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时间:2019-05-13
《简述连接技术在电子封装中的应用(II)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、先进连接技术在航空航天工业中的应用关键词:电子束焊接活性化焊接熔化极等离子弧焊接熔池谐振熔透控制随焊冲击碾压法航空焊接机械连接粘接0前言连接技术包括焊接技术、机械连接技术和粘接技术,它是制造技术的重要组成部分,也是航空飞机、发动机制造中不可缺少的技术。先进连接技术的发展总是不断地从毅科技的成果中获得新的起点。20世纪初电弧应用于焊接产生了电弧焊,在造船、汽车、桥梁、航空航天等工业,创造出了许多大型焊接结构,使焊接成为一种重要的连接技术。20世纪中期,电子束、等离子弧、激光束相继问世,应用先进焊接技术研制出了先进的焊接结构,如惯性摩擦焊整体压气机转予、电子束
2、焊锻.铸、锻一板拼焊机匣和真空钎焊扇形段整组叶片及蜂窝密封环结构件等,大大提高了发动机的性能、寿命和可靠性,也减轻了发动机的重量。“大飞机”计划、拥有自主知识产权的ARJ21飞机.“神七”宇宙船、“嫦娥奔月”计划、载人航天工程、新一代大型运载火箭及新型卫星等航空航天型号的需求,牵引着航空航天焊接技术的发展,先进焊接技术在航空航天中的应用也必然推动航空航天型号的发展。1国内外先进连接技术发展现状.1.1先进,特种焊接技术在航空飞机、发动机的研制和生产中,焊接技术已经成为主导工艺方法之一。它的进步与发展不仅能减轻飞机、发动机的重量,而且为航空飞机、发动机结构设
3、计新构思提供技术支持,促进航空飞机、发动机性能的提高。1.1.1国外情况航空发动机结构中广泛采用了各种焊接技术。焊接结构件在喷气发动机零部件总数中所占比例已超过50%,焊接的工作量已占发动机制造总工时的10%左右。在飞机结构中,Fill的机翼支承梁(钢结构)和狂风、F14的钛合金中央翼翼盒、机翼盒形梁及整体壁板结构等重要的结构上采用了焊接技术。F22后机身前后梁采用了热等静压钛合金铸件的电子束焊接结构,原苏联20世纪60年代研制的米格25机体结构的80%(结构重量)是焊接的,焊缝长达4000多m,焊点达到140万个。苏27飞机,大量采用了钛合金材料和焊接技
4、术(60多项发明创新),是其保证飞机性能和减重的决定性因素。用氩弧焊、电子束焊制造了米格29的机身整体油箱和米格33的机头(含座舱)。该油箱与原苏联皿16铝合金铆接油箱相比,减重24%。其中,由于1420铝锂合金的密度小,减重12%(若重新设计,可减重15%'--'16%);另12%是因为焊接结构省掉了金属重叠部分、铆钉、螺栓和密封胶。该油箱可在机场条件下修理,因为该结构补焊后无需热处理工序。俄罗斯n.H.13enJIHHH院士1990年在我国讲学时曾说过:“用发展的眼光看,其前景将出现全焊接结构的飞机,不仅可省掉重达几吨的密封件,更重要的是焊接过程比铆接
5、过程更易于实现自动化。”表2列出第三代、第四代、第五代飞机和发动机所采用的典型焊接结构及其焊接方法。1.1.2国内情况20世纪60年代以来,国内设计的飞机上采用焊接结构越来越少,飞机厂除增添了几台氩弧焊机(含脉冲氩弧焊)、三相低频或二次整流点缝焊机和个别真空充氩弧焊设备外,三四十年一切如故,车间及设备陈旧不堪,技术水平下降。MD一82飞机的生产除导管感应钎焊和薄板TIG焊、点缝焊外,其余变化不大。引进苏27的生产权使国内航空界受到极大的震动。其机体的焊接组件部件近千件,涉及的零件近万件,几乎遍及整个飞机机体。表3为苏~27飞机的主要焊接结构说明。重要的承力
6、构件较多地采用了焊接构件,如高强结构钢起落架的电子束焊,钛合金隔框和梁的潜弧焊,2号油箱钛合金下壁板和进气道防护隔栅采用穿透焊,后机身的钛合金蒙皮壁板采用TIG焊和点、缝焊,铝合金、不锈钢、钛合金导管采用TIG焊、感应钎焊(含现场安装感应钎焊)。通过建线及材料国产化阶段的攻关,对俄罗斯的焊接技术已基本掌握;在承力框上正以先进的EBW取代质量较差的潜弧焊工艺,由于免除反复机加工一焊接一热处理的过程,将明显地提高生产效率和降低成本。在该型机的机载设备建线阶段,除常规焊接方法外,还有电子束钎焊、扩散焊、激光焊、真空钎焊、等离子弧焊及凸焊等工艺。国内发动机行业通过
7、多个型号的实践,焊接技术已取得较大的进步,许多新工艺如EBW、IFW、VB、自动氨弧焊、轨迹氩弧焊和弧焊机器入、SPF/DB、PAW及低应力无变形焊接技术等均得到了应用。但是国产材料成分及其状态的控制以及焊接工艺及其流程尚待完善,仍需积累经验和数据,为设计及制造的改进提供依据。表4是某型航空发动机典型电子束焊接件汇总。1.2机械连接技术飞机机械连接的工作量仍占机体制造工作量的20%左右,且对机械连接技术提出了更高的要求。机械连接已发展为高效、高质量、高寿命、高可靠性的机械连接技术,包括先进高效的自动连接装配技术、高效高质量的自动制孔技术、先进多功能高寿命的
8、连接紧固系统技术、长寿命的连接技术和数字化连接装配技术。1.2.1
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