高 翔，郭蕊娜，劉 佳

（中航工業(yè)洪都，江西南昌330024）

0 引言

隨著航空制造技術(shù)的發(fā)展， 復(fù)合材料膠接工藝得到了日益廣泛的應(yīng)用。 利用膠接的連接形式取代傳統(tǒng)的鉚接、螺接等機(jī)械連接，可以減輕結(jié)構(gòu)重量，使部件型面平整光滑，改善疲勞強(qiáng)度，并且具有良好的抗化學(xué)腐蝕能力和縮短生產(chǎn)周期。 飛機(jī)設(shè)計(jì)員在復(fù)合材料部件設(shè)計(jì)上也已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用這種連接技術(shù)。 目前，膠接工藝在航空產(chǎn)品中應(yīng)用越來越多，它對(duì)于航空器質(zhì)量和性能方面的提高起到了重要作用， 已經(jīng)成為了復(fù)合材料航空制造中不可缺少的工藝技術(shù)。 某型飛機(jī)屬于三代飛機(jī)的范疇，其中復(fù)合材料垂尾翼盒為多墻式結(jié)構(gòu)，采用膠接連接形式，目前正進(jìn)入工程化批生產(chǎn)階段。 通過該型飛機(jī)復(fù)合材料膠接連接工程化制造的實(shí)踐表明， 膠接工藝是一種較為理想的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)裝配方式； 膠接質(zhì)量和性能好壞與很多影響因素有關(guān)， 制定工程制造方案需要對(duì)這些影響因素進(jìn)行深入了解后才能確定， 并在應(yīng)用過程中不斷優(yōu)化。 本文從復(fù)合材料膠接技術(shù)特點(diǎn)、膠接基本原理出發(fā),通過該型飛機(jī)垂尾翼盒膠接工藝實(shí)現(xiàn)， 詳細(xì)闡述了復(fù)合材料膠接工藝方案的實(shí)施方法和膠接技術(shù)要點(diǎn)。

1 復(fù)合材料膠接特點(diǎn)

復(fù)合材料膠接是利用聚合物材料作為膠黏劑將已固化的復(fù)合材料件或金屬件與其它已固化的復(fù)合材料件、蜂窩芯、泡沫芯或金屬件進(jìn)行膠接連接，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）與機(jī)械連接相比， 膠接連接提供了更加均勻一致的應(yīng)力分布， 避免了因緊固件連接而引起的應(yīng)力集中。 如圖1所示，膠接與機(jī)械連接相比，其接合處的應(yīng)力分布能更加均勻一致的傳過連接區(qū)。 因此使用膠接比使用緊固件的機(jī)械連接， 其結(jié)構(gòu)疲勞壽命會(huì)更長， 并能使結(jié)構(gòu)具有更高的抗振動(dòng)和阻尼的能力。 與各向同性的金屬材料相比，各向異性的復(fù)合材料層間剪切更敏感， 特別是單向的復(fù)合材料經(jīng)過機(jī)械加工（鉆孔）時(shí)會(huì)受到較嚴(yán)重?fù)p傷和弱化，且缺口敏感性更強(qiáng)，不允許出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。 利用膠接連接不僅可承受高載荷，而且能使應(yīng)力有效分散。

2）避免使用連接緊固件可使機(jī)構(gòu)重量減重和降低制造成本。

3）膠接連接能夠使制件表面非常光順， 具有整體的密封性連接會(huì)產(chǎn)生最小的疲勞裂紋擴(kuò)展敏感度。 用膠接將異性材料裝配可以實(shí)現(xiàn)二者電絕緣，預(yù)防與金屬膠接時(shí)產(chǎn)生的電偶腐蝕。

4）與鉚接、螺栓等機(jī)械連接相比，膠接產(chǎn)生了遍布整個(gè)膠接區(qū)的硬化效果， 而鉚接和電焊則僅在局部點(diǎn)產(chǎn)生硬化。 膠接產(chǎn)生的連接區(qū)硬化相比機(jī)械連接，可以提高30%～100%的抗彎強(qiáng)度。

圖1 機(jī)械連接與膠接連接的載荷分布比較[1]

