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第十四屆中國(guó)數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)(CCMT2026)
2025-06-17
展會(huì)專題
活動(dòng)專題
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活動(dòng)專題 【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動(dòng)態(tài)】如果你仔細(xì)看飛機(jī)的“表皮”，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它的蒙皮上有許多鉚釘。為什么飛機(jī)的“表皮”是用鉚接而不是焊接呢？這就需要從制造材料、工作特性以及鉚接的特點(diǎn)說(shuō)起了。
一.制造材料
現(xiàn)代飛機(jī)使用早的制造材料是鋁合金。鋁合金有一個(gè)明顯的特點(diǎn)——焊接性能極差。用傳統(tǒng)的焊接方式焊接后，焊接區(qū)域的局部會(huì)有應(yīng)力集中，讓金屬變得很脆，而且易產(chǎn)生砂眼、氣泡、微裂紋等缺陷，于是這些位置的性能低于非焊接區(qū)。這在航空制造業(yè)中是無(wú)法接受的。
雖然現(xiàn)在已經(jīng)衍生出一些比較特殊的焊接工藝，像攪拌摩擦焊接和激光焊接，但是相關(guān)技術(shù)過(guò)于復(fù)雜，而且難以保證工藝穩(wěn)定性。對(duì)于同一種材料來(lái)說(shuō)，越薄越不容易焊接。飛機(jī)蒙皮厚度一般只有2毫米左右，即使能焊接，難度也會(huì)非常大,一般的操作人員根本無(wú)法勝任，這不利于飛機(jī)批量生產(chǎn)。
以波音787和空客A350XWB機(jī)體為例，它們是以復(fù)合材料為主，這些復(fù)合材料是多種單一材料通過(guò)復(fù)合的方法，再經(jīng)過(guò)特殊工藝制成的，焊接的難度比鋁合金還要大，制造商幾乎不使用焊接。
二.工作特性
飛機(jī)在高空高速飛行的過(guò)程中，機(jī)身蒙皮承受的是巨大的拉力。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)存在振動(dòng)，同時(shí)飛機(jī)自身也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。飛機(jī)在每個(gè)航班中經(jīng)歷的各種力都是不斷變化的，因此會(huì)存在疲勞問(wèn)題。而拉力、振動(dòng)和疲勞，都是引起焊接性能退化的主要原因。
飛機(jī)在惡劣的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作，就可能在焊接處萌生細(xì)小裂紋。更為可怕的是，接下來(lái)裂紋會(huì)沿著焊縫進(jìn)一步擴(kuò)大，甚至導(dǎo)致飛機(jī)在空中解體，發(fā)生機(jī)毀人亡的慘劇。而鉚接和螺接具有很好的抗振動(dòng)、抗疲勞等特點(diǎn)，而且由于有連接孔的存在，天然地具有抗裂紋繼續(xù)擴(kuò)大的能力。
三.使用特性
正常飛機(jī)的使用壽命一般都在20年以上，機(jī)體內(nèi)有很多復(fù)雜而精密的儀器，在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中，各種器件都有可能出現(xiàn)不同程度的損耗，采用鉚接便于后期的維修和更換。
如果采用焊接的話，飛機(jī)的蒙皮就要全部進(jìn)行更換，這樣會(huì)無(wú)形增加維修費(fèi)用和單次維修難度。即便不發(fā)生任何設(shè)備故障，也需要定期對(duì)飛機(jī)進(jìn)行檢查和維護(hù)，包括需要把連接的部位拆開(kāi)進(jìn)行檢查和維護(hù)。焊接是一種不可拆卸連接，一旦拆開(kāi)，整體結(jié)構(gòu)就會(huì)被破壞。
四.航天器中多用焊接
焊接的特點(diǎn)是速度快、密封性好，被廣泛應(yīng)用于航天、船舶和汽車制造領(lǐng)域。
在航空器中使用焊接，主要考慮工作環(huán)境和使用壽命兩個(gè)原因。航空器主要考慮的是密封性，進(jìn)入宇宙中在真空的環(huán)境下不必須考慮大氣層的摩擦力，連聲音也很難傳遞，共振也是不必考慮的范疇。而航天飛行器多數(shù)回收利用幾次就廢棄了，因此人們不會(huì)過(guò)多考慮使用壽命和原件更換。
(原標(biāo)題：飛機(jī)為啥用鉚接不用焊接？)
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