第1章 金属损伤复合材料修补技术简介 1
1.1 复合材料胶接修补方法分类 2
1.2 复合材料补片胶接修补方法的优缺点 4
1.2.1 优点 4
1.2.2 缺点 6
1.3 复合材料补片胶接修补的关键技术及设计分析 6
1.3.1 关键技术 7
1.3.2 复合材料补片胶接修补的设计分析 9
第2章 胶接修补设计方法 10
2.1 结构损伤检测评估 11
2.2 修补材料体系的选择 11
2.2.1 增强材料的选择 11
2.2.2 树脂材料的选择 12
2.2.3 预浸料的选择 13
2.2.4 胶粘剂的选择 14
2.3 修补结构设计 16
2.3.1 补片构形设计 16
2.3.2 补片尺寸设计 17
2.3.3 补片边缘设计 18
2.3.4 补片铺层设计 19
2.4 修补工艺设计 20
2.4.1 修理前的表面处理 20
2.4.2 损伤缺陷填充设计 20
2.4.3 补片固化工艺设计 21
2.5 修补中的腐蚀/老化防护 23
2.5.1 修补中的金属基体腐蚀防护 23
2.5.2 修补结构的复合材料补片老化控制 23
2.6 修补后的结构无损检测 23
2.7 修补后的结构强度、寿命评估 24
第3章 胶接修补表面处理技术 25
3.1 铝合金常见表面处理方法 25
3.1.1 脱脂 26
3.1.2 打磨和喷砂 26
3.1.3 铬-硫酸浸蚀法 27
3.1.4 铬酸阳极化 28
3.1.5 磷酸阳极化 28
3.2 波音飞机铝合金结构胶接修补前表面处理技术 29
3.2.1 Tank PAA 30
3.2.2 PACS 30
3.2.3 PANTA 32
3.2.4 Boegel EPⅡ（AC-130） 33
3.2.5 糊状酸浸蚀 35
3.2.6 HF Alodine氧化 36
3.2.7 硅烷表面处理 36
3.3 飞机结构表面原位表面处理工艺研究 36
3.3.1 磷酸局部包容处理（PACS） 36
3.3.2 非槽式磷酸阳极化（PANTA） 41
3.4 原位表面处理方法优选与验证 44
3.4.1 PACS与PANTA的比较 44
3.4.2 PACS与Alodine氧化、硅烷表面处理、槽式PAA的比较 46
第4章 胶接修补试验研究 52
4.1 不同修补设计方案对含裂纹薄板结构修补效果的影响 52
4.1.1 金属损伤-复合材料修补件的制备 52
4.1.2 腐蚀环境试验 55
4.1.3 静力拉伸试验 58
4.1.4 疲劳试验 61
4.2 不同修补胶粘剂对含裂纹薄板修补效果的影响 67
4.2.1 裂纹损伤复合材料修补试样的制备 67
4.2.2 预腐蚀环境试验与力学特性试验 69
4.3 不同填充方法对腐蚀损伤薄板结构修补效果的影响 74
4.3.1 金属腐蚀损伤复合材料修补试样的制备 74
4.3.2 预腐蚀环境试验与力学特性试验 76
4.4 不同设计方案对含裂纹厚板结构修补效果的影响 80
4.4.1 损伤结构复合材料修补件的制备 80
4.4.2 腐蚀环境试验 83
4.4.3 力学性能试验 85
第5章 修补工艺及质量控制 101
5.1 修补实施工艺 101
5.1.1 修补前准备 101
5.1.2 主要工艺过程 104
5.2 修理后的质量控制 109
5.2.1 外观检查 110
5.2.2 内部缺陷检测 110
第6章 修补实例 117
6.1 国外典型修补案例 117
6.1.1 F-111战机的修理 119
6.1.2 F-16燃油透气孔的修理 120
6.1.3 L-1011飞机舱门框的修理 121
6.1.4 C-5A机身顶部裂纹的修理 123
6.1.5 B-1轰炸机群的修理 123
6.1.6 波音747-300飞机的修理 124
6.1.7 波音767机身龙骨梁的腐蚀修理 124
6.1.8 英国皇家空军的修理 125
6.2 国内典型修补案例 126
6.2.1 某型歼击机平尾蒙皮腐蚀损伤修理 126
6.2.2 某型战斗机右翼翼根蒙皮裂纹损伤原位修理 130
6.2.3 某型教练机右起落架舱内机翼主梁裂纹的修理 134
6.2.4 某型水上飞机中央翼上壁板腐蚀损伤原位修理 138