工程中對(duì)于較薄復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接， 通常優(yōu)先采用膠接方案。 這是因?yàn)椴捎寐菟ɑ蜚T接等機(jī)械連接，其連接點(diǎn)承載應(yīng)力會(huì)非常大，易超過材料的許用應(yīng)力；或者只能通過加大機(jī)械連接件數(shù)量進(jìn)行分載，而使得結(jié)構(gòu)重量增加。 另外，實(shí)踐還表明：薄的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接件， 因其載荷路徑傳遞非常明確而優(yōu)先采用膠接連接， 厚的結(jié)構(gòu)件因其載荷路徑復(fù)雜而多選用機(jī)械連接[2]。

2 復(fù)合材料膠接基本原則

在膠接結(jié)構(gòu)中， 其中一個(gè)零件上的載荷通過整個(gè)粘接層傳遞到另一個(gè)零件上。 載荷傳遞的有效性與膠接性能有很大關(guān)系[3]。 因此，設(shè)計(jì)在確定膠接形式后必須對(duì)膠粘劑材料進(jìn)行選擇， 在制造階段也必須經(jīng)過有效的膠接界面處理和膠粘劑施用、 固化使膠接件達(dá)到最佳的性能。

2.1 膠接劑

目前， 應(yīng)用于飛機(jī)部件結(jié)構(gòu)膠接最常用的膠粘劑是環(huán)氧樹脂基膠粘劑。 這類膠粘劑也是復(fù)合材料部件結(jié)構(gòu)膠接首選材料。 環(huán)氧樹脂具有很強(qiáng)的粘接強(qiáng)度和耐久性，可在很廣溫度范圍和環(huán)境下使用。 另外， 環(huán)氧樹脂膠粘劑可制備成單組份或雙組份膠粘系統(tǒng)，也可制成膠膜和膠液兩類膠粘系統(tǒng)，還可按施工和使用要求制備常溫固化和加溫固化膠粘系統(tǒng)。這就可很好的提供工程實(shí)際應(yīng)用。 在施工和固化期間，環(huán)氧樹脂膠粘劑因具有較少或沒有揮發(fā)物質(zhì)、低的收縮率以及非常好的化學(xué)穩(wěn)定性， 而使其具有良好的工藝性能。

飛機(jī)復(fù)合材料膠接結(jié)構(gòu)件用膠粘劑通常選擇環(huán)氧膠膜作為膠粘劑，與液態(tài)或粘態(tài)膠粘劑相比，這類膠膜貼在隔離紙（或塑料薄膜）上更省空間，便于操作、保存和放置。

2.2 膠接表面處理

不少學(xué)者對(duì)粘接機(jī)理進(jìn)行了大量的研究,目前主要有吸附理論、靜電理論和擴(kuò)散理論。 然而對(duì)于什么是導(dǎo)致膠粘性能最優(yōu)卻有著公認(rèn)的觀點(diǎn)。 粘接表面的粗糙度非常重要， 粗糙的表面意味著更大的表面積可以使液態(tài)膠粘劑滲入和粘附。 另外，為了使表面粘附更為有效， 應(yīng)使膠粘劑與被膠物表面能很好的潤濕，這就要求粘接面清潔，并注意膠粘劑的粘度以及粘接的表面張力。 對(duì)于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的膠接表面，復(fù)合材料通常要進(jìn)行機(jī)械打磨或噴砂，金屬零件需進(jìn)行陽極化、噴砂或酸洗等化學(xué)處理，夾層零件則應(yīng)采用機(jī)械打磨。

2.3 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的膠合

所謂膠合， 就是在待膠接物的膠接面涂敷膠粘層后，將被粘表面貼合在一起的操作方法。 為了獲得理想的膠接性能，膠合應(yīng)排除夾雜空氣、膠接件緊密接觸、膠合面位置對(duì)準(zhǔn)和膠粘劑層固化粘接。 無論是對(duì)于復(fù)合材料的板-板膠接，還是板-芯膠接，通常都采用過程抽真空加溫加壓， 并利用定位工裝來實(shí)現(xiàn)膠接固化。

