铝合金结构胶接PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 结构胶接技术概述 1

1.2 铝合金结构胶接技术的应用与发展 4

1.3 铝合金胶接结构使用的历史经验 8

1.3.1 钣金胶接结构 8

1.3.2 蜂窝夹层结构 9

1.4 胶接方法和胶按结构的优缺点 10

1.5 铝合金胶接技术的发展趋势 14

参考文献 15

第二章 胶粘剂对铝合金的粘附 16

2.1 胶粘剂对被粘物表面的润湿 16

2.1.1 润湿平衡方程 16

2.1.2 润湿的动力学问题 18

2.1.3 物理吸附的稳定性 20

2.2 机械结合作用 21

2.3 主价键的作用 24

2.3.1 离子对及其静电引力 24

2.3.2 共价键与偶联剂的应用 25

2.3.3 界面稳定性与弱界面层的形成 26

2.4 粘附强度的“连接点”理论 28

参考文献 29

第三章 铝合金及其表面 31

3.1 铝合金对胶接的影响 31

3.1.1 铝合金基体对氧化膜的影响 31

3.1.2 胶接过程中铝合金基体的变化 32

3.2 胶接对合金表面的要求 34

3.2.1 铝合金的自然表面 34

3.2.2 胶接对表面的要求 35

3.3 铝合金阳极氧化膜的性质 35

3.3.1 物理及机械性质 35

3.3.2 晶体学性质 38

3.3.3 化学性质 39

附录Ⅰ 常用美国铝合金热处理状态的符号定义 40

附录Ⅱ 常用表面测试方法及仪器名称的缩写 41

参考文献 41

第四章 铬—硫酸浸蚀及铬酸阳极化 43

4.1 概述及前处理工艺 43

4.2 铬—硫酸浸蚀法 45

4.2.1 铬—硫酸浸蚀工艺 45

4.2.2 成膜反应及膜层性质 46

4.2.3 影响酸蚀过程的因素 48

4.2.4 铬—硫酸法处理后的胶接性能 52

4.3 铬酸阳极化（CAA） 53

4.3.1 铬酸阳极化简介 53

4.3.2 铬酸阳极化工艺 54

4.3.3 阳极氧化膜的形成 55

4.3.4 影响铬酸阳极化的因素 56

参考文献 59

第五章 磷酸阳极化（PAA） 61

5.1 前言 61

5.2 磷酸阳极化氧化膜的生成与性质 62

5.3 工艺参数对PAA过程的影响及快速PAA 66

5.3.1 槽液浓度D的影响 67

5.3.2 电压U的影响 68

5.3.3 处理温度t的影响 69

5.3.4 处理时间T的影响 70

5.3.5 快速磷酸阳极化（APAA） 71

5.4 PAA膜与基体材料的关系及其与胶粘剂的相容性 71

5.5 PAA的工艺过程与质量控制 72

5.5.1 对PAA工艺质量控制的一般技术要求 72

5.5.2 工艺过程的质量控制 73

5.5.3 处理过程中的检验 74

5.5.4 槽液的配制与控制 74

5.5.5 阳极化前处理 75

5.5.6 淋洗 76

5.5.7 零件的运输与贮存 76

5.6 交流电磷酸阳极化 76

参考文献 76

第六章 从使用观点选择胶粘剂 78

6.1 结构胶粘剂的分类及其主要技术要求 78

6.2 选胶原则与方法 80

6.3 常温及中温用环氧胶粘剂 83

6.3.1 环氧丁腈体系 83

6.3.2 环氧尼龙体系 85

6.4 中高温使用的胶粘剂 86

6.4.1 未改性环氧胶 86

6.4.2 环氧聚砜胶 86

6.4.3 环氧酚醛胶 88

6.4.4 酚醛丁腈胶 88

6.5 175℃及200℃用的结构胶 89

6.6 双马来酰亚胺胶——一种新的200℃以上用的结构胶 90

6.7 胶粘剂材料的质量控制 93

6.7.1 红外光谱 94

6.7.2 色谱分析 96

6.7.3 热分析 96

6.7.4 动态介电分析 97

参考文献 97

第七章 胶接夹具 99

7.1 胶接夹具的设计要求 99

7.2 模具式胶接夹具——胶接模 101

7.2.1 胶接模的特点 101

7.2.2 模具中的热应力 103

7.3 卡板式胶接夹具——胶接型架 105

7.4 装配基准 107

7.5 加压方法 108

7.5.1 真空袋加压法（热压罐加压法） 108

7.5.2 压力机加压法 109

7.6 校验膜技术 110

参考文献 110

第八章 铝蜂窝夹芯的制造 111

8.1 铝蜂窝夹芯的类型及材料 111

