蒙皮，然后将蒙皮与金属或非金属的芯子胶接在一起，芯子通常采纳蜂窝结构。

B、整体结构部件整体结构部件由带内部桁条、肋及翼梁的复合材料蒙皮构成。

它供应刚度及强度。

C、混合结构部件这类部件由混合结构制成，包括部分整体结构及部分夹芯结构。

（―）修理材料1、环氧树脂体系环氧树脂由两部分组成：树脂和催化剂（也称固化剂）。

环氧树脂供应了很好的机械和抗疲惫性能，尺寸稳定性相当好，抗腐蚀，层间结合强度高，有良好的电学性能和低的吸湿性O2、纤维增加材料①玻璃纤维②KCVIar纤维——芳纶纤维③碳/石墨④硼⑤陶瓷纤维3、粘接剂①胶膜胶膜是涂在一层支持薄膜上的粘接剂。

复合材料—复合材料的修复(航空材料)

(3) 热黏结修理在这种修理中，首先清除已破坏铺层，将新的修补层用共固化修补，以得到一个
气动埋头修理。优点：具有恢复原有形状及保持光滑气动外形的能力，可以剪裁成任意尺寸、任意蒙皮厚度和纤维方向；缺点：环氧树脂体需要冷藏，许多情况下固化需要热源和压力源。
2. 修理的方法
➢ 热修补 ➢ 用湿法完成先进复合材料结构的热黏合修理时温度为93-110℃，121℃或177
复ห้องสมุดไป่ตู้材料的修复
复合材料的修复
1. 修理的类型
➢（1）螺接修理将预固化复合材料补片或铝补片铆接或螺接在破损区的这种用紧固件连接修理的方法
称为螺接修理。优点：可以快速作临时性的修理；缺点：有时候找不到通向部件或层合板后面的通道，不能使受压部位回复到修理钱的强度。 ➢（2）冷黏结将预固化的补片粘结在破损的表面的修理方法称为冷粘结修理。优点：在正确的条件下，它可作为一种非常快捷的永久性修理；缺点：需要手头有足够数量的一定厚度、一定铺层方向、一定直径和形状的补片，切不能用于大面积的修理。
℃也可接受。结构维修手册为每个部件提供了修理数据，并规定了应用范围以及最大尺寸。 ➢ 常用的维修工具：电热毯，电炉或者热压罐。 ➢ 冷修补 ➢ 使用湿法铺层材料的冷修补是在室温到66 ℃下进行的。为了加速树脂的固化时间，允许使用电热毯、加热灯或者热空气烘箱。

复材零件修补方法探索

一
封边修补、挖补和机械方法修补等类型，但从实用上分析依然是注胶法和挖补法比较切合实际。根据不同类型的零件缺陷，相应的制定出了返修方案如下：（一）表面缺陷的消除、填充和整形修整
蟹整：帛ｉ５锥或更缝妁Ｌｌ固化：使用相应设备－＿Ｊ刮胶用刮刀或注射嚣将城
修补过程中采用的主要设备和工具包括：修补仪、热压罐、烘箱等等，根据要求修理材料的状态和实际情况，在不同的条件下使用不同的固化方法。三、返修方法现有复合材料包括层压板和夹层结构的修补技术并无统一标准可循，修补方案均见诸于各个公司的内部技术资料中或处于在研之列，虽然有挖补修理、填充修理、贴补修理、注胶修补、
科技风２０１７年４月上
经验交流
复材零件修补方法探索
武彬彬
中航工业西飞陕西西安７１００８９
摘要：随着对飞机性能要求的不断提高，复合材料零件将更加广泛的应用于飞机的各个结构中。已经迅速发展为继铝合金、钛合金之后的又一航空结构材料。但是复合材料零件固然有很多优点，但是，复合材料零件的缺陷修补一直是制约复合材料零件发展的制约条件之一。本文对复合材料零件在实际使用过程中常见的缺陷进行了分类分析，对修补方法进行了初步的研究，为其制定合适的修补方法，减少浪费，降低复合材料应用成本。关键词：复合材料；缺陷；修补
壹、交付
赶的砂氟打磨＝ｎ设备进行莺纯ｌ ’ １上下衰面髂一层子纤绻毒

