铝蜂窝夹层的性能及应用

铝蜂窝夹层的性能及应用
铝蜂窝夹层的性能及应用

作者简介:贺中亮,男,1983年生,硕士;主要从事铝蜂窝芯的研究 Tel :029-********E-mail :zhonglianghe@https://www.360docs.net/doc/fe17344667.html, ,地址:西安市阎良开发区人民西路

铝蜂窝夹层的性能及应用

贺中亮 赵会民 刘建春 李少华 吴苗

(西安雅西复合材料有限公司,710089,西安,陕西 )

摘 要:本文综述了夹层复合材料用铝蜂窝芯的性能及其应用,与泡沫夹层在力学性能等方面综合对比分析,并展望了铝蜂窝芯的发展及应用前景。 关键词:铝蜂窝;泡沫夹层;性能

Properties and applications of aluminum honeycomb sandwich He Zhongliang, Zhao Huimin , Liu Jianchun, Li Shaohua Wu Miao (Argosy XAC Composite Materials Ltd. Xi’an, Shaanxi, 710089, China )

Abstract This paper reviews Properties and applications on aluminum honeycomb sandwich materials, Comparative Analysis on mechanical property with foam sandwich and gives the applied prospect of aluminum honeycomb sandwich.

Key words aluminum honeycomb; foam sandwich; Properties

引言

金属蜂窝是金属骨架和蜂窝孔相间的一种新型功能复合材料,因其内部结构含有许多蜂窝状直通孔而得名。铝蜂窝芯是由多层铝箔粘合,叠压,然后拉伸展开成规则的蜂窝形状。由于铝蜂窝芯的特殊构造,其分割成的众多封闭小室限制了由其合成的幕墙板内空气的流动,使热量和声波的传播受到极大的限制,具有良好的隔热、隔音、导电、耐热防腐、吸能减震,保温效果,同时它的抗弯挠、抗压性和比重轻等特性也使其他建筑材料无法比拟的。作为蜂窝家族中的“贵族”,铝蜂窝有着非常优异的性能,它强度高、耐高温、耐腐蚀,是航空、航天、高速船舶、高速列车等行业的理想材料,在建筑业是大尺寸幕墙和对阻燃要求高的室内豪华装修的首选材料。

同时由于碳纤维、芳族聚酞胺纤维增强物价格下降, 聚醋、环氧、热塑性树脂的品种和质量不断增加, 为更多的新品种夹层复合材料的研制、应用和发展提供了有利的条件。在夹层结构中,聚合物泡沫是一种最常用的芯材。主要包括:聚氯乙烯(PVC)泡沫、聚苯乙烯(PS)泡沫、聚氨酯(PU)泡沫、聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫、聚醚酰亚胺(PEI)泡沫和丙烯腈-苯乙烯(SAN 或AS)泡沫等[1]。 1 铝蜂窝芯的结构

铝蜂窝夹层结构复合材料是由两块高强度的上、下蒙皮(根据使用环境不同,又是也称为面板)和中间夹着一层厚而轻的夹芯层所组成。其结构示意图见图1[2]。

图1 铝蜂窝夹层结构组成

Fig. 1 Composed of aluminum honeycomb sandwich structure

2 铝蜂窝夹层和泡沫夹层性能特点 2.1 力学性能

蜂窝或泡沫等低密度的“芯”用于复合材料,它可分隔表皮材料,可提高抗弯曲强度、降低质量。具有相同负荷能力的夹层结构要比实体层状结构轻好几倍。芯材还能对整体强度起加强作用,降低单位体积的成本、削弱噪音与震动、增加耐热、抗疲劳扣防火性能等。芯材的作用机理是将剪切力从表皮层传向内层,使两个表皮层在静态和动态载荷下都能保持稳定,并且吸收冲击能来提供抗破坏性

能[3,

4]。

铝蜂窝具有较高的压缩模量、剪切强度和较轻的重量等优点,铝蜂窝密度较低,一般在20kg/m 3~150kg/m 3,较高的力学性能,表一为西安雅西复合材料有限公司铝蜂窝芯产品在不同规格下力学性能表。同等密度下铝蜂窝芯材的力学性能比泡沫夹层要高很多,所以成为飞机和高速列车广泛使用的夹芯材料。

表一 雅西公司铝蜂窝芯产品力学性能表

Tab.1 properties of aluminum honeycomb core of Argosy XAC composite

material LTD.