3 復(fù)合材料垂尾翼盒膠接工藝實(shí)施

某型飛機(jī)垂尾翼盒是整體化多墻式、 薄翼型的復(fù)合材料混合型結(jié)構(gòu)形式，它是由翼盒左右蒙皮、多墻、前緣區(qū)的Nomex蜂窩、玻璃鋼前緣條及前后端封口隔板組合膠接而成，主體復(fù)合材料為CCF300/改性NY9200。 其各零件和結(jié)構(gòu)示意如圖2、圖3所示,綠色區(qū)為膠接區(qū)。 由于垂尾翼盒內(nèi)部零件多，零件與面板的膠接面足夠大， 因此垂尾翼盒的復(fù)合材料零件連接裝配方法選擇膠接。 其結(jié)構(gòu)膠粘劑采用加溫固化膠膜SY-14膠膜，通過各個(gè)零件組裝后加溫固化而成為翼盒組合件，圖4為膠接工藝程序。

圖2 某型飛機(jī)復(fù)合材料垂尾翼盒各零件

圖3 某型飛機(jī)復(fù)合材料垂尾翼盒示意

3.1 膠接前準(zhǔn)備

針對(duì)該型飛機(jī)垂尾翼盒的膠接裝配工藝流程，首先應(yīng)做好膠接前的待膠接件的外形容差檢查、膠粘劑以及裝配工裝的準(zhǔn)備工作：

1）收集垂尾翼盒的零件， 對(duì)各零件進(jìn)行外形容差檢驗(yàn)，確定零件是否符合膠接裝配要求。 對(duì)于經(jīng)機(jī)械加工的蜂窩特別應(yīng)注意其在待膠接期的存放方式和環(huán)境，防止變形和受潮。

圖4 膠接工藝過程流程

2）檢查所用膠粘劑的入廠復(fù)驗(yàn)信息， 確保本身的性能質(zhì)量。 檢查膠膜是否在材料商所推薦的貯存環(huán)境下保存；若需從冷藏環(huán)境下取出時(shí)，需要使膠膜在密封條件下達(dá)到室溫后才能使用。

3）開工前應(yīng)保證膠膜鋪貼環(huán)境干燥和潔凈，這是因?yàn)槟z膜作為膠粘劑暴露在空氣中易吸收水汽，并在加溫固化過程中釋放而導(dǎo)致膠接內(nèi)部產(chǎn)生氣泡和空隙。 同樣空氣凈化程度不夠，塵埃也會(huì)進(jìn)入膠層而導(dǎo)致膠接強(qiáng)度下降。 因此，應(yīng)特別注意濕度和塵埃環(huán)境對(duì)膠接的影響。

4）對(duì)產(chǎn)品膠接裝配模具進(jìn)行準(zhǔn)備。 因?yàn)橥瓿稍撔惋w機(jī)垂尾翼盒膠接裝配模、 固化成型模是同一模具， 并且上、 下模板同時(shí)也是垂尾翼盒蒙皮的成型模。 因此在開工前，各部件必須具備與模具配合精度準(zhǔn)確，定位基準(zhǔn)合理可行，以保證產(chǎn)品外形和零件的相互位置能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2 膠接預(yù)裝配校驗(yàn)

預(yù)裝配校驗(yàn)是指正式膠接裝配之前的一次不用膠粘劑而用校驗(yàn)?zāi)ご娴哪M裝配。 其目的在于檢查膠接零件的相互配合情況， 并制定出膠接裝配定位基準(zhǔn)及需要進(jìn)行表面加工或間隙補(bǔ)償?shù)牟课弧?在預(yù)裝配過程中發(fā)現(xiàn)的零件尺寸及配合間隙等問題，必須在表面制備前予以排除。 由于復(fù)合材料制件不像金屬零件那樣易于校形， 因而對(duì)那些超差嚴(yán)重的零件應(yīng)當(dāng)更換。 對(duì)于間隙偏大的零件，經(jīng)設(shè)計(jì)部門同意可采取增加膠層或增加補(bǔ)償墊片而不更換零件。在該型飛機(jī)垂尾翼盒預(yù)裝配校驗(yàn)時(shí)采用了最為常用的校驗(yàn)?zāi)?，一種乙烯基塑料膜，在預(yù)裝配過程中加熱加壓使其固化；然后通過分解，檢查校驗(yàn)?zāi)さ暮穸葴y算裝配間隙。 圖5即為校驗(yàn)?zāi)さ氖褂煤唸D。

