Клеесварные конструкции

Категория:
Сварные соединения


Клеесварные конструкции

При изготовлении ряда крупногабаритных конструкций летательных аппаратов из тонколистовых материалов широко применяется сборка узлов из отдельных панелей. При этом большое количество соединений выполняется с помощью клепки. Однако соединение панелей клепкой, как отмечалось выше, имеет существенные недостатки. К их числу относятся также трудность герметизации отсеков, невозможность получения гладкой поверхности аэродинамических обводов (особенно на панелях с тонкой обшивкой), невысокая усталостная прочность конструкций и сравнительно большая трудоемкость изготовления.

Важным новым технологическим процессом является точечная электросварка с применением клея, позволяющая заменить процесс клепки и повысить производительность. В последние годы клеесварные соединения, особенно из алюминиевых сплавов, начинают широко применяться в различных отраслях промышленности. Они обладают высокой работоспособностью при различных нагрузках и допускают возможность электрохимического оксидирования.

Клеесварные соединения могут выполняться по двум основным технологическим вариантам.

Один из них заключается в нанесении жидкого клея, обладающего сравнительно большой жизнеспособностью (т. е. способностью Длительно оставаться в состоянии годности к употреблению), на сопрягаемые поверхности с последующей сваркой по слою клея. При работе по этому методу предъявляются повышенные требования как к составу покрытия (клея, герметика), так и к технологическому процессу сварки.

Изготовление клеесварных конструкций по второму варианту позволяет разделить процессы сварки и нанесения клея. Сварка выполняется по обычной технологии, а затем в зазор между свариваемыми элементами вводится клей.

При нанесении клея за два прохода на обе кромки соединения внахлестку обеспечивается заполнение зазора на ширине нахлестки (40 — 150 мм) однорядного и даже многорядного точечного шва и при листах любой толщины. Шаг сварных точек на проникновение клея в зазор не влияет.

По этой технологии можно собирать и прихватывать одновременно весь набор элементов жесткости на панели, тогда как сварка по слою клея требует последовательного соединения каждого отдельного элемента жесткости с обшивкой. Разделение процессов сварки и нанесения клея дает возможность повысить уровень механизации и автоматизации каждого из них.

Для обеспечения высоких свойств клеесварных соединений к клеям предъявляются весьма жесткие требования: отверждение при незначительном удельном давлении без выделения летучих компонентов и с минимальной усадкой, высокая химическая стойкость в электролитах при оксидировании, достаточная эластичность и прочность при неравномерном отрыве.

В наибольшей степени этим требованиям отвечают клеи на основе эпоксидных и фуриловых смол. Так, в промышленности нашли применение клеи BK-32-3M и ФЛ-4С. В последнее время разработан теплостойкий клей ВК-1, свойства которого удовлетворяют требования к клеесварным конструкциям, работающим в интервале температур от — 60° до +150 °С. Клей ВК-1 обладает весьма длительной жизнеспособностью и хорошей текучестью, его можно применять как для предварительного нанесения на свариваемые поверхности, так и для заливки в зазоры нахлестки после сварки.

Адгезия клея в большой степени зависит от подготовки поверхности. Перед сваркой поверхности травятся, а затем механически зачищаются. Сопрягаемые поверхности обшивки и набора жесткости зачищаются обычно вращающимися металлическими щетками по шаблону на ширину, превышающую на 5 — 6 мм ширину полки элемента набора.

Для сварки используются машины МТИП-300, МТИП-450, МТИП-600, МТПР-600 и машины переменного тока МТП-100. Панели одинарной кривизны свариваются плоскими, а затем формуются в стапеле. Плоские панели свариваются на рольгангах.

Крупногабаритные панели двойной кривизны можно сваривать на подвесных приспособлениях. В настоящее время разработаны специальные установки, позволяющие сваривать такие панели в любом положении и с равномерным шагом.

После нанесения клея сварные панели термообрабатываются для горячего отверждения клея и анодируются. В отвержденном состоянии клей образует герметичный слой, препятствующий проникновению электролита в глубь шва при анодировании, цинковании и других способах гальванической обработки соединений.

Прменение клеесварных соединений рационально пока для конструкций с толщиной элементов, не превышающей 2 — 3 мм. При больших толщинах эффективность применения клея в комбинированном соединении резко снижается.

Внедрение точечной электросварки с применением клея вместо клепки позволяет уменьшить вес конструкций, повысить прочность при статических и повторных нагрузках и снизить трудоемкость изготовления, особенно герметичных соединений.

Таким образом, этот процесс сварки является весьма прогрессивным, позволяющим резко увеличить объем использования контактной сварки в производстве конструкций летательных аппаратов.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум