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涨知识,飞机为什么不能焊接?

焊接是现代制造业中被广泛采用的一项工艺,具有速度快、密封性好等优点,在航天、船舶和汽车制造中大显身手。那么,飞机在制造过程中能否也采用焊接工艺?答案是否定的。主要原因有如下几个方面:

焊接是现代制造业中被广泛采用的一项工艺,具有速度快、密封性好等优点,在航天、船舶和汽车制造中大显身手。那么,飞机在制造过程中能否也采用焊接工艺?答案是否定的。主要原因有如下几个方面:

首先是飞机的制造材料造成的。在波音787和空客[**]350XWB问世前,现代飞机的主要制造材料是铝合金。这种材料有一个突出的特点——焊接性能极差。采用传统的焊接方式焊接后,焊接区域局部有应力集中,使得金属变脆,而且易产生砂眼、气泡、微裂纹等缺陷,使得结构在这些位置的性能低于非焊接区,这在飞机制造中是不能接受的。

虽然现在也有一些特殊的焊接工艺,比如搅拌摩擦焊接和激光焊接,但相关技术过于复杂,而且难以保证工艺稳定性。对于同一种材料来说,越薄越不容易焊接。而飞机蒙皮厚度一般只有2毫米左右,即便能够焊接,难度也会很大,非一般操作人员能够胜任,不利于飞机批量生产。

波音787和空客[**]350XWB机体以复合材料为主,这些复合材料是多种单一材料通过复合的方法,再经过特殊工艺制成的,焊接的难度比铝合金还要大,制造商几乎不使用焊接。[通用技术网]

其次是飞机的工作特性造成的。飞机在高空高速飞行时,机身蒙皮承受的是拉力。发动机在工作时存在振动,同时飞机自身也会产生振动。飞机在每个航班中经历的各种力都是不断变化的,会存在疲劳问题。而拉力、振动和疲劳,都是引起焊接性能退化的主要原因。

飞机在这样的环境中长时间工作;就可能在焊接处萌生细小裂纹。更可怕的是,接下来裂纹会沿着焊缝一直扩大,甚至导致飞机在空中解体,发生机毁人亡的惨剧。而铆接和螺接具有很好的抗振动、抗疲劳等特点,而且由于有连接孔的存在,天然地具有抗裂纹继续扩大的能力。[通用技术网]

最后是飞机的使用特性造成的。飞机的使用寿命一般都在20年以上,机体内有很多复杂而精密的仪器,在长时间使用过程中,各种器件都有可能出现不同程度的损坏,采用铆接便于维修和更换。如果采用焊接的话,飞机的蒙皮就要全部进行更换,这样会增加维修费用和单次维修难度。即便不发生任何设备故障,也需要定期对飞机进行检查和维护,包括需要把连接的部位拆开进行检查和维护。焊接是一种不可拆卸连接,一旦拆开,结构就被破坏了。

继续涨一下知识:

对上面的文章来说,焊接只是没有用于飞机外壳,但机舱内部还是有很多地方使用焊接的。另外,有一种飞机,叫米格25,其80%采用的是不锈钢,共有140万个焊接点,创造了16项航空史上的记录,至今还没有6项未被破。

文中说有连接孔就不会裂纹扩大,原因是当这条裂纹受力继续开裂时,恰好遇到有孔的位置,裂纹就不会再裂下去了,这样,这个铆接孔就相当于止裂孔。还有,飞机上的进气管、尾喷管等不适合用铆接的地方,用的是焊接。起落架上的一些不承受冲击力的复杂杆、高压气瓶等都是气保焊接的,不过焊接工艺确实非常严格,成品还需要经过无损探伤。有些部件还是用钎焊和电阻焊进行加工的,因为不是每个零部件都需要高强度工作。一些机体结构中大的整体壁板在机加成本特别高时会选用激光或搅拌摩擦焊,起落架的一些撑杆也是会用焊接的。

其实,随着技术的发展,飞机零件现在不光有焊接而且还有胶水沾的。焊接工艺在飞机上不提倡的原因就是高精度焊接的条件多,容易出现瑕疵,一体出型的只要一个零件,一是容易检测生产,再有就是开完模子再生产迅速,而焊接一个零件就n多个焊点,很多高级焊接都是保气焊,条件极为苛刻,所以制造困难不说,测试也麻烦。时间就是金钱,这就叫简化工艺流程。