夹层结构只要考虑三个因素:面板、芯材、面板及芯材的粘接。夹层结构在应用中主要受弯曲载荷。面板承担拉应力及压应力,对其刚度和强度要求高。传

密度 lb/foot 3 铝箔厚度 mm 芯材规格 inch 室温(23.5℃)

平面压缩强度 Mpa 纵向剪切强度 MPa 横向剪切强度

MPa 8.1 0.07 3/16 3.9 3.1 1.7 3.4 0.05 1/4 2 1.6 0.9 5.2 0.07 1/4 2.8 2.2 1.3 2.3 0.05 3/8 1.11 0.86 0.59 3.6 0.07 3/8 1.56 1.2 0.82 1.7 0.05 1/2 0.61 0.57 0.39 2.6 0.07 1/2 0.86 0.8 0.55 1.2 0.05 3/4 0.34 0.34 0.25 1.8 0.07 3/4 0.48 0.48 0.35 1.0 0.05 1 0.19 0.27 0.16 1.3

0.07

1

0.26

0.38

0.23

统面板材料——铝、钢等;随着复合材料的发展,越来越多采用碳纤维或玻璃纤维增强塑料做面板材料,故芯材在结构中主要承担剪应力。对于芯材而言,具有较高剪切强度非常重要,否则,会导致芯材与面板脱离,结构失效[1]。

下面表2是对几种芯材基本性能的比较[5]:

表 2 几种芯材基本性能的比较

Tab 2. Basic property comparison of core material

芯材种类密度(kg/m3)压缩模量(MPa)剪切强度MPa)铝蜂窝芯72 1034 2.3(L),1.5(W) NOMEX R蜂窝80 250 2.25(L),1.2(W) PMI ROHACELL R泡沫75 105 1.3 PVC 泡沫80 54 1.1

由上图可以看出:在铝蜂窝芯、NOMEX蜂窝、PMI泡沫、PVC泡沫在芯材密度相近的情况下,铝蜂窝芯的压缩模量和剪切强度最高,蜂窝板承受弯曲载荷时,当上面板被拉伸的同时,下面板则被压缩,蜂窝芯传递剪切力。从力学角度分析,它与工字梁很相似,面材相当于工字梁的翼缘,几乎承受了全部的侧向正应力;芯材相当于工字梁的腹板,几乎承受了所有的剪切应力[6]。这种结构不仅提高了整体刚度,而且提高了稳定性,改善了面板及整体的力学性能。另外,由于蜂窝板的高度比面板高出几倍,剖面的惯性矩随之呈4次方增大,结构稳定性好、不易变形,具有突出的抗压能力和抗弯能力[7,8]。在麻文焱[9]等报道蜂窝铝板具有较好的韧性和回弹性,力学性能试验结果表明,蜂窝铝板抗压强度极限407.6~790.4kN/m2,抗弯强度极限为740.0~788.0kN/m2,抗压刚度为5.0~7.5kN/mm,抗弯刚度为0.40~0.66kN/mm2。夹层剪切力纵向为3.6~7.1kN,横向为4.6~5.9kN。拉伸剥离强度极限265~417kN/m2。自由落球撞击试样凹痕直径为19~21mm,凹痕深度为3.02~3.20mm,均未发现凹痕处有裂纹。由此可见,蜂窝铝板在承受外载荷时,能吸收大部分能量,具有良好的减振效果。而泡沫芯材在力学性能上与铝蜂窝芯相差较远。泡沫夹芯的拉伸、弯曲、压缩、剪切强度的低下,严重影响到其在主结构上的应用。

2.2 隔音隔热作用

铝蜂窝是一种多孔的不连续材料,实体部分截面积很小,所以金属蜂窝的密度很低,同时比表面积很大,达1000~40000m2/m3[10]。蜂窝材料本身并不具有隔热、隔音性能,然而蜂窝铝板却具有良好的隔热、隔音性能。在蜂窝铝板中,实体部分体积仅占1%~3%,其余空间内是处于密封状态的气体,由于气体的隔热、隔音性能优于任何固体材料,所以蜂窝铝板具有良好的隔热和隔音性能[11]。再者由于蜂窝的特殊结构,具有较大的比表面积,当声波接触金属表面时,经过漫反射进入蜂窝金属的孔洞内,是金属内部振动将声波转变为热能,也可以起到消音作用。同时蜂窝金属也可以对电磁波起到屏蔽作用。

2.3 导热导电作用

由于铝蜂窝芯材质是铝结构,具有良好的导电性能,可以有效的消除列车等交通工具在运动过程中产生的静电,降低了安全隐患。而泡沫夹层在运动振动摩擦时很容易产生静电,而这些静电不能有效的排除时就会出现静电聚集。这样增加了这些交通工具的不安全性。同时铝蜂窝芯具有良好的导热性能,可以有效快速的传导局部出现的高温,保证蜂窝夹芯结构的稳定性。铝蜂窝是一种不燃性材料,用人流较密集的场所,如列车车厢,体育馆等,增加了设施和环境安全性。

这些性能是泡沫夹层结构所不具备的。

2.4 其他

由于铝蜂窝的特殊的结构和制作过程,可以根据不同的需求制作不同规格的蜂窝条,在使用的时候可以借助拉力将蜂窝条拉到需要尺寸,这大大节省了储备和运输空间,减低了储备和运输的费用,同时也节约了大量的人力和物力。这点较泡沫夹层相比,具有较大的市场优势。

在生产和加工时会有余料和费料的出现,废旧的铝制品容易回收处理,反复利用。泡沫夹芯是一种难于降解的高分子材料,由多种原料经混合发泡后制得,废旧材料较难回收利用,如处理不当,造成了能源和资源的浪费,会形成“白色垃圾”较难分解而污染环境。

3. 现状和展望

然而,与泡沫夹层材料相比,铝蜂窝芯也有一定的缺陷。铝蜂窝夹层的不足之处是蜂窝芯与面板的脱层和长时间使用时铝蜂窝会出现腐蚀性。

目前,国内生产销售的蜂窝铝板均采用胶粘方式,这种粘结方式是可以满足正常的使用;同时作为一种新的钎焊蜂窝铝板技术的发展,使芯材与面板实现冶金接合,机械强度如抗拉、剪切、弯曲、剥离强度都大大提高,能在各种特殊环境下正常工作,如航天器的超高温和超低温、太空辐射,汽车及火车的高频率高强度振动,轮船高湿度环境等,更能满足当前高精尖技术发展对材料的要求[12]。

铝蜂窝耐腐蚀性主要是集中铝制品的表面防腐处理,现在对铝制品表面处理方式主要是化学氧化法和阳极化法。例如西安雅西复合材料公司利用铬酸盐法(克罗米法)和磷酸阳极化对铝箔表面进行防腐处理,使铝箔表面具有一层硬度高、化学稳定性高、抗蚀性的氧化铝层,使铝蜂窝芯产品具有较强的耐腐蚀性,增加了铝蜂窝芯的寿命。

其次,由于蜂窝夹层结构制造工艺复杂,增大了其加工难度和加工成本,因此阻碍了其在某些领域的应用。所以,降低铝蜂窝芯的加工制作成本是扩大其应用范围的关键。

随着加工技术水平的提高和加工成本的降低,铝蜂窝夹层材料将在除航天航空外,在建筑、汽车、火车和电子电气、太阳能等行业也将得到越来越多的关注。

参考文献

[1] 李涛,陈蔚,成理.等.泡沫夹层结构复合材料的应用与发展[J]。研究报告,2009

[2] 赵景丽.蜂窝夹层结构复合材料的研究[D], 陕西:西北工业大学。

[3] 李协平, 王洪奎.硬酯闭孔聚氨酯泡沫塑料的力学性能[J],宇航材料工艺, 1988,(1): 24-29

[4] 何立燕, 张广成.国内泡沫塑料高性能化研究现状[J],化工新型材料, 2004,32(9): 9-12

[5] 窦润龙.复合材料泡沫夹层结构在民机上的应有[J].材料工艺

[6] 张媛,郑百哲,李妮.蜂窝夹芯板的理论研究[J]. 北京工商大学学报(自然科学版),2001,12:

47

[7] 张广平,戴千策.复合材料蜂窝板及其应用[J],纤维复合材料,2000,2:25

[8] 陈秀娣.超薄铝蜂窝夹层结构板的弯曲刚度试验[J],航天工艺,1995,4:26

[9] 麻文焱,倪晗,姚文戈.铝蜂窝地板力学性能试验研究[J].试验技术与试验机,2002,3-4:29

[10] 陈勇军,左,孝青,史庆南等.金属蜂窝的开发、发展及应用[J].材料导报,2003,17(12):32-35

[11] ]彭明军,孙勇,李东田.简介蜂窝铝板,材料导报网刊,2006年3月第1期

[12] 范秋习.蜂窝夹层复合材料[J],北京轻工业学院学报,1998,6:77

(完整版)铝蜂窝板资料

一、铝蜂窝板起源科学家发现,蜜蜂所做的六角六面状窝是一个杰作,它以最少的材料消耗,构筑成极为坚固的蜂窝,其结构要比其他任何形状的结构更强有力。因为这种多墙面的排列和一系列连续的蜂窝形的网状结构,可以分散来自各方的外力,使得蜂窝结构对挤压力的抵抗,比任何圆形或正方形要高得多。科学家对蜂窝结构的研究,给人们的启迪是,即使非常纤薄的材料,只要把它制成蜂窝形状,就能够承受很大的压力。正是收到蜂巢的启发,铝蜂窝板蜂窝结构材料才开始面世。 二、铝蜂窝板简介铝蜂窝板是结合航空工业复合蜂窝板技术而开发的金属复合板产品系列。该产品采用“蜂窝式夹层”结构,即以表面涂覆耐候性极佳的装饰涂层之高强度合金铝板作为面、底板与铝蜂窝芯经高温高压复合制造而成的复合板材。铝蜂窝板产品系列具有选材精良、工艺先进和构造合理的优势,不仅在大尺度、平整度有出色的表现,而且在形状、表面处理、色彩、安装系统等方面有众多的选择。此外,面板除采用铝合金外,还可根据客户需求选择其它材质,例如:铜、锌、不锈钢、纯钛、玻璃纤维、防火板等。 三、铝蜂窝板构造 采用高强度合金铝板作为面板与底板,中间用航空粘合剂内粘六角铝箔蜂窝芯,经热压复合成型并在铝板表面施加装饰性或防腐蚀性涂层的一种高档三层全铝结构装饰板材。 四、铝蜂窝板特点 - 板材平整度高 - 安装方便快捷 - 板材重量轻、强度高 - 可实现大块面的板材 - 蜂窝状芯材有助于空间的保温效果 - 丰富的颜色和表面处理可供选择 - 出色的定制化加工能力,满足客户的个性化需求 - 高质量材质和先进加工工艺,确保产品经久耐用 - 各种安装系统适用不同方案,且便于安装和日常维护 五、铝蜂窝板产品用途 (1)建筑幕墙外墙挂板(2)室内装饰工程(3)广告牌(4)船上建筑(5)航空制造业(6)室内隔断及商品展示台(7)商用运输车和货柜车车体(8)公共汽车、火车、地铁及轨道交通车辆(9)对环保要求很严的现代家具行业来说,用 铝蜂窝板来做家具的加工材料,是新世纪一种很好的材料选择,其完全无毒的绿色品质,让家具商在加工家具时,少了不必要的环保程序;另外,铝蜂窝板面板可多样化如实木,铝板,石膏板,天然大理石材,均可做成蜂窝板,材料选择方便。(10)铝蜂窝板隔断:铝蜂窝板隔断的出现,打破了以往传统的隔断模式,以其高贵、清新、气派的风格,赢得了中、高档办公空间的市场份额。

夹层设计

夹层结构通常是由比较薄的面板与比较厚的芯子胶接而成。一般面板采用强度和刚度比较高的材料,芯子采用密度比较小的材料,如蜂窝芯、泡沫芯和波纹板芯等(如图10.4.1所示)。夹层结构具有质量轻、弯曲刚度与强度大、抗失稳能力强、耐疲劳、吸音和隔热等优点,因此在飞行器结构上得到了广泛应用。对结构高度大的翼面结构,蒙皮壁板(尤其是上翼面壁板)采用蜂窝夹层结构取代加筋板,能明显减轻质量;对于结构高度小的翼面结构,如操纵面,采用全高度夹层结构代替梁肋式结构,能带来明显的减重效果。以复合材料层合板为面板的夹层结构,由于材料的相容性,目前普遍采用Nomex 蜂窝芯子。 图10.4.1 蜂窝夹层结构示图 10.4.1 夹层结构的破坏模式与设计准则 (1)夹层结构破坏模式 夹层结构各种破坏模式如表10.4.1所示。实际上,结构破坏时几种破坏模式可能同时存在。此外,夹层结构对低能量冲击和湿热环境敏感,且修补较困难。设计时,要对各种可能破坏模式进行强度计算,还要进行防潮密封等设计。 (2)夹层结构设计准则 夹层结构设计,必须使其在设计载荷作用下满足强度和刚度要求,即: 1) 在设计载荷下,面板的面内应力应小于材料强度,或在设计载荷下,面板应变小于设计许用应变。 对于复合材料面板:设计外加载荷=设计载荷 。其中, n 是安全系数,是考虑附加湿热影响的载荷放大系数,。 2) 芯子应有足够的厚度(高度)及刚度,以保证在“设计外加载荷”下,夹层板不发生总体失稳、剪切破坏以及过大的挠度,并保证不发生胶接面剪切破坏。 3) 芯子应有足够的弹性模量和平压强度,以及足够的芯子与面板平拉强度,以保证在“设计外加载荷”下,面板不发生起皱失稳。 4) 面板应足够厚,蜂窝芯格尺寸应合理,以防止在“设计外加载荷”下发生芯格壁失稳及面板发生格间塌陷(即格内面板失稳)。 5) 应尽量避免夹层结构承受垂直于面板的平拉或平压局部集中载荷,以防止局部芯子压塌或镶嵌件拉脱。当集中载荷不可避免时,应采取措施,将载荷分散到其他承力构件上去。 6) 胶粘剂必须具有足够的胶接强度,同时还要考虑耐环境性能和老化性能。 7) 碳纤维层合面板与铝蜂窝芯子胶接面要注意防止电偶腐蚀问题。(通常用一层玻璃纤维布将两m n f ??m f 15.1~06.1=m f

(完整word版)飞机夹层结构复合材料零部件的损伤形式及修理方法

常见飞机蜂窝板损伤形式及修理方法 航空器复合材料中的蜂窝板是由薄而强的两层面板中间胶接蜂窝材料而成的一种新型复合材料,也称蜂窝层合结构(见图1)。其面板选材有金属板、玻璃纤维、石英纤维、碳纤维等;夹心材料主要有芳纶、玻璃纤维、铝合金及发泡型结构。蜂窝可制成不同的形状。飞机上的蜂窝结构是由耐腐蚀夹心、面板、衬垫、隔板(假梁)、边肋等零件胶合而成。面板与夹芯之间用胶膜胶接,蜂窝夹芯用芯子胶和耐腐蚀胶根据实际需要形状施加真空压力后加温胶接成型。 图1 蜂窝夹心板结构 一、航空复合材料蜂窝结构损伤种类 根据航空复合材料蜂窝结构部件在使用过程中可能出现损伤的情况,我们可以大致将胶接蜂窝结构部件的损伤分以下5类: 1、表面损伤 图2 典型表面凹坑 此类损伤一般通过目视检查发现,包括表面擦伤、划伤、局部轻微腐蚀、表面蒙皮裂纹、表面小凹坑和局部轻微压陷等。这类损伤一般对结构强度不产生明显的削弱。 2、脱胶及分层损伤

该损伤是指纤维层与层之间或面板与夹芯之间的树脂失效缺陷,主要通过敲击检查、超声波检测等手段发现。此类损伤一般不引起结构外观变化,大多是在生产过程中造成的初始缺陷,并在反复使用过程中缺陷不断扩展而导致的。脱胶或分层面积过大会引起整体复合材料强度的削弱,应及时予以修补。 3、单侧面板损伤 这类损伤包括单侧面板局部压陷、破裂或穿孔,一般通过目视检查即可发现。该类型损伤能使一侧面板和蜂窝夹芯都受到损伤(表面塌陷),对气动性能和结构强度影响较大。一旦发现该类损伤必须经过修理和检验确认后方能能重新使用。 4、穿透损伤 该类型损伤是指蜂窝部件出现穿透性损伤、严重压陷和较大范围的残缺损伤等。此类损伤对结构性能和强度有严重的影响,根据受损情况立即予以修理或按需更换新件。 5、内部积水 该损伤原因主要由于蜂窝结构边缘或蜂窝材料对接边缘密封不严或密封失效,在长期使用过程中由于雨水渗透、油液浸泡以及水汽冷凝而造成蜂窝夹芯出现积水。虽然一般情况蜂窝内部积水不会造成严重影响;但在冬季日夜气温变化较大的情况下,由于积液结冰膨胀将会会造成复合材料部件内部树脂基体脱胶;同时在积液的长期浸泡下也会使复合材料的树脂基体的胶接强度大幅降低而降低部件的整体性能;特别是各类复合材料制备的舵面、襟翼、翼身整流罩及发动机部件等,均应及时检查其内部蜂窝结构的积水情况并作出相应修理措施。目前该类损伤主要通过红外热成像、X-射线检测仪等手段进行检测。 二、蜂窝结构的检查方式 1、目视检查 目视检查法是使用最广泛、最直接的无损检测方法。主要借助放大镜和内窥镜观测结构表面和内部可达区域的表面,观察明显的结构变形、变色、断裂、螺钉松动等结构异常。它可以检查表面划伤、裂纹、起泡、起皱、凹痕等缺陷;尤其对透光的玻璃钢产品,可用透射光检查出内部的某些缺陷和定位,如夹杂、气泡、搭接的部位和宽度、蜂窝芯的位置和状态、镶嵌件的位置等。 2、手锤敲击法 用于单层蒙皮蜂窝结构。用手锤敲击蜂窝结构的蒙皮,根据不同的声响来判断蜂窝结构是否脱胶。敲击时,注意锤头与蒙皮垂直,力度适当,以能判断故障不损坏蒙皮表面为宜。为使判断准确,可先在试件上试验。敲击回声清脆是良好,沉闷是脱粘。 3、外场在位检测的便携式相控阵超声波C扫描检测系统

蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展

收稿日期:2013-02-05 基金项目:航空自然科学基金资助(2010ZF56025) 作者简介:刘杰,1985年出生,硕士,助理工程师,主要从事芳纶纸蜂窝的生产与研制,E -mail:dnaliujie@https://www.360docs.net/doc/fe17344667.html, 蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展 刘一杰1一一郝一巍1一一孟江燕2 (1一北京航空材料研究院,北京一100095) (2一南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌一330063) 文一摘一综述了有关铝蜂窝芯二芳纶纸蜂窝芯及其复合材料在制造工艺上的研究成果;蜂窝夹层结构复合材料在隔音二隔热二耐老化二冲击性能等方面的最新研究进展,并对蜂窝夹层结构复合材料的研究方向提出了几点建议三 关键词一铝蜂窝,芳纶纸蜂窝,复合材料,力学性能 Progress in Applied Research of Honeycomb Sandwich Composites Liu Jie 1一一Hao Wei 1一一Meng Jiangyan 2 (1一Beijing Institute of Aeronautical Materials ,Beijing一100095) (2一School of Material Science and Engineering ,Nanchang Hangkong University ,Nanchang一330063) Abstract 一In this paper ,the manufacturing processof the aluminum honeycomb core ,Nomex honeycomb core and composite materials have been reviewed.Furthermore ,the latest research progress of the honeycomb sandwich composites sound insulation ,heat insulation ,anti-aging ,impact properties and other aspects has been overviewed.And some suggestions of research directions of honeycomb sandwich composites are presented.Key words 一Aluminum honeycomb ,Nomex honeycomb ,Composites ,Mechanical property 0一引言 蜂窝夹层结构复合材料因其具有比强度高二抗冲 击性能好二减振二透微波二可设计性强[1-2]等优点,目前已经被广泛应用,特别是航空航天领域,蜂窝夹层结构以其优越的性能成为该领域不可缺少的结构材料之一三早期的蜂窝夹层结构复合材料芯材大多数为金属芯材,随后出现了纸蜂窝夹层结构复合材料以及纤维增强树脂蜂窝等蜂窝芯材三 目前的蜂窝夹层结构复合材料主要分为铝蜂窝夹层结构复合材料二Nomex 纸蜂窝夹层结构复合材料二玻璃钢夹层结构复合材料二棉布蜂窝夹层结构复合材料等[3],其中玻璃钢夹层结构复合材料已得到广泛的研究和应用,研究人员对于玻璃钢夹层结构复合材料的力学二隔音二隔热二抗冲击性能的研究都比较深入[4-6]三蜂窝夹层结构复合材料的性能主要由蒙皮和蜂窝芯材料的性能所决定[7],这些性能主要包括蒙皮的厚度与材质,蜂窝芯材的高度二材质二密度二 孔格大小以及形状等[8]三近些年,研究人员围绕蜂窝夹层结构复合材料做了大量研究并取得了一定成 果,本文对此作以简介三 1一铝蜂窝夹层结构 铝蜂窝芯材主要由铝箔以不同的胶接方式胶接,通过拉伸而制成不同规格的蜂窝,芯材的性能主要通过铝箔的厚度和孔格大小来控制,再将铝蜂窝芯材和不同的蒙皮材料复合,形成铝蜂窝夹层结构复合材料三铝蜂窝夹层结构复合材料具有较高的力学性能,其芯材铝蜂窝的制造成本也相对较低三但铝蜂窝夹层结构复合材料在某些环境中使用时易腐蚀,在受到冲击后,铝蜂窝芯材会发生永久变形,使蜂窝芯材与蒙皮发生分离[9-10],导致材料的性能降低三 部分研究者从胶接工艺对铝蜂窝夹层结构复合 材料进行了研究三张京等[11]从胶黏剂筛选二表面处理方法和固化工艺三个方面对铝蜂窝夹层结构的胶接工艺进行了研究三选择了流动性较好的J -47胶膜;在对表面处理方式的研究中采用磷酸阳极化处理;通过对剪切强度的对比确定了夹层结构的最佳固化工艺三铝蜂窝夹层结构的大面积粘接成型一直是夹层结构批量生产的难题,为此,韦生文[12]对铝蜂窝

