補(bǔ)強(qiáng)修理飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕與防護(hù)澳大利亞研究中心自70年代起提出用復(fù)合材料修復(fù)F-111戰(zhàn)斗機(jī)金屬部件。國(guó)外深入探討了熱固化復(fù)合材料補(bǔ)片膠接修補(bǔ)技術(shù)，并成功應(yīng)用于軍民用飛機(jī)和艦船修復(fù)。相關(guān)國(guó)家開(kāi)發(fā)了金屬基體表面處理工藝及設(shè)備，研制了高性能膠黏劑和復(fù)合材料補(bǔ)片材料，制定了標(biāo)準(zhǔn)化工藝和檢測(cè)技術(shù)。90年代，我國(guó)將該技術(shù)應(yīng)用于某型飛機(jī)平尾腐蝕修復(fù)。引入/CONTENTS目錄飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)01金屬補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理02復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理03飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)PART01一、飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)受損后，為確保其安全繼續(xù)運(yùn)行，必須迅速實(shí)施修補(bǔ)技術(shù)。目前，飛機(jī)結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)技術(shù)主要包括以下幾種：修理技術(shù)局部修補(bǔ)技術(shù)主要適用于較小的損傷和故障，例如補(bǔ)焊、填塞、掏孔等。這種修補(bǔ)方法旨在維持原有結(jié)構(gòu)的完整性，同時(shí)減少修理所需的時(shí)間和成本。一、飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)1.局部修補(bǔ)修理技術(shù)復(fù)合修補(bǔ)技術(shù)通過(guò)結(jié)構(gòu)覆蓋或填充材料來(lái)修復(fù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)。該技術(shù)不僅能修復(fù)肉眼可見(jiàn)的故障，還能處理不可見(jiàn)的缺陷，具有高效、快捷、重量輕和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。一、飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)2.復(fù)合修補(bǔ)修理技術(shù)金屬結(jié)構(gòu)修補(bǔ)技術(shù)專注于修復(fù)金屬結(jié)構(gòu)的損壞，如填補(bǔ)、熔接等。該方法以其高強(qiáng)度和可靠性著稱，但實(shí)施過(guò)程中可能涉及較高的時(shí)間和成本投入。一、飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)3.金屬結(jié)構(gòu)修補(bǔ)修理技術(shù)全面修補(bǔ)技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)全面性結(jié)構(gòu)損傷的情況。該修補(bǔ)方式需要對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆卸、更換或翻新，是修補(bǔ)技術(shù)中最為復(fù)雜的一種。一、飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)4.全面修補(bǔ)修理技術(shù)金屬補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理PART02二、金屬補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理金屬補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理工藝因其良好的可實(shí)施性和簡(jiǎn)便的操作流程，被廣泛采用。根據(jù)其與待修部位的連接方式，可分為機(jī)械連接和膠接兩大類。其中，機(jī)械連接雖應(yīng)用廣泛，但易導(dǎo)致應(yīng)力集中，可能引發(fā)新的結(jié)構(gòu)損傷；而膠接修理因其在復(fù)雜形狀和雙曲面區(qū)域的不適用性，實(shí)際應(yīng)用相對(duì)較少。二、金屬補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理在實(shí)施過(guò)程中，為確保修理效果，金屬補(bǔ)片的材料應(yīng)盡可能與被加強(qiáng)件的材料保持一致，若存在差異，則必須采取有效的絕緣隔離措施。當(dāng)補(bǔ)片材料與被加強(qiáng)件材料相同時(shí)，補(bǔ)片厚度應(yīng)與構(gòu)件厚度相等或略厚；若材料不同，補(bǔ)片的剛度和強(qiáng)度需與構(gòu)件相匹配。二、金屬補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理補(bǔ)片的形狀和大小應(yīng)基于被加強(qiáng)件的形狀確定，一般優(yōu)先選用八角形或圓形補(bǔ)片。在形狀變化處，應(yīng)確保圓角半徑足夠大；同時(shí)，建議將補(bǔ)片四周設(shè)計(jì)成斜削形狀，至少在整個(gè)厚度上倒角45°，以減少應(yīng)力集中。補(bǔ)片的纖維方向應(yīng)與拉應(yīng)力方向一致，以提高修補(bǔ)效果。