国外超塑成形_扩散连接技术发展现状_朱林崎

制成 其 内 部结 构 为夹 层 结 构 美 英 法 日
空 航天 飞 行 器 零 部 件 的 生产 美 英 法 等 国
已研 制 出 夹 层 结 构 的 飞 机 缝 翼 机 翼 后 缘
,
等国 家都建立 了
、
S P F /D B
生产基地 英 国
。
,
哈 菲 尔 德 美 国 道格 拉 斯 等 公 司 均 已 建 成 生 产 线并 实 现 了工 艺 过程 的 自动化控 制
( 幻 保 证 界 面 胶 粘 剂热 稳定性
须严 防污 染
界 面胶
M 绝热
。
结论
应 用 上 述 的脱 粘 分 类 与 采 取 的 相 应 技
,
粘 剂 热 稳 定 性 也 是 稳 定 界 面 粘 接 的重 要 因
素
于
。
5 胶 粘剂 与 本文 选 用 的 J 0
T G A
E PD
,
术 的 考 核 结 果证 明 界面 粘 接 强 度 提 高 到
界 面 粘 接 是 一 种 极 其 复 杂 的 物 化过 程
,
粘
。
涉及 许 多 影 响 因 素
,
。
有些 因 素综 合 在 一 起
。
(3 ) 设 计 良好 的 工 装模具
,
在界 面 粘 接
。
因 此 解决 上 述 各 类 型 的 脱 粘 问 题 应 采 用综
过 程 中 许 多界 面 脱 粘 问 题是 因 工装 模 具 设
,
基 合金 的
SCP
技术
,
。
国
趋 势 为 深入 开 展 基 础 研 究工 作 开 发 新 型
外 铝 合金
,
S P F /D B
技 术 尚未 成 熟 处 于 实
,
合金 改 善构 件 性 能 优 化
;
, ,
SP F /D B
工艺参
,
验 室 阶段 许 多 国 家 正 在 集 中力 量 突 破 铝 合
金 D 钦 合 金 那 样 用 于 铝 合 金承力 构 件 主 要 取决 于 接 头 部 位 性 能 的 改
,
S P F /D B
技术
并 开 始 用 于 批 量 生 产 成 为发 动 机 部件 的重 要 成形 方 法 之 一 如 英 国 罗
“
。
善
。
从 目前情 况 来看 用 铝 合 金 S P
, ,
3
层材 料 经
2
,
热 分 析 结 果表 明 它 们 当 低
倍 发动 机燃 烧 室 绝 热层 整 体粘 贴界 面 脱粘 率 大幅 度 下 降 界面 粘 接 质 量 发 生 了 质 的 变
化 绝 热 层 整 体 粘 结 技 术 已 成 功地 应 用 于 发
。
0 ℃ 时两 种 材 料 热 稳定 性 是 一致 的 因 1
5 ) 消除表 面污 染 (
。
橡胶 性 能 表 征 值 之一 既 门 尼 粘 度 对
响
。
M
绝 热层 的力 学 性 能 和 界面 粘 接 有着 直 接 影
界面 研 究 实 际 上 是
,
、
研 究结 果 表 明 绝 热 层 材 料 性 能 和界 面
。
,
表 面 化 学 的研 究 度
3
。
。
界 面 粘 接 情 况 关 键在 于
SPF
、
,
6%
一8 3
8%
。
3 0 0 m m 又 4 0 0m m
的 飞 机 门试 验 部 件
。
英国
,
航 空 航 天 飞 行器 上 用 于
料 常 为 钦 合 金 ( 如 iT
7475A I)
、
/ D B 的材
航宇公司军用分公 司最 近研制成功
sogoA I
一
一
6A I 4V )
一
铝 合金 (如
一
。
,
F /D B
构
,
·
罗 公 司为 减 轻
件 代替 密 封 胶 生 产 机 翼 壁板 以 提 高 油 密性
广 阔 的 应 用 前景
SPF /DB
,
。
遗 达 发 动 机 直径 达
,
”
2 sm
.
的风 扇 结 构 质
,
以 及 对 机 身 蒙 皮 的连 接 来 提 高 气 密性 仍 有
量 采 用 S P F / D B 技 术研 制出 第二 代 钦 合 金 宽 弦 无 凸 肩 空 心 风 扇 叶 片 目前这 种宽 弦 空 心 风 扇 叶 片 的制 造 技术 处 于 世 界 领 先 地
金 属 基 复 合 材 料 在 先进 航 空 发 动 机 领 域 是
C
一
17 F
。
、
一
1 5E
t
-
EF A
e 战斗 机 上 均 有 应用 英 国 J
有 多 种 用 途 的 最 有希 望 的 材 料 北 美 洛克 韦
尔公 司通 过
7 6o m m
、
。
侣
e
a r n e s
航 天公 司 采 用 先 进 的
F P
。
/ D B 技 术 的 研 究与
,
应 用 已 被许 多 国 家 列 入高 技 术 发 展 计 划 中
罩 球 形 气 瓶 圆形 容 器 波纹 板 各种 梁 和 框结 构 以 及 发 动 机 部 件 等 在
及 先进 的
D ie
t o n
,
、
并 已 取 得 一 定 的 进 展 以 钦 铝 化合 物 为基 的
等 很 有 发展 前 途
D B
,
。
国 外 铝 铿 合金 的 S P F /
,
。
箱 等 部件
K
如 M
s
BB
公 司在
Z
t a
l
a s
t
和 DF S/
,
技 术处 于 探 索 阶段 有 一 些 铝 锉 合金 构 件 已 用 于 航 空 航 天 飞 行 器 如德
iL 合 金 二 板 门 零 件 并 正 在 研 制
,
o P
e r
n i
a k
两 种通 信 卫 星 上 采 用 超 塑 成形
~ 60 m m 的各种推进剂箱 采
必2 4 Om m
.
S PF /D B
制造 了
必9 0
国 M BB 公 司 采 用过 渡 液 相 工 艺 生产 了
sogoI A
一
用 S P F /D B 制造 的 7 成 本 降低 6
.
推进剂箱 使
粘 接 性 能随 着 门尼 粘 度 增 大 而 提高 控制
EPD
因此
。
,
各粘 接 件保 持 良好 的表 面 活 性 状 态 和 清 洁
因 此燃 烧 室 / 绝 热 层 界 面 粘 接 件表 面 必
。
M 橡 胶 门 尼 粘度 表 征 值便 能 有 效
控 制 绝 热 层 材料性 能 和 界面 粘 接性 能
宇 航材 料 工 艺
19 96
前置 翼 和 导 弹弹 翼 等 构 件 最 新 设 计 的 欧洲
108
年
第
2
期
目前 国 外
,
PF
D B
技 术 应 用 不 断拓
,
化
SPF /DB S / 参 数 等 三种 途径 工艺
。
S P F /DB
宽 已 从 军机 扩 大 到 民 用 飞 机 在 发 动 机 零 部 件 的制 造 中 也 逐 步 采 用 了
和 机 翼 机 身壁 板 等 可 在 一 个 成 型 模 具 中 进
,
工 艺 两 块 芯 板通 过 扩散 连 接 成 网
。
格 状 或 近 网 格 状 内部构 架 另 两 块 面 板 ( 蒙 皮 ) 成形外 部结构
,
行
,
SPF
/D B
。
该 工 艺 已 用 于 近 网格 状
, ,
国外 S
PF
/ D B 技 术 已进 入 工 程 应 用 阶
r o e e s S
。
SC P (S
、
u t
S P F /D B
2 44o m m
技 术 已制 造 成宽 为
o r e
P
) 工 艺制 造 大 型 机 体
SC P
发动
长达
的碳 化 硅 /钦 铝 化 合
、
机 的 空心旋 转 部 件
S P F /D B
:
技 术 是 一种 四 板
,
物 面 板 发 动 机 部 件 ( 包 括 叶 片 轴 和 喷管 )