蜂窝夹层结构复合材料

1.1.夹层结构 一种复合构造的板、壳结构,它的两个表面由很薄的板材做成,中间夹以较轻的夹芯层。前者称为表板,要求强度高;后者称为夹层,要求重量轻。第二次世界大战时,为了充分利用木材资源,英国的“蚊式”轰炸机上就采用了全木质夹层结构。一般夹层结构用于机翼、尾翼、机身、箭体、箭头、减速板、发动机短舱、隔音装置、防火隔板等。与薄壁结构的薄蒙皮相比,夹层板的厚度大得多,抵抗失稳能力强,重量还可减小,而且表面光滑,气动外形良好。但它的制造工艺复杂,工艺质量又不易检验,所以应用受到限制。夹层结构表板的材料有铝合金、不锈钢、钛合金和各种复合材料。夹层材料有轻质木材、泡沫塑料等,也可用金属材料或复合材料制成波纹板夹层或蜂窝型夹层(见蜂窝结构)。夹层与表板一般用胶粘结在一起,也可用熔焊、焊接连接,形成整体。在总体受力分析中,认为上、下两表板只承受表板面内的拉、压力和剪切力,不能承受弯矩和扭矩,而中间夹层只承受垂直于夹层中面的切力。夹层结构与一般板壳结构受力分析的唯一差别在于挠度计算中除了考虑弯曲力矩产生的挠度外,还要考虑剪力的影响。夹层结构的两表板之间距离较大,所以夹层结构的弯曲刚度比一般板壳结构大得多,失稳临界应力显著提高。夹层结构自身不用铆钉,免除了钉孔引起的应力集中,提高了疲劳强度。夹层结构与相邻结构的连接较为复杂,夹层本身的局部接触强度较弱,又需承受连接的集中力,因此必须妥善进行接头设计。 1.1.类型、特点及应用 类型: 按面层分类:玻璃钢、金属、绝缘纸、胶合板、塑料板等 按芯层分类:泡沫夹层结构、波板夹层结构、蜂窝夹层结构等。特点:轻质夹芯 高强度面层

泡沫夹层结构的夹芯材料是泡沫塑料其质量轻、刚度大、保温隔热性能好。但是强度不高 蜂窝夹层结构的夹芯材料是蜂窝材料(玻璃布蜂窝、纸蜂窝、棉布蜂窝等) 特点:质量轻、强度大、刚度大 应用:构件尺寸较大、强度要求较高的部件。如图: 波板夹层结构 波板夹层结构的夹芯材料是波纹板(玻璃钢波纹板、纸基波纹板和棉布波纹板)。 特点:制作简单,节省材料,但不适用于曲面形状的制品,质量轻、刚度大。

航天器蜂窝夹层结构复合材料热变形分析

航天器蜂窝夹层结构复合材料热变形分析 航天返回与遥感 sPACECRAjRECO,,】隅Y&R]lIESENSG 第28卷第3期 2O07年9月 航天器蜂窝夹层结构复合材料热变形分析 方宝东张建刚申智春张文巧 (上海卫星工程研究所,上海200240) 摘要蜂窝夹层结构复合材料在航空,航天结构中已得到了广泛的应用.文章从热变形分析角度出 发,对蜂窝夹层结构复合材料的热变形分析问题提出了几点看法. 关键词蜂窝夹层结构复合材料热变形分析航天器TheThermalDeformationAnalysisofHoneycomb SandwichStructureCompositeMaterialsinSpacecraft FangBaodongJiangangShenZhichunZhangWenqiao (Sh~nskaInstitute0fSatelliteEngineering,Sh~nska2OO24O) AbstractThehoneycombsandwichstructurecompositematerialshavebroadapplicationfor spacecraftinthedo— mainofaeronauticsandaerospace.Fromtheaspectofthethermaldeformation,someviewpoi ntsaboutthermaldeforma—tionanalysisinthehoneycombsandwichstructurecompositematerialsareputforward. KeyWordsHoneycombsandwichstructureComix~itematerialsThermaldeformationanal ysisSpacecraft 1引言 蜂窝夹层结构复合材料具有质量轻,抗弯性能 好等特点,在航空,航天领域中有着广泛的应用【】J,

结构用铝合金材料力学性能

附录A 结构用铝合金材料力学性能 常见结构用铝合金板、带材力学性能(标准值)可按表A-1采用,结构用铝合金棒、管、型材力学性能(标准值)可按表A-2采用。结构用铝合金板、带、棒、管、型材的化学成分可按表A-3采用。 表A-1 结构用铝合金板、带材力学性能标准值