圖5 垂尾翼盒預(yù)裝校驗(yàn)?zāi)な褂檬疽鈭D

3.3 膠接前蜂窩處理

膠接前應(yīng)按裝配校驗(yàn)結(jié)果對(duì)蜂窩進(jìn)行處理，這包括可能存在修切、清潔，以及裝配時(shí)的邊緣固定。修切一般發(fā)生在蜂窩尺寸容差超過膠接裝配要求時(shí)的一種修理方法，可使用刀片、鏟刀或鋸條等進(jìn)行邊緣修理，使用砂紙進(jìn)行外形修理。 修理后必須進(jìn)行再次預(yù)裝檢測。 在膠接前蜂窩芯的膠接面，長期放置或修理后的蜂窩件應(yīng)進(jìn)行清潔， 達(dá)到無目視可見的污染物、雜質(zhì)、灰塵或加工碎屑。 清潔可以使用吸塵器或壓縮空氣去除可見灰塵然后用丙酮清洗。 符合要求的蜂窩芯與復(fù)合材料組件組裝后， 在貼膠膜前應(yīng)填充發(fā)泡膠進(jìn)行與復(fù)合材料零件的邊緣固定， 見圖6。 邊緣固定既可以填充蜂窩邊緣增加剛度，也可以實(shí)現(xiàn)與零件邊緣的膠接固定， 從而避免因蜂窩滑移而造成部件變形。

圖6 蜂窩發(fā)泡膠邊緣固定

3.4 膠接表面制備

膠接表面制備的好壞將直接關(guān)系到復(fù)合材料部件的膠接質(zhì)量，尤其會(huì)影響膠接結(jié)構(gòu)使用耐久性，因而必須高度重視，嚴(yán)格按工藝文件要求實(shí)施。

復(fù)合材料成型的工藝中，為使制件易于脫模，通常采取噴涂含硅脫模劑或鋪貼脫模布作為隔離措施。 實(shí)踐證明，無論采取何種措施，都會(huì)使復(fù)合材料表面受到一定程度的“污染”而不利于膠接質(zhì)量，其中以噴涂脫模劑的影響甚為嚴(yán)重。 因此對(duì)于該型垂尾翼盒需膠接的各復(fù)合材料零件， 成型時(shí)的膠接面為貼膜面沒有采用脫模劑，而使用了脫模布。 成型后的零件在膠接前必須進(jìn)行表面清洗處理， 以確保復(fù)合材料制品的膠接質(zhì)量。 對(duì)于該型飛機(jī)垂尾翼盒這類碳/環(huán)氧復(fù)合材料膠接件， 其表面處理采用了砂紙打磨后再用丙酮清洗，這樣既保證了表面清潔無硅、無油，又使膠接面具有一定的粗糙度。

3.5 鋪貼膠膜與膠接裝配

在零件表面制備好之后進(jìn)行的膠接裝配： 首先鋪貼膠膜、然后在膠接固化模具上進(jìn)行膠接裝配。 單層膠膜只能保證最小的粘接層厚度， 即膠膜固定厚度， 因此在實(shí)踐鋪貼中根據(jù)預(yù)裝配階段的間隙校驗(yàn)情況，適當(dāng)?shù)脑黾幽z膜層數(shù)進(jìn)行間隙補(bǔ)償。 對(duì)于蒙皮與蜂窩的膠接，鋪設(shè)膠膜前，應(yīng)根據(jù)校驗(yàn)?zāi)そY(jié)果將蜂窩芯邊緣處及有下陷區(qū)域分別填充發(fā)泡膠， 這么做既可提高蜂窩邊緣剛性，對(duì)蜂窩進(jìn)行固持，還可補(bǔ)償蜂窩與蒙皮配合超差間隙。 在膠膜鋪貼前通常使用剪刀、刀片等工具手工按膠接尺寸進(jìn)行裁剪下料，然后鋪貼在膠接連接區(qū)。 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，鋪貼膠膜的操作過程應(yīng)特別注意下列幾點(diǎn)：