8.2 对铝蜂窝夹芯的基本要求 115

8.2.1 物理性能 115

8.2.2 夹芯的机械性能 115

8.2.3 耐环境及耐介质性能 116

8.3 铝蜂窝夹芯的制造过程 117

8.3.1 拉伸法与成形法 117

8.3.2 铝箔表面处理 117

8.3.3 用拉伸法制造蜂窝夹芯时的涂胶方法 118

8.3.4 箔条的叠合及定位 120

8.3.5 蜂窝叠层板的固化与拉伸成形 121

8.4 夹芯零件的外形加工 123

8.4.1 概述 123

8.4.2 用先加工后拉伸方法制造夹芯零件的准确度 124

8.4.3 影响拉伸准确度的因素 125

8.4.4 拉伸比的确定 126

参考文献 128

第九章 卫星结构胶接技术 129

9.1 概述 129

9.2 卫星结构对胶粘剂的要求 130

9.3 铝合金胶接技术在卫星上的应用 130

9.3.1 铝蜂窝夹层结构的胶接 130

9.3.2 太阳能电池片的胶接 135

9.3.3 桁架的胶接 136

第十章 运载火箭胶接结构制造 139

10.1 铝合金胶接结构在运载火箭上的应用 139

10.2 对原材料的要求 141

10.2.1 金属零件 141

10.2.2 胶粘剂 142

10.3 大型蜂窝结构件的胶接装配工艺 143

10.3.1 对组装固化模具的要求 143

10.3.2 金属零件的表面处理及胶粘剂的涂敷 143

10.3.3 蜂窝夹芯的准备 144

10.3.4 大型蜂窝结构件的组装 145

10.3.5 固化真空袋密封 146

10.3.6 无孔蜂窝结构固化工艺 146

10.4 大型胶接结构件的制造条件 147

10.4.1 热压罐 147

10.4.2 表面处理设备 147

10.4.3 厂房条件 147

10.4.4 其他生产条件 148

10.5 质量检验 148

10.5.1 目视检验及无损检测 148

10.5.2 随炉试样性能测试 149

参考文献 149

第十一章 钣金胶接接头受力分析及性能测试 150

11.1 接头形式和载荷传递 150

11.2 应力分析方法 152

11.3 胶粘剂的应力应变特性 154

11.4 胶接接头分析和设计 156

11.4.1 板—板胶接 157

11.4.2 双盖板搭接接头 160

11.4.3 单搭接接头 162

11.4.4 单盖板平接接头 165

11.4.5 蒙皮与加强件胶接接头 166

11.5 胶接接头性能测试 167

11.5.1 剪切试验 167

11.5.2 剥离试验 170

参考文献 174

第十二章 蜂窝夹层结构力学性能测试 175

12.1 蜂窝夹层结构的破坏类型 175

12.2 胶接铝蜂窝夹层结构基本力学性能测试 176

12.2.1 蜂窝夹芯铝箔胶接性能的测试 176

12.2.2 平面抗压强度σpr及模量Epr的测试 181

12.2.3 蜂窝夹层结构弯曲性能试验 182

12.2.4 蜂窝夹芯和夹层的平面剪切试验 186

12.3 面板与夹芯胶接的胶量选择试验 188

参考文献 189

第十三章 胶接断裂性能测试 190

13.1 术语及符号的定义 190

13.2 断裂力学在胶接技术中的应用 191

13.3 断裂准则的能量法原理 194

13.4 Gc与Kc的关系和界面Gc 195

13.5 断裂韧度的测试 196

13.5.1 等厚双悬臂梁试样（DCB） 196

13.5.2 斜削双悬臂梁试样（TDCB） 200

13.5.3 双悬臂薄板试样（ThDCP） 202

13.5.4 △Grth的测试 203

13.5.5 裂纹扩展搭剪试样（CLS） 205

13.5.6 剥离试验（PT） 206

13.5.7 鼓泡试验（BT） 207

13.5.8 其他试样 209

参考文献 209

第十四章 胶接接头的耐久性 211

14.1 引言 211

14.2 静疲劳 211

14.3 动态疲劳 214

14.4 环境腐蚀 216

14.4.1 水的腐蚀作用 217

14.4.2 温度的影响 220

14.4.3 应力环境腐蚀 221

14.4.4 基材的腐蚀 222

14.5 耐久性评定方法 223

14.5.1 实验室试验 223

14.5.2 户外试验 225

14.5.3 环境因素间的关系及环境静力寿命预测 225

参考文献 226