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飛機為什麽寧願用百萬顆鉚釘,也不選擇焊接?看完總算懂了!

2024-03-02科學

第一,作為最常見的金屬構件連線方式,是采用焊接、鉚接還是螺栓連線,細究起來還是比較復雜的問題。

與材料、形狀、厚度、連線方向、受力方向、使用環境等等這些都有關系,並沒有說哪一種就最好,或者通用。

就戰機而言,在飛行過程中,蒙皮會不特定受到各個方向上的拉伸、彎曲、剪下等各種復雜受力,在這種情況下,鉚接的穩定性與可靠性相才更符合制造工藝要求。

另一方面,飛機表面的鉚釘是固定蒙皮的,把薄蒙皮和厚骨架連線在一起,用點焊冷焊雷射焊都行,只是在拆蒙皮維修的時候會損傷骨架,所以仍然用鉚釘。

第二,焊縫的特點是裂紋可以穿過焊縫到下一塊板子上,一直延伸下去,造成大面積開裂,影響結構強度。鉚接的板子產生裂縫,只能延伸到板子邊緣。

所以以前的船都是鉚接的,二戰時美國自由輪就因為焊接原因發生過多起船身斷裂沈沒的事故。除此之外,就是金屬疲勞問題,高空與地面的濕度,溫差,讓焊接件無法保持狀態,落地了地面檢修無法查出隱患,還有維修時拆卸不方便,做不到模組化換裝。

第三,便於更換元件與更新換代,實用性為主,現在有幾個不加點現代工藝,其實有些鉚釘結構,以前是沒有的,不加成現代材料與生產產品效能和工作效率,有些在過去根本不可能實作,就像有的多層巨大折疊盒子,如果花費工夫能很快弄完,古代,有些材料都不好搞,弄出一個,都是很稀有了,有的要以力推動的有鏈滑輪堆拉門,也就現代人用這,古代人就一根繩子,加個棍的事。

第四,飛機殼體用鋁合金板,這材料不好焊接。而且像飛機殼體這種異形薄殼焊接後會造成嚴重變形,用四川話來說就是"七拱八翹「的。

此外,焊縫區域的機械效能不可能完全和母材一致。另一方面,還可以減少拼縫表面應力,減少裂縫風險。飛機外殼焊接如果能退應力,當然是焊接牢固。

第五,有一點重要的原因是:航空材料的可焊性太差,最常用的航空鋁合金,根本就焊不到一起去。鈦合金也焊不上。米格25的不銹鋼是可焊接的。

比如起落架,鋼的,也是會進行焊接的。除此之外,用鉚釘連線最大的問題主要是解決的力學的問題。鉚釘連線它可以抗疲勞、抗裂、抗反復的振動等力學問題,這些不利因素都可以克服。所以對飛機很多都采用鉚接連線。

第六,現代化的行程對材料的要求也越來越嚴格,但像飛機這樣的特殊交通工具,很多關鍵部位還是使用傳統工藝,也是從安全形度考慮的。你覺得哪一個觀點更有說服性?歡迎留下你客觀的見解。