1）為了提高膠接質(zhì)量， 可以在貼膠膜前先在零件待膠接面上涂覆底膠。 如在該型飛機(jī)垂尾翼盒膠接工藝中， 用專用稀釋劑將膠膜稀釋后涂覆零件表面； 然后進(jìn)行預(yù)熱使溶劑揮發(fā)后再鋪貼膠膜可很好的改善了膠接質(zhì)量。

2）鋪貼膠膜的時(shí)候應(yīng)特別注意防止在膠膜和膠接面產(chǎn)生氣泡，必要時(shí)需用尖針或刀片戳破氣泡，排出空氣。

3）膠膜需要拼接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制拼接寬度， 對(duì)接寬度一般應(yīng)小于2mm。

4）為了使膠接零件能相互預(yù)粘， 使其各個(gè)零件膠接裝配位置固定準(zhǔn)確， 可采用局部預(yù)熱或烘箱預(yù)熱的方法使膠膜鋪貼時(shí)具有適宜的自粘性。

膠膜鋪貼好后進(jìn)行膠接裝配時(shí)可以利用預(yù)裝配時(shí)制出的工藝定位孔定位； 也可以借助于專用膠接工裝來定位 （利用工裝上刻出的相應(yīng)零件位置刻線），以保證膠接零件互相位置的準(zhǔn)確性。 在特殊情況下，還可以采用壓敏膠帶進(jìn)行輔助定位。 使用工裝并結(jié)合上述各中定位方法， 不僅可以使各個(gè)零件裝配準(zhǔn)確性更高，而且可以確保膠接后的部件外形，較多的應(yīng)用在飛機(jī)復(fù)合材料機(jī)翼和尾翼部件上。 圖7所描繪的為該型飛機(jī)復(fù)合材料垂尾翼盒膠接裝配工裝截面示意。

圖7 某型飛機(jī)復(fù)合材料垂尾翼盒膠接裝配工裝

這種上下合模的模內(nèi)膠接裝配形式應(yīng)特別注意對(duì)各零組件的外形容差檢驗(yàn)和預(yù)裝校驗(yàn)過程。 如，墻的凸緣開擋偏小，則在模具外形固定的情況下，膠接間隙就會(huì)偏大，容易產(chǎn)生疏松；若凸緣開檔偏大，就會(huì)存在模具的強(qiáng)行壓制而產(chǎn)生應(yīng)力， 出模后部件就會(huì)變形；或者因?yàn)閴βN曲變形，使得膠接間隙同時(shí)存在偏大和干涉， 在強(qiáng)行膠接裝配后就會(huì)同時(shí)產(chǎn)生疏松和應(yīng)力變形。

膠接裝配的方案還要特別注意后期膠接固化中的熱變形。 由于復(fù)合材料熱脹冷縮效應(yīng)與膠接所用工裝模具材料的熱膨脹系數(shù)上的顯著差異等原因，膠接過程中必然存在一定的殘余應(yīng)力， 脫模后就會(huì)產(chǎn)生變形。 若不解決或不降低熱變形的影響會(huì)使膠接連接質(zhì)量下降或產(chǎn)品外形變形。 如在該型飛機(jī)研制期，發(fā)現(xiàn)垂尾翼盒膠接后，“工字型”墻從模具中取出后，因熱變形，凸緣會(huì)順著纖維的鋪貼方向產(chǎn)生如圖8所示的向內(nèi)收縮現(xiàn)象。 變形后的墻的凸緣與蒙皮間產(chǎn)生了較大間隙，從而造成脫膠或疏松。 通過采用將墻的芯模外形在高度方向適當(dāng)縮小，并在芯模上、下兩個(gè)面各鋪貼一層具有一定厚度的膨脹橡膠板（見圖9）的膠接裝配方式和固化后降低降溫速率可以解決這一問題。 這是因?yàn)樵谀z接固化時(shí)，隨溫度的升高， 膨脹橡膠板發(fā)生膨脹對(duì)凸緣區(qū)施壓而使的各個(gè)墻零件與蒙皮很好的貼合，且可減少應(yīng)力集中；同時(shí)，膨脹橡膠板的膨脹消除芯模、膠接成型模及零件在高度方向所產(chǎn)生的偏差積累； 降低降溫速率則可緩慢消除固化時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力， 可最終使垂尾翼盒膠接質(zhì)量和外形質(zhì)量較好的改善。

