飛機與(yu) 船舶都是現代主要的交通運輸工具,結構都是桁梁殼體(ti) ,且基本都是金屬材質,硬要說最大的區別就是,一個(ge) 是生活在水裏,一個(ge) 是翱翔在藍天。其實兩(liang) 者在加工工藝上也是天壤之別。
焊接是現代製造業(ye) 中被廣泛采用的一項工藝,具有速度快、密封性好等優(you) 點,在航天、船舶和汽車製造中大顯身手。那麽(me) 造船廠和飛機製造廠裏是什麽(me) 景象呢。
你經常看到船塢裏是這樣的景象:星光燦爛
而飛機製造廠裏確實這樣:飛機仿佛在被紮針灸
那麽(me) 飛機與(yu) 船舶在製造過程中為(wei) 什麽(me) 有這麽(me) 大的差異
首先,是飛機的製造材料造成的。
在波音787和空客A350XWB問世前,現代飛機的主要製造材料是鋁合金。這種材料有一個(ge) 突出的特點——焊接性能極差。采用傳(chuan) 統的焊接方式焊接後,焊接區域局部有應力集中,使得金屬變脆,而且易產(chan) 生砂眼、氣泡、微裂紋等缺陷,使得結構在這些位置的性能低於(yu) 非焊接區。這在飛機製造中是不能接受的。雖然現在也有一些特殊的焊接工藝,比如攪拌摩擦焊接和激光焊接,但相關(guan) 技術過於(yu) 複雜,而且難以保證工藝穩定性。對於(yu) 同一種材料來說,越薄越不容易焊接。飛機蒙皮厚度一般隻有2毫米左右,即便能夠焊接,難度也會(hui) 很大
其次,是飛機的工作特性造成的。
飛機每天會(hui) 經曆多次起降的衝(chong) 擊,顛簸, 地麵高空溫度差,南北氣候差異,飛機在高空高速飛行時,飛機相當於(yu) 是一個(ge) 被充了氣的金屬殼體(ti) ,要承受飛機內(nei) 外壓力差 ,而這種壓差受力轉換成機身蒙皮的是拉力。發動機在工作時存在振動,同時飛機自身也會(hui) 產(chan) 生振動,飛機在每個(ge) 航班中經曆的各種應力都是不斷變化的,都會(hui) 存在疲勞問題,而拉力,振動,疲勞,都是引起焊接性能退化的主要原因,。
飛機在這樣的環境中長時間工作,就可能在焊接處萌生細小裂紋。更可怕的是,接下來裂紋會(hui) 沿著焊縫一直擴大,甚至導致飛機在空中解體(ti) ,發生機毀人亡的慘劇。而鉚接和螺接具有很好的抗振動、抗疲勞等特點,而且由於(yu) 有連接孔的存在,天然地具有抗裂紋繼續擴大的能力。
最後,是飛機的使用特性造成的。
飛機的使用壽命一般都在幾十年以上,機體(ti) 內(nei) 有很多複雜而精密的儀(yi) 器,在長時間使用過程中,各種器件都有可能出現不同程度的損壞,采用鉚接便於(yu) 維修和更換。如果采用焊接的話,飛機的蒙皮就要全部進行更換,這樣會(hui) 增加維修費用和單次維修難度。即便不發生任何設備故障,也需要定期對飛機進行檢查和維護,包括需要把連接的部位拆開進行檢查和維護。焊接是一種不可拆卸連接,一旦拆開,結構就被破壞了。
飛機蒙皮鉚釘常用的緊固方法;
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