第十章 胶接工艺

一、前言胶接工艺是胶接技术的组成部分之一,是胶接理论的具体化。因此,胶接工艺的确定和实施,在胶接技术中占有相当重要的地位。胶接工艺的完整流程如图1所示: 胶接接头的核心问题是胶接强度及其耐久性。胶接接头之所以导致破坏是由于外加负荷和内部应力联合作用的结果。所以胶接工作者的任务就是最大限度的提高胶接接头抵抗外加负荷的能力,最大限度地消除和减     

金属胶接的设计与最新技术(2)——设计的注意事项和事例

5、胶接设计的实际应用 1)应用类型考虑胶接接头时,主要有四种应力,即剪切、拉伸、剥离、劈裂。 2)接头类型虽然所有的胶接接头都比较复杂,但均可以归结为这四种接头型式。图3所示的是     

折曲单搭接胶接接头应力分布探讨

在同轴单搭接胶接接头的基础上,设计了一种新型折曲单搭接胶接接头。通过有限元方法研究了折曲胶接接头和同轴胶接接头的应力分布规律。研究结果表明:折曲单搭接胶接接头搭接区两端的应力峰值下降幅度均超过40%,并使搭接区出现应力峰值的位置从搭接区端部转移到中部,从而显著地提高接头的承载能力。当L1=7.5 mm时,胶层中应力分布较为理想,各应力呈对称分布,是一种优于普通同轴的胶接接头形式。     

复合材料胶接（下）

三、胶接接头设计1．胶接接头设计的基本原则归纳起来，胶接接头设计的基本原则有：（a）力求胶层受力均匀，避免或减小应力集中；（b）尽可能使胶层承受剪切力和拉伸压缩力，避免避裂力和剥离力；（c）合理地增大度接面积，提高接头的承载能力；（d）避免冲击载荷；（e）对层状制品的胶接要防止层间剥离；（f）应选择线热膨胀系数与复合材料一致的胶粘剂，或加一定填料改性；（g）应综合考虑接头的工艺性、经济性和环境影响，适当采用胶一铆，胶一焊和胶一螺栓等混合胶接形式。2．胶粘接接头的结构形式接头的结构形式有多种多样，以被粘物…     

碳纤维复合管-铝合金胶接接头拉伸性能研究

以直径为80 mm,壁厚为1 mm的碳纤维复合管-Al合金胶接接头为研究对象,通过整体拉伸试验比较了不同胶接长度、胶层厚度、外加紧固件对接头破坏载荷的影响。结果表明:胶接面的破坏载荷随着胶接长度的增大先增大后减小,随着胶层厚度的增大而降低。随着胶接长度和厚度的增加,胶接面由复合材料分层破坏和部分胶层的剪切破坏转向胶接界面剥离破坏。在胶接面上施加紧固件能够抵消部分附加弯矩引起的剥离应力,从而提高接头的破坏载荷。胶接长度为100 mm,胶层厚度为0.01 mm～0.02 mm,施加三条非均布紧固件的胶接面能够承受最大为255 kN的破坏载荷。     

膨胀机缸体胶接接头设计及工艺

用合理的接头设计,适宜的胶接工艺及性能优良的胶粘剂,对制氧设备的膨胀机缸体裂缝进行了胶接尝试。经过半年多的运行考核,证明满足了设备运转要求。     

玻璃钢深井滤水管、井管胶接试验小结

由我厂和河北省水文四队共同协作研制,在北京地区装井的玻璃钢深水井管由25根井管,16根滤水管组成,总长100.75米。它是在现场采用接箍过渡,锥面胶接工艺连成一体的。该深井水管共有40个胶接接头,每个接头的胶接面积为840厘米~2左右。对玻璃钢井管胶接工艺的要求是:胶接施工时,每个接头要求在10～20分钟内快速固化,并能承受1.5吨的总载荷;在装井过程中,不允许发生胶接接头脱落现象,同时保证管间同轴。 根据上述要求,我们认为井管的胶接强度问题不大,快速固化是个关键,因而从快速固化要求着手,选配了五种胶粘剂:914胶-环氧、聚硫橡胶、703固化剂;911胶-环氧、三氟化硼甘油络合物;新911胶-环氧、     