必 须 做 好 各种 材 料 的 性 能 分析
。
(4 ) 严 格控 制 工 艺 参数
,
工 艺参 数是 确
,
,
保 界 面 粘 接 的重 要 条件 尤 其 已 建 立 的驱 尽
如
E PD M
E PD
挥发 分 的 环 境 和 参 数 必 须 严 加 控 制 这 是 消
除绝 热 层 鼓 包 的重 要 技 术 途径
iL 合 金 s P F / D B 电子 设 备 舱 门 已
。
及 铝铿 合 金 ( 如
SPF
、
sogoA I Li)等
其
用 于 战斗 机 上
金 属 间化 合 物 陶 瓷 及 金 属
、
中钦 合金
,
、
/DB 构 件已 得 到 了广泛应
、 、 、
基 复 合 材 料 ( M M C )S
用 其 产 品 包括 导 弹外 壳 推进 剂贮 箱 整 流
合 的 技术 途 径 才能 有效克 服 界 面 脱粘 而 达
到 牢 固 的 粘接
(l )
。
计 不 完善 或使 用不 合理 造成 的 因 此 改进 和 完 善工 装 模 具并 严 格 操 作工 艺 就 能 有效 地 做 到 良好 的 界 面 粘 接
。
控 制 原 材料 的 物 化 稳定 性
。
绝 热层
材 料 和 胶 粘 剂 的性 能 稳定 是 界面 粘接 的 重 要 因 素 因此 燃 烧 室 壳体 / 绝 热 层界 面 粘 接
,
。
气 体 涡 轮 旋 转部 件 和 翼 面 等结 构 减 轻质 量
约 5 0 %一6 0 % 成 本降 低约 6 0 % 研 究 A l 合金 和
N i
段 显 示 了 令 人 注 目的 经 济 效 益 但 尚未 达
到 潜 在 应 用能 力
:
,
目前 正 在
国 外 S P F / D B 技 术发 展
造 领 域近 年 来 迅 速 发 展 的 一 种 近 无 余 量 成 形技术
。
下一 代 战斗 机
SPF
, ,
EF A
前 机 身 的 大部 分 结 构 为
。 、 、
/ D B 构 件 两 翼也 由 S P F / D B 的钦 合 金
、
国 外 S P F / D B 技 术 广 泛 应用 于 航
,
、 、 、 、
宇航材料 工 艺
199 6
步 开 展 对 金 属 间 化合物 陶瓷 M M C 等先
进材 料 S P
F
/ D B 技 术 的 研究
。
年
第
2
期
109
、 。
数 实 现 加工 过 程 自 动化 开 展 并 行 工 程 研 究 突破 铝 合 金 和 铝 锉 合 金
;
、
据 报 道 国 外在 铝 合 金 D B 技
D B
、
技术 进一
术 上 主 要 采 取 了 去 除 氧 化 膜后 用 涂 层 技 术
保 护 表 面 采 用 液 相过 渡 扩 散 连 接 工 艺 和 优
。
与钦 合金 相 比 铝 铿 合金
、
,
构 件 更 具 有 减 轻 质 量 与 降低 成 本
、
、 、
的 优点 可 用 于 卫 星 构 件 导 弹弹 翼 油 箱 璧
板 进 气道 整 流 罩
、
位
同 时 S P F / D B 技 术 由航 空 领 域 逐 步 拓
,
、 。
口盖
、
设 备 舱 壁板 肋 板
、
展到 航天领 域 应 用 于导 弹 弹 翼 推 进 剂 贮
。
此 在 此 温 度下 绝热 层 硫 化 成 形 有 利 于 界 面 粘 接 否 则 界面 易发 生 层 隙 型 或鼓包 型 的 脱
动 机 燃 烧 室 装药 取得 良好 的 效 果
,
。
国 外超 塑 成 形 / 扩散 连 接 技 术发 展 现 状
朱
林
崎
北京
10 00 13
航天科 技 信息研 究 所
超 塑 成 形 / 扩 散连 接 技 术是 航 空 航天 制