3.6 膠接固化

圖8 墻凸緣收縮示意

圖9 芯模鋪貼膨脹橡膠板示意

膠接固化成型過程是在一定溫度和壓力條件下膠粘劑充分膠聯(lián)， 使膠接零件復(fù)合成為具有一定強(qiáng)度、剛度及足夠韌性的一整體結(jié)構(gòu)連接工藝過程。 理論上講膠接固化時(shí)只應(yīng)施壓接觸壓力， 使膠粘劑剛好流動(dòng)并浸潤膠接表面。 但在該型飛機(jī)垂尾翼盒實(shí)際固化過程中，不可避免產(chǎn)生較高的壓力，而使部分膠粘劑在膠縫的邊緣被擠出，出現(xiàn)均勻的溢膠面（見圖10）。 對(duì)于板-板膠接的周邊出現(xiàn)溢膠區(qū)，對(duì)于層板與蜂窩的膠接， 在蜂窩芯上下面板膠接端面沿著蜂窩格形成膠瘤。 這種均勻的溢膠通常是允許存在的。

圖10 膠接固化產(chǎn)生的膠瘤

膠接固化通常采用熱壓法固化工藝， 其優(yōu)點(diǎn)是通用性好、溫度均勻、加壓均勻、膠接質(zhì)量易于保證。熱壓罐膠接固化成型的四要素是：真空度、壓力、溫度和時(shí)間。 通常的熱壓罐膠接固化系統(tǒng)是使用真空袋法見圖11 a所示。 而該型飛機(jī)垂尾翼盒采用模內(nèi)熱壓罐膠接， 這種方法是將真空袋密封改為模具周圍密封，然后模內(nèi)抽真空通過熱壓法固化，見圖11 b所示。 該型飛機(jī)垂尾翼盒采用的膠接固化工藝曲線見圖12所示。

圖11 熱壓罐膠接固化系統(tǒng)圖

圖12 熱壓罐膠接固化工藝曲線

在熱壓罐中膠接固化，加壓是靠充氣來實(shí)現(xiàn)的。所以， 必須將膠接裝配好的膠接構(gòu)件連同固化模具一起置于真空狀態(tài)， 通過抽真空 （真空度應(yīng)大于0.095MP），使內(nèi)部形成負(fù)壓。 抽真空的目的，除了使膠接零件加上壓力外， 還可以排除固化成型過程中的低分子揮發(fā)物，以保證膠接件的質(zhì)量。

固化溫度、 壓力和保溫時(shí)間的工藝參數(shù)選定主要取決于所選用的膠粘劑， 以及膠接件的相互配合情況和構(gòu)件的類型等。 對(duì)于那些膠接零件剛性大和配合情況較差的，應(yīng)取較大的固化壓力。 對(duì)于具有蜂窩夾層膠接結(jié)構(gòu)件， 應(yīng)視蜂窩芯子的材料和規(guī)格等選取相應(yīng)的固化壓力， 如圖12所示的該型飛機(jī)垂尾翼盒膠接工藝曲線，其壓力控制為2MPa左右。在膠接固化過程中必須嚴(yán)格控制升降速率， 降溫速率一般保持在≤2℃/min，膠接部件出罐溫度應(yīng)在60℃以下。