无人机机翼用复合材料的胶接与性能研究

为了提升无人机机翼用碳纤维/铝复合材料的胶接强度,采用4因素5水平的正交试验法对超声振动胶接工艺参数进行了优化,并与传统未施加超声振动的胶接接头进行了对比。结果表明,超声振动胶接工艺中对胶接强度影响最大的是振动时间,其次为振动幅值,振动位置的影响最小;正交试验结果表明,碳纤维/铝胶接接头的最佳工艺参数为A3B5C3D5,即振动时间23 s、振动压力0.40 MPa、振动位置30 mm和振动幅值56μm,此时碳纤维/铝胶接接头胶接强度最大。相较于未施加超声振动的胶接接头,正交优化工艺下胶接接头的最大拉伸荷载平均值提高42.13%,胶接强度平均值提高41.59%。     

同轴单搭接胶接接头力学性能的研究

利用有限元方法研究了偏轴单搭接胶接接头和同轴单搭接胶接接头的力学性能,结果表明：同轴单搭接胶接接头可以使接头趾部的弯矩为零,进而有效地降低剥离应力的峰值和减轻剪切应力的集中程度,是一种极为合理的胶接接头形式。     

钢轨接头用结构胶粘剂的研制与应用

介绍了一种钢轨接头胶接用的结构胶粘剂的制备、性能以及应用情况。该胶可在温（１２０℃）,０．５h固化,具有优良的剪切强度和韧性以及良好的耐湿性、耐介质性能。该胶粘剂室温贮存期可达２a,适合铁路部门批量生产钢轨绝缘胶接接头。     

胶接接头破坏分析

<正>介绍了胶接强度理论(材料力学的四大强度理论和断裂力学的断裂准则)、胶接接头的破坏形式(胶粘剂的内聚破坏、被粘物的内聚破坏、黏附破坏和混合破坏)和表面能定义,并对各种形式的胶接接头破坏进行了能量分析,得出理想胶接接头不存在黏附破坏的结论,并指出理想胶接接头的最薄弱环节。     

结构胶胶接接头耐久性的研究进展

结构胶是胶黏剂中具有高强度、耐高温、高耐久特性的一类胶黏剂的总称,主要用于部件中承受载荷的胶接连接。胶接接头的耐久性能是结构胶应用中的一个重要指标。主要从影响胶接接头耐久性的内在因素和外在因素以及实验室研究方法对结构胶胶接接头耐久性的研究进展进行综述。     

同轴单搭接胶接接头应力分布的探讨

利用有限元方法研究了偏轴单搭接胶接接头和同轴单搭接胶接接头的力学性能.结果表明,同轴单搭接胶接接头可以使接头搭接末端的弯矩变为零,进而有效地降低剥离应力的峰值,减轻剪切应力的集中程度,是一种较为合理的胶接接头形式.     

一种测试胶粘剂弹性常数(E,μ)的试验方法STT

一、前言在进行胶接结构和胶接接头的力学分析中,常常需要用到胶粘剂固化后的力学参数,如弹性模量以及泊松比。胶的弹性模量对胶接接头的应力分布、应力集中、断裂韧性、塑性变形、冲击、蠕变等力学性能有很大影响。随着对胶粘剂、胶接接头及胶的断裂分析等进行深入的研究,这些材料常数更是必不可少的。     

输送带热硫化胶

由湖北省宜昌市葛洲坝粘合剂开发公司推出的输送带热硫化胶，该产品是由硫化胶浆和硫化胶片组成，具有阻燃性、粘接强度高，流动性好、易涂刷、干燥速度快等特点。该胶广泛用于各种橡胶输送带，钢芯输送带、整芯输送带、尼龙、帆布、聚酯输送带接头硫化胶接，特别适应上述输送带在高温环境下接头硫化胶接。     

