TS10A04-OD9飞机结构的连接技术有比较传统的机械连接(铆接、螺接)和焊接,还有新的发展较快的胶接技术。传统的机械连接技术在连接件(铆钉、螺栓)的结构形式、制作材料和安装工艺等各方面也都有新的改进。

飞机结构的机械连接一铆接和螺接,通过紧固件将飞机结构件组装起来形成的结构连接可分为可拆卸型连接和永久型连接两大类。完成可拆卸连接的紧固件有螺钉和螺栓等;完成永久型连接的紧固件有铆钉和高锁螺栓等。

铆接铆钉的材料,进行钛合金结构蒙皮铆接应选用蒙乃尔合金铆钉。蒙乃尔合金的主要合金元素是镍(约68%),其次是铜。这种材料具有比较高的强度和很好的抗腐蚀性能。对于强度要求比较高的部位应选用⒛24铝合金铆钉。一般结构铆接和修理使用比较多的是2117铝合金铆钉。它的强度虽然低于2024和2017铝合金铆钉,但这种铆钉即使是在淬火时效后,仍具有足够的塑性完成对铆钉的铆打。所以,它的热处理已在制造厂完成,铆接前无须再进行热处理,使用非常方便,适合用于外场修理,也称为外场铆钉。另外,2117铝合金具有较高的抗蚀能力,能与很多类型的金属一起使用。因此,这种铆钉在飞机结构上得到广泛的应用。目前采用较多的新材料铆钉是钛合金(Ti-Nb)铆钉和双金属(Ti-Nb Ti-6Al-4Ⅴ)铆钉。

铆钉的安装质量,应选用几何尺寸(直径、钉杆长度和钉头型式等)符合要求的铆钉,实施正确的安装操作,以获得安装合格的铆钉。对铆钉安装质量的要求主要是形成合格的墩头和满足孔中填充量的要求。铆钉是以承受剪切为主来传递载荷的紧固件,孔中填充量达不到要求会减小钉杆和钉孔之间的挤压面积,大大减小铆钉承受剪切时的挤压强度。采用先进的自动钻铆技术可以使铆钉的安装质量得到保证。

采用干涉配合和湿安装,干涉配合是指钉杆直径大于孔径的一种过盈配合。现代民用飞机上大多数铆钉连接都采用干涉配合。干涉量适当的干涉配合可以提高疲劳强度。铆钉采用湿安装可以达到密封的目的,也可以防腐。所谓湿安装是指在铆接前先将铆钉或钉孔涂密封胶,然后再进行铆接的一种铆接工艺。

铆接形成的连接形式,常见的铆接形式有对接、搭接和角接.如图1.1-37所示。

螺栓主要用来承受和传递较大的集中载荷。在传递载荷的过程中,有的螺栓以承受拉伸为主,有的螺栓以承受剪切为主,还有的既承受拉伸也承受剪切。

采用干涉配合,对于以承受剪切为主来传递载荷的传剪螺栓来说,螺杆和螺栓孔之间要采用紧配合,以保证螺杆和孔壁形成足够的挤压面积。在现代民用飞机结构中,连接铝合金结构件的不可拆卸的传剪螺栓一高锁螺栓(Hi-Locks)和锁螺栓(Lock bolts)都采用了干涉配合,只要干涉量符合要求(1/1,000 in~4.5/1,000 in),对提高疲劳寿命能起到很好的作用。

为防应力腐蚀进行密封,对于以承受拉伸为主来传递载荷的抗拉螺栓来说,螺栓与结构的连接采用间配合的形式。连接铝合金结构件的抗拉钢螺栓,一般强度都比较高(达到或超过1,372 MPa(140kg/mm2)),传载时又要承受较大的拉应力,如果间隙中有腐蚀介质,会产生应力腐蚀。为了避免这种现象的发生,在安装这种高强度钢螺栓时,必须在孔壁、螺栓头下面和螺帽下的垫圈两侧施加密封剂,防止腐蚀介质进入螺杆和孔壁之间。

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