4 復(fù)合材料膠接質(zhì)量控制

復(fù)合材料膠接質(zhì)量控制主要有工序檢驗(yàn)、 隨爐試樣性能檢測和無損檢測及外形測量等三個(gè)方面[4]。工序檢驗(yàn)是質(zhì)量控制中最有效、最根本的途徑，是整個(gè)膠接成型工藝過程中一種主動(dòng)控制內(nèi)容。 在工序檢驗(yàn)中，應(yīng)對(duì)包括膠接零件狀態(tài)、膠粘劑性能復(fù)驗(yàn)項(xiàng)目、 涂膠或敷貼膠膜的質(zhì)量檢查； 另外還有對(duì)預(yù)裝配、膠接裝配和固化成型等的控制。 隨爐試樣測試是一種破壞性檢驗(yàn)，是隨膠接零件一起同批次原材料、同批制造人員、 按相同工藝參數(shù)制作的破壞性檢查試樣； 是驗(yàn)證膠接制品各項(xiàng)性能是否符合設(shè)計(jì)部門的技術(shù)要求的重要依據(jù)之一。 膠接零件的外形測量是根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣要求進(jìn)行直接測量， 或依據(jù)檢驗(yàn)型架對(duì)一些圖樣要求的特殊測量部進(jìn)行測量。 除了隨爐試樣判斷膠接情況， 還必須經(jīng)過無損檢測對(duì)整個(gè)膠接面的粘實(shí)和內(nèi)部結(jié)合情況進(jìn)行檢查。 用何種無損檢測手段根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式而定。 一般對(duì)復(fù)合材料面板與蜂窩芯子的膠接采用用聲阻法、X光或激光全息攝影無損檢測；對(duì)復(fù)合材料與金屬膠接、復(fù)合材料間膠接通常用射頻超聲檢測、超聲C掃描檢測方法。

另外復(fù)合材料的膠接質(zhì)量控制還包括對(duì)膠接操作環(huán)境的控制和熱壓設(shè)備的控制。 復(fù)合材料膠接對(duì)環(huán)境的溫、濕度，凈化程度有嚴(yán)格的要求，必須保證膠接表面干燥、 無塵以及膠粘劑材料的工藝性和性能。 熱壓設(shè)備保證膠接固化在穩(wěn)定環(huán)境下反應(yīng)，這就要對(duì)熱壓設(shè)備運(yùn)行過程監(jiān)控。

5 結(jié)語

通過本文內(nèi)容的敘述， 我們不難看出復(fù)合材料膠接作為一種先進(jìn)的連接裝配方式可以在飛機(jī)垂尾翼盒上應(yīng)用。 是否采用膠接結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員要依據(jù)其特點(diǎn)，結(jié)合工藝技術(shù)部門意見來確定。 工藝技術(shù)人員在進(jìn)行復(fù)合材料膠接工藝方案確定的時(shí)候， 應(yīng)特別注意膠粘劑的選擇、部件結(jié)構(gòu)連接形式、工裝優(yōu)化設(shè)計(jì)、零組件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和容差分析、表面處理、膠接組裝方式確定和預(yù)裝配校驗(yàn)、以及固化參數(shù)選擇等。為了確保膠接產(chǎn)品質(zhì)量， 應(yīng)保證操作環(huán)境和熱壓設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定；工序過程檢驗(yàn)必須嚴(yán)格；并且應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行隨爐試片檢查驗(yàn)證以及無損測試。

隨著飛機(jī)應(yīng)用先進(jìn)復(fù)合材料部位日益增多，一些復(fù)合材料結(jié)構(gòu)膠接連接工藝仍有許多技術(shù)難點(diǎn)，如復(fù)合材料零件的固化熱變形問題導(dǎo)致的容差分配和公差疊加不滿足組裝要求， 以及膠接質(zhì)量和外形往往無法同時(shí)保證等問題。 工程技術(shù)人員應(yīng)對(duì)膠接工藝有足夠的重視，面對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，要對(duì)零件成型中的變形、膠接工裝設(shè)計(jì)、容差分配等充分考慮。

[1]“ReduxBondingTechnology”,HexcelComposites,December2001.

[2]Campbell,F.C., “Secondary Adhesive Bonding of Polymer-Matrix Composites”,in ASM Handbook Vol.21 Composites,ASM International,2001.

[3]Campbell, F.C., “Aerospace Structural Materials”,Manufacturing Technology,2006.

[4]沃西源. 復(fù)合材料膠接連接[J]. 航天返回與遙感，1996.