复合材料汽车零部件的修补方法

复合材料汽车零部件的修补方法复合材料应用于汽车行业最早始于1953年。

55年来，复合材料在汽车行业中的应用保持着持续增长的发展势头，并且这种发展趋势还将继续。

复合材料在汽车行业中的用量之所以会持续增长，是因为它具备了许多优异的性能，如：强度高、重量轻和耐腐蚀。

此外，与铝材和钢材相比，其加工成本更低、设计灵活性更强，且更容易成型。

总之，复合材料是汽车行业替代金属材料的一个很好的可选项。

然而，事实上，汽车制造领域其制作材料并没有完全直接从金属材料转换到复合材料，尤其在大批量生产的汽车方面，复合材料的应用还很有限。

这是因为，有许多和复合材料使用相关的技术问题仍然没有很好地得到解决，其中包括准确的材料定性、生产、油漆、维修、与金属材料的连接以及回收等问题。

尽管近年来世界上复合材料的新材料、新工艺和新技术不断涌现，从而在很大程度上使上述问题得到了改善，促进了复合材料在各类汽车中的广泛应用，但不可否认的是，复合材料在汽车上的广泛应用、特别是在中国汽车行业中真正意义上的广泛应用，仍然存在应用技术方面的各类问题，需要我们去关注、研究、探讨和实践。

对于碰撞受损后的汽车维修，传统上只是简单地将受损变形的车身固定，用加热、机械拉伸的方式进行维修，然后再靠榔头等简单工具调整和修复车身钢板、车门和立柱等的间隙和形状，最后靠腻子、原子灰以及修补漆等使其恢复原貌。

目前，人们对钢板车身的维修已驾轻就熟了。

但随着汽车复合材料在汽车车身上应用的日益广泛，对它的维护修复却开始成为汽车行业新的困惑。

那么，汽车复合材料部件在碰撞受损后，究竟能不能修复？如果可以，怎么进行修复？经修复后的车身能否恢复到受损前的状态？对于这些问题，答案是明确的：目前，在汽车上所使用的复合材料部件都是可以修复的，而且完全能达到受损前的状态。

之所以会得出这样的结论，是因为在过去的若干年中，维修汽车复合材料所用的粘结剂等产品已得到了极大的改进，维修的工艺技术也日臻成熟。

复合材料维修

复合材料维修
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有轻质、高强度、耐
腐蚀等特点，因此在航空航天、汽车、船舶等领域得到广泛应用。

然而，复合材料在使用过程中难免会受到损坏，需要进行维修。

本文将介绍复合材料维修的方法和注意事项。

首先，对于复合材料的维修，首要的是确定损伤的类型和程度。

常见的损伤类
型包括裂纹、磨损、穿孔等，而损伤程度则可分为轻微、中等和严重。

只有对损伤进行准确的评估，才能选择合适的修复方法。

其次，根据损伤的类型和程度，选择合适的维修材料和工艺。

对于轻微的表面
损伤，可以使用填料和修补剂进行修复；对于中等和严重的损伤，则需要采用更复杂的维修方法，如层压、热固性树脂复合材料修复等。

在选择维修材料和工艺时，需考虑到材料的兼容性、粘接性能、固化时间等因素，以确保维修效果。

另外，维修过程中需要严格遵循操作规程，确保安全和质量。

在进行复合材料
维修时，需要注意保护好自己和周围环境，避免接触有害物质。

同时，要严格按照工艺要求进行操作，确保每个步骤都得到正确执行，避免出现失误导致维修效果不佳。

最后，维修完成后，需要进行质量检验和性能测试。

对于复合材料维修后的构件，需要进行外观检查、尺寸测量、力学性能测试等，以确保维修效果符合要求。

只有通过严格的质量检验，才能保证维修后的构件能够安全可靠地投入使用。

综上所述，复合材料维修是一个复杂而严谨的过程，需要根据损伤类型和程度
选择合适的维修方法和材料，严格遵循操作规程，确保维修质量。

只有这样，才能保证复合材料构件的安全可靠，延长其使用寿命，为各行业的发展提供可靠的支持。

复合材料修复

压力管道复合材料补强
管道补强七步曲
表面处理
缺陷填平
涂刷底漆
粘贴片材
固化养护
测试验收
补强防护
ASME补强效果鉴定
降低缺陷处的应力降低缺陷处的应变恢复并提高管道的承压能力
飞机复合材料修复
不同材料的性能
修复步骤
抽真空干燥待修部件真空包热补仪固化维修
找出损伤区域
填补损伤蜂窝
单侧修补
修补设备及其附件
压缩空气
连接到修补垫的真空管电源线热电偶修补片加热装置输出到加热层
真空袋
加热层
双侧修补
谢谢请您指正！
损伤类型
典型的修复方法
修理方法适用范围
树脂注射法非补片修理混合物注射法表面涂层法抽钉法
孔隙、小的分层、小的脱胶等小的凹陷、蜂窝蒙皮的损伤密封、恢复表面保护层层合板内部的分层
外搭接补片胶接法（贴补）补片修理外界补片螺接法（贴补）补片楔形胶接法（挖补）
可以修理16层的蒙皮，适用于外场修理可以修理50-100层厚、损伤区直径 100mm的蒙皮，不适用于外场修理
填补损伤蜂窝结构
用胶膜、发泡胶修理蜂窝
制作铺层
真空包热补仪固化维修
高速列车复合材料修复
复合材料损伤分类
表板上有压痕、伤痕、擦伤或腐蚀 ,但没有穿孔或裂纹。有损伤，但另一层板无损伤。有贯穿厚度的洞孔和损伤，两表板和夹心均有损伤。大面积损伤，不作修补，需更换整个夹层件或组件。
复合材料修复
复合材料修补应遵循的原则
一．修理时，必须按照“检查修理流程图”中规定的步骤进行，否则被视为未经批准的，违反条例的修理。二．如果所进行的修理超出了《结构修理手册》中规定的范围，则在修理前，应先将修理方案报请部件原设计部门批准。三．在修理时，修理材料必须与该部件原来的材料相匹配，即：1、只能用碳纤维材料修理碳纤维结构；2、只能用玻璃纤维材料修理玻璃纤维结构和芳纶结构。四．修补层的铺层顺序与原结构的铺层顺序相一致，其铺层数比原结构铺层数至少要多一层。这一附加铺层方向一般为45度。五．修理区的胶接面应加工成斜面或台阶。斜面的坡度应不大于1/18，台阶的宽度应不小于12mm。六．修理时的固化温度不得超过该部件制造时的固化温度。七．修理层（湿法铺贴铺层或胶膜加预浸料铺层）固化时，应施加真空压力。八．当修复面积较大的损伤时，应使用局部或整体模具，以恢复部件原有的结构外形和气动表面。九．复合材料结构在制造时的固化温度下重复加热次数不得超过5次，否则，将会降低结构的强度和耐久性能。

复合材料缺陷修补技术

复合材料缺陷修补技术王莹【摘要】The polymer matrix composites have been widely used in the aeronautics and astronautics fields to reduce the weight, enhance the performance and decrease the fuel consumption, and considered as the new generation of aeronautical structural materials after aluminium, steel and titanium. The polymer matrix composites can produce various defects during their manufacture and use, this paper introduced the techniques of repairing the defects of the polymer composites parts.%在航空航天领域，为了减轻结构质量，提高飞行器性能和降低燃油消耗，树脂基复合材料得到大量使用，已经迅速发展为继铝、钢、钛之后的又一航空结构材料。

复合材料在生产使用过程中会产生各种缺陷。

本文介绍了复合材料的修复技术。

【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P83-86)【关键词】复合材料;缺陷;修补【作者】王莹【作者单位】中航飞机西安飞机分公司复合材料厂，陕西西安 710089【正文语种】中文【中图分类】TG494随着对飞机性能要求的不断提高，复合材料零件将更加广泛地应用于飞机的各个结构中。

但是复合材料零件加工制造过程不同于金属零件，是通过树脂基体以及树脂与纤维之间的界面在成形模具内经过加热、加压，发生物理、化学等变化，固化而成的，其在成形过程中易受到固化温度、以及化学放热等影响，从而产生各种成形缺陷，如零件变形、分层和孔隙率过大等。

