光固化碳纤维布/CEP-ES复合材料粘接修理金属损伤结构

设计了具有紫外光辐照引发自蔓延固化特性的脂环族环氧树脂(CEP)与有机硅树脂(ES)的混合树脂体系(CEPES),并以它们为基体实现了碳纤维增强复合材料的快速光固化。研究了以光固化碳纤维复合材料为补片粘接修理金属损伤结构的影响因素。结果表明,有机硅树脂的引入不仅可以有效提高粘接修理的效果,而且可以改善粘接修理结构的耐湿热性能,当ES的质量比为20%~30%时,粘接修理结构具有最好的承载能力;适当增加复合材料补片的长度和层数可以有效提高粘接修理的效果;双面贴补修理比单面贴补修理具有更好的粘接修理效率。     

45钢激光表面合金化

为提高45钢的表面硬度,达到表面改性的目的,对表面镀镍的45钢进行了激光表面合金化,对合金化的表面进行了定性和定量分析.结果表明:合金化层组织为细小的枝晶,明显优于基体组织;合金化层平均硬度比基材提高3倍.     

熔覆材料对铝合金激光熔覆性能的影响

通过有效控制固体脉冲式激光器的电流、脉冲宽度、频率、光斑直径、扫描速度等有关工艺参数,模拟飞机腐蚀损伤的铝合金试样表面激光熔覆Al-Y合金、LY12合金,充分时效后进行疲劳试验、疲劳断口分析和金相分析.结果表明,熔覆Al-Y合金试样的安全寿命达到了熔覆LY12合金试样寿命的402%,疲劳断口有明显的疲劳条带,熔覆层和基体结合得非常紧密,熔覆层内没有大的气孔和裂纹缺陷,而熔覆LY12熔覆层夹杂等缺陷较多.     

GH710表面激光熔覆NiCrMoNb组织及耐磨性

为修复某航空叶片损伤,应用CO2激光器进行了GH710表面熔覆NiCrMoNb。分析了熔覆层金相组织,测试了熔覆层显微硬度及其在大气环境室温下的干滑动磨擦磨损性能。结果表明:熔覆层和基体呈现良好的冶金结合,白亮结合带宽度为10~20μm;熔覆层组织由粗大疏松的柱状晶过渡为细小、致密的枝晶,在熔覆区最外层基本为网状晶格。柱状晶晶轴与熔合线接近垂直,其宽度能够达到8~12μm,轴向长度达到50~60μm。网状晶面积大约在2μm×5μm~4μm×8μm之间;熔覆层、结合带、基体硬度成明显的阶梯状分布。熔覆层显微硬度最高达到450 HV,比基体高出40%~50%;熔覆层的磨损量大约为基体磨损量的50%~55%,以磨粒磨损为主,黏着磨损为辅。     

紫外红外共同固化环氧树脂的固化行为

采取先用紫外辐照引发,后改用红外辐照的方法固化添加了不同用量稀释剂的环氧树脂体系,通过凝胶转化率表征体系固化度,对不同体系的固化行为进行研究,并用Avrami方程分析体系的固化反应行为。结果表明,紫外辐照时间延长可以提高固化反应速率,而稀释剂用量的增加则会降低固化反应速率。用Avrami方程可以较好地描述终止紫外辐照后体系的固化反应行为,Avrami方程中的Avrami指数值和体系中活性反应中心有关。非平衡态热力学涨落理论分析表明,固化体系的松弛时间随着紫外辐照时间的增加而减小。     

单面和双面复合材料粘接修理胶层中的应力分析

胶层在复合材料粘接修理结构中起着载荷传递作用,采用有限元分析方法,研究了单面和双面粘接修理胶层中的应力分布特点,比较了2种不同修理形式胶层的VonMises应力、剥离应力和剪切应力的分布。结果表明,相同载荷下,单面修理的胶层VonMises、端部的剥离应力都较大,受剪切也比较严重。还研究了补片尺寸对胶层应力的影响。     

飞机典型附件修复的研磨方法

军用飞机的机械系统附件修复后,能够在短时间内恢复其作战能力,而研磨是附件修复必备的技术之一。本文从附件修复的手工研磨机理入手,对粗研磨、中研磨和精研磨的磨料成分及研磨过程等进行了论述,分析了影响研磨质量的因素及附件研磨修复后质量的检验方法,并针对航空部队修理厂附件车间研磨工作的开展,在工艺卡片的制做、技术人员的培养和扩大研磨修理范围等方面提出了建议,有利于手工研磨技术在附件修复中进行推广普及,发挥其应有的作用。     

UV固化复合材料快速修复金属损伤结构

UV固化不仅可以使复合材料快速固化,而且不需要高温,能避免残余热应力的产生,在应急抢修中比通常的热固化复合材料更具优势。本文采用UV固化的方法实现了损伤金属结构的快速修复,分析了复合材料补片的铺设层数、长度以及损伤结构表面处理对修复效果的影响。     

补片尺寸对胶层应力分布的影响

粘接修理结构中,胶层起着传递载荷的作用。其应力状态对于粘接修理结构有着重要的影响。为此,本文用有限元法分析了复合材料粘接修理结构中胶层应力分布随补片尺寸的变化。研究表明,增加补片长度和厚度可以提供补片分担载荷的作用,但是,对胶层的性能要求提高。胶层中大部分区域的应力较低,大部分载荷靠较小面积的胶层传递。修理试样的破坏形式的变化反映了胶层应力分布的变化。     

加载速率对复合材料粘接修理金属结构力学性能的影响

基于复合材料补片基体和胶层树脂黏弹性的特点,分别采用光固化和传统热固化方式制备了一系列不同树脂配方的试样,实验研究了树脂配方对修理结构应变率效应的影响,测定了复合材料粘接修理结构在不同加载速率下的力学性能.结果表明,树脂体系的交联度较低时,应变率效应更明显;加载速率的提高通常会使补片更好地发挥分担载荷的作用,但是也会导致变形协调能力的下降;这两个因素共同影响复合材料粘接结构的最终修理效率.加载速率对于复合材料粘接修理结构的破坏模式也有影响.