胶接技术发展概述

复合材料胶接工艺的研究与应用现状

班级： 04030202

学号：2010040302071

2010040302068

姓名：张伟健，张珂华

前言

胶接技术又称为粘接、黏结等，是指：在一定条件下使两种零件获得具有足够强度的胶接接头的联接方法。自本世纪初，各类合成树脂和合成橡胶研制成功至今，胶粘剂和胶接技术迅猛发展。特别是八十年代以来，新的性能优异的胶粘剂不断出现，且由于独特的胶粘技术，使胶接技术朝着越来越多功能、越来越能够实现多目的的方向发展。

1 我国胶粘剂市场概况

截止至2007年末，我国胶粘剂生产企业已达1500多家，品种超过3000种。我国目前的生产能力仅次于美国。合成胶粘剂在“十一五”期间将有巨大发展。“十一五”我国各类胶粘剂及密封剂的需求量预测每年将以高于10%的速度增长，到2010年总产量将达到730万吨、平均年增长率为11.5%，总价值达570亿元、平均年增长率为11.8%。

据有关专家预测，2010年胶粘剂及密封剂在各应用领域的需求分布为：木材加工胶合板及木工333万吨，建筑建材及涂料200万吨，包装及商标89万吨，制鞋与皮革43万吨，交通运输24万吨，纸加工与书刊装订15万吨，装配(机械、电器、仪表等)12.7万吨，民用消费5.3万吨，其它8万吨。按照2010年胶粘剂及密

封剂产量达到730万吨(年平均增长11.5%)、销售额达到570亿元(折合69亿美元、平均年增长 11.8%)的目标，届时我国胶粘剂及密封剂产量将居世界第1位，销售额为世界第3位。

2.胶粘剂分类

市场上常见的胶粘剂按照其使用可以分为：结构胶、非结构胶、特种胶（如:耐高温、超低温、导电、导热、导磁、密封、水中胶粘等）三大类。

3.胶接技术优点

胶结技术与传统的连接方法相比有以下优点：

1）工艺方面：工艺简单，不要求较高的加工精度，对复杂零件可分别加工、胶粘组装。可在水下粘接，也可在带油表面上粘接。可采用与焊接、铆接、螺纹连接相结合的方式，扬长避短，从而获得综合的效果。可降低成本，缩短工期，焊接、铆接、键连接都需要多道工序，粘接可一次完成。除用于连接、密封、堵漏、绝缘外还可广泛用于机械零件的耐磨损、耐腐蚀修复，也可用于修补零部件的各种缺陷，如裂纹、划伤、尺寸超差、铸造缺陷等。

2）材料方面：可实现金属、塑料、橡胶、陶瓷、软木、玻璃、木材、纸张、纤维等各种材料之间的联接，亦可实现材料不同厚度的连接。除此之外，还能克服铸铁、铝焊接时易裂和铝不能与铸铁、钢焊接等问题。

3）力学性能方面：不削弱零件本身结构，可避免因螺钉孔、铆钉孔和焊缝周围的应力集中所引起的疲劳龟裂。胶粘面积大、应力分布均匀，可避免局部应力集中，延长使用寿命。结构的重量大为减轻，对于飞行器等运载等运载工具来说，所获得的经济效益十分明显。

4）其它性能方面：连接件重量轻和外形光滑。具有较好的密封性、光滑的表面，不存在电位差导致的电化学腐蚀，使用寿命长。可赋予接头以快速固化、导热性、导电性及导磁性，也可绝缘、绝热性能、减振性能。

4.胶接技术应用

由于上述的种种优点，胶接技术在工业和生活中的应用非常广泛。常见的工业应用如下：

1）轨道交通：

自我国开始大规模生产电力机车开始，胶接技术就大量的应用到轨道车辆上。其典型的应用主要有四个部分：a）电力机车前窗玻璃与车体钢结构胶接。b）电力机车司机室入口门框与司机室钢结构之间胶接。c）过滤器与侧墙之间胶接。d）复合材料的司机室与车体支撑钢结构胶接。在电力机车上使用的胶粘剂大部分为具有高剪切强度、合适的弹性模量、好的抗紫外线能力和合适的固化速度的聚氨酯类胶。除聚氨酯类胶粘剂外还有大量使用其它如橡胶一沥青胶粘剂、多种改性的热固性胶粘剂、乙烯基类胶粘剂等等，一辆现代化机车使用胶粘剂大约在500千克以上。

除此之外，现代化的铁轨也开始大量使用一种铁道轨头套式胶粘结构连接器。这种铁轨除了具有结构简化、安全可靠、成本低廉、提高工效和降低劳动强度等优点外，亦能确保列车通过时，两轨头平稳、牢固、安全、可靠。

2）汽车工业：

胶接技术主要应用在：车体和车项加固扳；双层壳体顶板；车盖内外板；制动蹄片；离合器和传动带；车窗密封；塑料挡板；盘式制动器摩擦衬块；玻璃钢（FRP）车身壁板（运动汽车和卡车）；散热器水箱；车蓬边缘突起；塑料地板等地方。使用的胶粘剂有氯丁

溶剂型胶粘剂、丁腈—酚醛胶膜、酚醛型胶粘剂、丁基橡胶带、聚氨酯胶粘剂、聚乙烯醇缩丁醛胶粘剂、橡胶密封剂等25种。平均每辆车5～10千克左右。

3）航空航天：

我国军用飞机与国外军用飞机均采用部分胶接技术，但胶接技术的使用程度大有不同。我国军用飞机胶接面积小，如歼八机上使用 SY-14胶粘剂胶接蜂窝夹芯结构，直九机尾翼、平尾、垂尾、方向舵等采用J-89.J-99胶粘剂共90平方米的胶接结构。而美国B-58飞机的机身、机翼、操作面、整流罩等部位，其胶接面积高达全机的80%表面积，Boeing747的胶接面积为3000余平方米。另外，卫星的舱口、口盖、运载火箭的卫星整流罩等结构件也都采用胶接技术。

4）修补：

在工业中某些设备零件发生磨损、破裂、腐蚀、划伤、断裂以及油箱、水箱、管道等漏油、漏水、漏气，使用传统的焊接、铆接、刷镀、热喷涂等办法难以解决时，也常使用胶接技术对设备进行修复。铸铁、铸铝、铸铜等铸件生产中存在很高的废品率，通常也用胶接技术进行修复。常用的胶粘剂有TG101、YG111铁质修补剂、

TG103钢质修补剂，TG104铝质修补剂，TG406、TG416耐腐蚀修补剂等。在产品修复过程中，除单一胶接修复外，最常见的就是胶粘与其它修复技术配合使用，取长补短，得到更好的修复效果。

5）其它用途：

压力容器胶接（包括非金属筒壁和金属底座胶接），卫星通讯高频电路用金属基板胶接，建筑砼梁结构胶接，牙齿金属托槽的胶接，各类饰品的胶接等等。由此可见，胶接已经遍布生产生活的各个角落。

5.胶接技术的质量检测

胶结构件的检验方法也分为破坏性检验和无损检验两大类。破坏性检验常用的检验方法有：正拉强度实验、拉力机剥离强度测试、劈裂强度测试、剪切冲击强度实验等等。无损检验常用方法有：超声诊断、声阻诊断、X射线透视诊断和激光全息诊断。目前，更为先进的神经网络元敲击诊断法、声陈列超声波检测也逐渐应用于生产中。

6.胶接技术的相关标准