复合材料修复课件

复合材料修复课件
目录
• 复合材料修复概述 • 修复材料与技术 • 修复工艺流程 • 修复案例与效果评估 • 修复技术展望与改进方向
01 复合材料修复概述
修复的定义和重要性
定义
修复是指对损伤或破损的复合材料构件进行恢复、修补或强化的过程，以使其恢复到可接受的使用状态。
重要性
由于复合材料在航空、航天、汽车、能源等领域广泛应用，修复损坏的复合材料构件对于降低成本、延长使用寿命、提高运营效率具有重要意义。同时，修复也有助于减少资源浪费和环境污染。
02 修复材料与技术
修复用复合材料
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玻璃纤维复合材料
具有高强度、耐腐蚀、绝缘等特性，常用于结构修复。
碳纤维复合材料
具有优异的力学性能，可用于提高修复部位的强度和刚度。
树脂基复合材料
由树脂基体和增强材料组成，具有良好的可塑性和粘结性能，适用于填补和加固损伤部位。
修复技术
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评估方法
• 实验室测试：通过模拟各种环境和载荷条件，对修复后的样品进行性能测试和分析。
• 实地应用验证：将修复技术应用于实际案例，长期跟踪监测修复效果，收集数据进行评估。
通过以上修复案例与效果评估，可以为复合材料修复领域提供有价值的参考，推动修复技术的不断创新和发展。
05 修复技术展望与改进方向
新兴修复技术介绍
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3D打印修复技术利用3D打印技术，可以快速、精准地制造出复合材料构件的替换部分或修复补丁，提高修复效率和精度。
纳米修复技术利用纳米材料的高比表面积和活性，可以对复合材料表面或内部缺陷进行纳米级别的修复，提高修复质量和耐久性。