二、金屬補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理在設(shè)計(jì)補(bǔ)片與構(gòu)件的連接時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮對(duì)稱連接，最好采用兩片厚度相等的補(bǔ)片對(duì)稱地連接到構(gòu)件的兩側(cè)，以避免產(chǎn)生附加的偏心彎曲應(yīng)力和變形。同時(shí)，應(yīng)盡量選用同一種緊固件進(jìn)行連接，以確保連接的穩(wěn)定性和可靠性。二、金屬補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理在高應(yīng)力區(qū)域，補(bǔ)片與構(gòu)件的連接應(yīng)滿足靜連接強(qiáng)度的要求。鉚接時(shí)，建議采用濕連接以提高連接質(zhì)量。此外，補(bǔ)片與原構(gòu)件的界面應(yīng)涂敷密封劑或防護(hù)涂層，以防止腐蝕。裝配完成后，施用緩蝕劑是防腐蝕的最后一道防線，常用的緩蝕劑包括水置換型和重型兩種類型。復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理PART03三、復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的修復(fù)，主要采用以下三種方法：貼補(bǔ)法、挖補(bǔ)法以及螺接外補(bǔ)強(qiáng)板法貼補(bǔ)法主要適用于對(duì)氣動(dòng)外形要求不甚嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)挖補(bǔ)法則因其施工難度較高、修理周期較長(zhǎng)，導(dǎo)致在外場(chǎng)條件下難以實(shí)施。螺接外補(bǔ)強(qiáng)板法不僅適用于內(nèi)場(chǎng)和外場(chǎng)環(huán)境，且該方法具有顯著的優(yōu)勢(shì)：在施加適當(dāng)?shù)臄Q緊力矩后，螺紋連接為層合板提供了橫向約束，從而有效地抑制了預(yù)先存在的分層現(xiàn)象的擴(kuò)散。三、復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理復(fù)合材料補(bǔ)片膠接技術(shù)，作為一種20世紀(jì)80年代末興起并正逐步普及的飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)腐蝕損傷修復(fù)技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的機(jī)械連接或金屬補(bǔ)強(qiáng)板膠接修復(fù)方法，展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。三、復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理復(fù)合材料以其卓越的綜合性能，包括高比強(qiáng)度、高比剛度、輕質(zhì)、卓越的疲勞性能和耐腐蝕性能，使得修復(fù)后的結(jié)構(gòu)在氣動(dòng)外形保持、密封性、防腐蝕性方面表現(xiàn)優(yōu)異，同時(shí)結(jié)構(gòu)增重極少。此外，復(fù)合材料具備設(shè)計(jì)靈活性和成型便捷性，可通過(guò)鋪層設(shè)計(jì)優(yōu)化修復(fù)區(qū)域的應(yīng)力分布，適用于各種復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)件的修復(fù)，具有高度的針對(duì)性和適應(yīng)性。如圖所示，某型飛機(jī)的金屬副油箱即采用了復(fù)合材料補(bǔ)片膠接技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。此技術(shù)無(wú)需使用緊固孔和緊固件，不僅提高了修復(fù)效率，還避免了機(jī)械連接可能帶來(lái)的新?lián)p傷，有助于改善應(yīng)力集中和載荷分布，提升被修復(fù)結(jié)構(gòu)的耐久性和損傷容限特性。三、復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理某型飛機(jī)副油箱的腐蝕損傷修理三、復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理在針對(duì)飛機(jī)重要受力構(gòu)件和耐久性設(shè)計(jì)關(guān)鍵件進(jìn)行輕度損傷修復(fù)時(shí)，若更換構(gòu)件成本高昂或缺乏更合適的修復(fù)方法，復(fù)合材料補(bǔ)片膠接技術(shù)可作為一種有效選擇。該技術(shù)對(duì)修理部位良好的開(kāi)敞性要求，確保了修復(fù)工藝的質(zhì)量和后續(xù)檢查的便利性。三、復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理主要修理過(guò)程大致分為七步：三、復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理在過(guò)去的十年里，國(guó)內(nèi)研究單位針對(duì)金屬腐蝕損傷復(fù)合材料的修補(bǔ)設(shè)計(jì)與分析、腐蝕損傷修補(bǔ)前的原位表面處理技術(shù)、典型腐蝕坑的原位填充技術(shù)，以及復(fù)合材料的修補(bǔ)固化工藝等方面，進(jìn)行了詳盡而系統(tǒng)的研究，并在實(shí)驗(yàn)室模擬環(huán)境下，對(duì)大量模擬損傷試樣進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。三、復(fù)合材料補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理研究結(jié)果表明，所開(kāi)發(fā)的金屬腐蝕損傷原位修理技術(shù)顯著提升了腐蝕損傷試樣的靜強(qiáng)度和疲勞特