胶接面纤维铺层角度对复合材料胶接应力和强度影响分析

为研究复合材料胶接面铺层对接头强度的影响,以单搭接接头为研究对象,通过铺层设计使接头的被粘物具有相同的拉伸模量和弯曲模量,但胶接面的铺层角度不同,使用有限元法对不同铺层的接头进行建模,分析接头胶接面和胶层的应力,引入Tsai-Wu失效因子对胶接面铺层进行评估。结果表明:胶接面铺层角度对应力分布有一定影响,0°胶接面会造成较大的胶层应力,但胶接面的应力和失效因子较小;90°铺层下胶层应力最小,但胶接面的应力和失效因子水平较高;45°下胶接面的失效因子和胶层应力水平介于两者之间。通过与实验结果对比,得出了胶接面铺层角度影响接头强度及破坏模式的一般性规律。     

碳纤维传动轴刚度不平衡胶接接头的失效行为研究

建立了碳纤维传动轴刚度不平衡胶接接头的有限元模型,对扭转载荷下刚度不平衡胶接接头的失效行为进行分析,预测了胶接接头的失效扭矩和失效模式,并进行扭转实验证明有限元分析方法的有效性,最后研究了被粘物剪切模量比和壁厚比对刚度不平衡胶接接头失效行为的影响,为工程上碳纤维传动轴胶接接头的设计提供了参考。     

胶接双悬臂梁极限载荷影响因素分析

为了更加精确地计算风电叶片厚胶层胶接接头的极限承载能力,给出了一种基于虚拟裂纹闭合技术的胶接接头有限元建模方法,研究了粘接胶厚度和铺层结构弯曲刚度对胶接双悬臂梁极限承载能力的影响。首先,给出了基于虚拟裂纹闭合技术的胶接接头极限载荷计算的有限元建模方法;然后,建立了胶接双悬臂梁试验件的有限元模型,并预测了剥离载荷作用下的极限承载能力;最后,基于胶接双悬臂梁的有限元模型,计算了不同粘接胶厚度和铺层刚度下的双悬臂梁极限承载能力。研究结果表明:胶接接头开裂行为可以采用虚拟裂纹闭合法进行模拟,模拟结果与试验结果吻合良好;随着粘接胶厚度的增加,胶接结构承载能力增加;随着铺层结构弯曲刚度的增加,胶接结构极限承载能力增加;基于虚拟裂纹闭合法的胶接接头建模方法,可以用于风电叶片厚胶层胶接接头的失效模拟。     

J-133胶黏剂铝合金胶接接头湿热老化性能的研究

选取J-133环氧结构胶黏剂,制备铝合金胶接接头。通过在湿热条件下对试样进行环境试验,对结构胶黏剂和胶接接头的耐久性进行了评价。采用TG、IR和光学显微镜分别对胶黏剂样品变化和胶接接头破坏面形貌进行分析。分析结果表明:该胶黏剂在55℃和80℃,2200h湿热老化后剪切强度下降分别超过5%和7%;胶黏剂热失重峰温度下降,发生了断链分解;断链反应发生在固化生成的新官能团部位;胶接界面层和胶黏剂层都受到了水分的影响。     

铝型材机柜骨架的室温胶接体系

1　前言早在1965年,美国机械杂志就发表了用热固化环氧胶胶接导弹发射电子机柜骨架的文章,结论是胶接比铆接和焊接都好。1996年,国内也有热固化胶胶接机柜骨架的报道[1,2],但热固化需加热设备,热夹具很难与工件膨胀系数协调一致,尺寸精度难以保证,给批量生产和推广应用带来困难。为了解决这一实际问题,我们对室温固化胶接体系经过8年的应用研究,取得了满意的效果。2　铝型材机柜骨架的室温胶接体系铝型材机柜骨架的室温胶接体系由胶粘剂、型材和胶接接头设计、胶接表面处理及装配工艺组成。21　胶粘剂我们研究的ＨＨＲＴ室温固化胶为甲、乙…