复合材料修补技术的研究

Ｂ填充修理钻孔除去蜂窝被破坏区域。用填料或蜂窝填充。用与原蒙皮相同层数的加强布修补。Ｃ贴补修理如果不超过一层布划伤，刮胶，胶固化后打磨平整。划伤大于一层且小于两层，用两层加强布覆盖划伤处。
生产一线
复合材料修补技术的研究
文⊙ 付立华（沈阳航空器适航审定中心辽宁沈阳）
摘要：复合材料制件的在制造和使用过程中不可避免地会存在缺陷和损伤，某些部位或部件的复合材料会发展成结构损伤，必须对复合材料的缺陷和损伤进行修补。本文主要介绍了复合材料制件修理流程、确定修理方案需要考虑的各类问题、修理使用材料的基本要求、介绍了使用设备与工具的基本性能要求，特别是典型的修补方法。关键词：复合材料；修补；流程；要求１概述１．１复合材料制件的特点树脂基复合材料具有比强度和比刚度高，可设计性强，抗疲劳性能好，电磁性能优异，耐腐蚀性能好，容易整体成型等独特优点。在航空航天领域，为了减轻结构质量，提高飞行器性能和降低燃油消耗，树脂基复合材料得到大量使用，已经迅速发展为继铝、钢、钛之后的又一航空结构材料。复合材料在飞机上的用量及其性能水平已成为飞机先进性的重要标志之一。复合材料在制造和使用过程中不可避免地会存在缺陷和损伤，如果不对这些缺陷或损伤进行修补，某些部位或部件的复合材料会发展成结构损伤，严重的损伤会危及飞行安全，因此，必须对复合材料的缺陷和损伤进行修补。复合材料的制造缺陷通常可以分为两类：一类是铺贴和固化成形过程中产生的，例如孔隙率、分层、脱胶、夹杂、贫脂或富脂、树脂固化不完全、纤维方向偏离（或纤维弯曲）铺层顺序、错误、纤维间有空隙等；另一类是在机械加工、装配和运输过程时产生的，例如刻痕、擦伤、钻孔不当、拧紧力矩过大及冲击损伤等。复合材料的使用损伤主要是在使用过程中出现的高能量或低能量的冲击损伤。高能量冲击（一般也是高速冲击）——子弹、非包容发动机碎片、鸟撞等外来物冲击通常产生穿透损伤，同时伴随有一定范围的分层。雷击也可能击穿结构蒙皮，产生深度分层和烧灼。这些损伤均目视易检。低能量冲击（其中多数是低速冲击）— — 生产或维护用工具的掉落，叉车、卡车和工作平台这一类维护设施的撞击，操作人员无意中发生的粗暴踩踏，起飞或着陆时从跑道上卷起的石头、螺钉、轮胎碎片的撞击，以及地面停放或空中飞行时冰雹的撞击等。随着复合材料技术的发展，为复合材料的缺陷和损伤修补新技术 — — 复合材料胶接修补技术提供了可能性。复合材料胶接修补是指用高性能纤维增强复合材料，如硼／环氧和碳／环氧复合材料胶接于缺陷或损伤结构表面，以加强缺陷区域或使受损伤构件的功能和传递载荷特性得以最大限度地恢复，以达到延长结构使用寿命的目的。复合材料用于飞机结构胶接修补从修补对象分为两类：一类是复合材料损伤后，采用复合材料或金属材料修补；另一类是大量现役的金属飞机损伤后的复合材料修补。从修补方法又可分为：小缺陷和小损伤的非补强修补，非补强修补方法主要有注射树脂和填充或灌注修补；较大损伤的补强修补，补强修补方法一般用于主要受力构件的重要损伤形式，这种方法是将复合材料制成补强板，粘接到原结构的损伤部位，使损伤结构遭到破坏的载荷传递线路得以重新恢复。修补形式包括单面或双面粘接。从修补后材料的性能恢复情况可分永久性修补和临时性修补。永久性修补是指受损的复合材料经修补后，材料的性能恢复到损伤前的性能，并可满足复合材料结构剩余使用寿命的要求。临时性修补是指在特定的条件下，受损的复合材料经修补后，材料的性能能够临时性恢复材料的性能，满足复合材料结构临时使用要求。复合材料的临时性修补在条件许可的情况下应转换为永久性修补。对复合材料结构提出的修补要求主要有：（１）足够的强度、刚度要求，恢复结构的承载能力和使用功能，即恢复结构的完整性；）对因修补而带来的增重要有一定的限制，即增重小；）（２（３尽量保证原结构光滑完整。对飞行器类构件的外形修补，气动外形变化要小；（４）修补所用时间要针对不同的情况限定在一定的范围内，即时间要短；）修补中使用的设备与工具要少，要轻，（５即可操作性要好。１．２国外研究现状飞机结构的复合材料修补设计和可行性评价开始于２０世纪７０年代初期。澳大利亚航空和海运研究室（ＡＭＲＬ）的ＡｌａｎＢａｋｅｒ博士等，对复合材料修复金属飞机的技术进行了开创性研究，并用碳纤维复合材料（ＣＦＲＰ）和硼纤维复合材料（ＢＦＲＰ）为澳大利亚皇家空军（ＲＡＡＦ）修补了大力神Ｃ — １３０、幻影、Ｆ — １１１、麦卡奇等飞机。根据不完全统计，到２００５年，复合材料用于各类飞机结构件以及复合材料本身的损伤修复已经超过２００００例。由此可见，采用高强度复合材料胶接修补受损伤飞机在国外已经引起高度重视，并已进入实用阶段。１．３国内研究现状随着我国飞机数量的增加和换代速度的加快，例如苏－２７飞机的机头雷达罩、垂尾前缘与翼尖、前舱仪表保护罩、前起落架撑杆整流罩、中央翼舱盖以及平尾传动整流罩等零部件，就是用玻璃纤维增强复合材料和碳纤维有机织物ＣＢＭ增强的复合材料等制作的。由于疲劳开裂、热老化、磨损、外来物撞击和战争等原因，飞机复合材料构件在使用中会出现各种不同的损伤，因而也就带来了飞机复合材料损伤修复的许多问题。目前，对于飞机复合材料结构的修补主要分为外场修补和厂内修补。外场修补主要是指携带修补材料、修补设备到机场针对复合材料结构在使用过程中受到的损伤进行修补。由于外场修补受到的条件制约，所采用的修补材料大多为复合材料修补贴片，修补操作比较简便；修补设备为便携式修补仪，对修补部位施加的压力最大为１个大气压，与复合材料成型过程中所受到的４ — ５个大气压相差较大，对修补后复合材料性能的恢复有一定影响。外场修补可进行临时性修补和永久性修补。厂内修补是指在生产车间，利用复合材料的生产或修补设备对复合材料在制造或使用过程中存在的缺陷或损伤进行修补。厂内修补可充分利用现场材料和设备优势，完全按照生产条件对复合材料进行修补。修补后的复合材料可最大程度恢复材料性能。２．复合材料的修理２．１修理流程修理前准备－－修理区域表面准备－－调胶与浸胶－－铺层－－固化－－清理－－机械加工－－检验－－包装－－交付。２．２确认和给出修理方法修理是为了恢复零件的完整性以达到结构上的可接受的水平。它是针对具体的缺陷和材料，而不是针对具体零件。质量保证部门应对损伤进行评估和描述。可能要求对损伤进行ＮＤＩ评估。当要求进行ＮＤＩ时，应该指出预见的损伤或非常规修理，应该给ＮＤＩ员工留下合适的可选检测方法。常见仪器的ＮＤＩ方法检测方法包括ＴＴＵ、脉冲回波（ＰＥ）、共振变频胶接检测仪、ＳｏｎｄｉｃａｔｏｒＴＭ、敲击测试、放射照相检测等。