注:1. 伸长率标准值中,A适用于厚度不大于12.5mm的板材,A适用于厚度大于12.5mm的板材。502. 表中焊接折减系数的数值适用于材料焊接后存放的环境温度大于10℃,存放时间大于3d(6XXX系列)或30d(7XXX系列)的情况。 3. 表中焊接折减系数的数值适用于厚度不超过15mm的MIG焊,以及3xxx系列、5xxx系列合金和8011A合金厚度不超

过6mm的TIG焊。对于6xxx系列和7xxx系列合金厚度不超过6mm的TIG焊,焊接折减系数的数值必须乘以0.8。当厚度超过上述规定,如无试验结果或国内外相关规范规定,3xxx系列、5xxx系列合金和8011A合金焊接折减系数的数值必须乘以0.9,6xxx系列和7xxx系列合金焊接折减系数的数值必须乘状态不需进行上述折减。O焊)。对于TIG(0.64焊)或MIG(0.8以. 表A-2 结构用铝合金棒、管、型材力学性能标准值

适用于厚度(或直的板(或棒)材,A注:1. 伸长率标准值中,A适用于厚度(或直径)不大于12.5mm50 12.5mm的板(或棒)材。径)大于系6XXX(2. 表中焊接折减系数的数值适用于材料焊接后存放的环境温度大于10℃,存放时间大于3d 系列)的情况。列)或30d(7XXX8011A系列合金和MIG焊,以及3xxx系列、5xxx3. 表中焊接折减系数的数值适用于厚度不超过15mm的焊接折减系数的7xxx系列合金厚度不超过6mmTIG焊,合金厚度不超过6mm的TIG焊。对于6xxx系列和系列合。当厚度超过上述规定,如无试验结果或国内外相关规范规定,3xxx系列、5xxx的数值必须乘以0.8系列合金焊接折减系数的数值必须乘0.9,6xxx系列和7xxx金和8011A合金焊接折减系数的数值必须乘以TIG焊)。对于O状态不需进行上述折减。以0.8(MIG焊)或0.64(

铝蜂窝板资料

一、铝蜂窝板起源 科学家发现,蜜蜂所做的六角六面状窝是一个杰作,它以最少的材料消耗,构筑成极为坚固的蜂窝,其结构要比其他任何形状的结构更强有力。因为这种多墙面的排列和一系列连续的蜂窝形的网状结构,可以分散来自各方的外力,使得蜂窝结构对挤压力的抵抗,比任何圆形或正方形要高得多。科学家对蜂窝结构的研究,给人们的启迪是,即使非常纤薄的材料,只要把它制成蜂窝形状,就能够承受很大的压力。正是收到蜂巢的启发,铝蜂窝板蜂窝结构材料才开始面世。 二、铝蜂窝板简介 铝蜂窝板是结合航空工业复合蜂窝板技术而开发的金属复合板产品系列。该产品采用“蜂窝式夹层”结构,即以表面涂覆耐候性极佳的装饰涂层之高强度合金铝板作为面、底板与铝蜂窝芯经高温高压复合制造而成的复合板材。铝蜂窝板产品系列具有选材精良、工艺先进和构造合理的优势,不仅在大尺度、平整度有出色的表现,而且在形状、表面处理、色彩、安装系统等方面有众多的选择。此外,面板除采用铝合金外,还可根据客户需求选择其它材质,例如:铜、锌、不锈钢、纯钛、玻璃纤维、防火板等。 三、铝蜂窝板构造 采用高强度合金铝板作为面板与底板,中间用航空粘合剂内粘六角铝箔蜂窝芯,经热压复合成型并在铝板表面施加装饰性或防腐蚀性涂层的一种高档三层全铝结构装饰板材。 四、铝蜂窝板特点 - 板材平整度高 - 安装方便快捷 - 板材重量轻、强度高 - 可实现大块面的板材 - 蜂窝状芯材有助于空间的保温效果 - 丰富的颜色和表面处理可供选择 - 出色的定制化加工能力,满足客户的个性化需求 - 高质量材质和先进加工工艺,确保产品经久耐用 - 各种安装系统适用不同方案,且便于安装和日常维护 五、铝蜂窝板产品用途 (1)建筑幕墙外墙挂板(2)室内装饰工程(3)广告牌(4)船上建筑(5)航空制造业(6)室内隔断及商品展示台(7)商用运输车和货柜车车体(8)公共汽车、火车、地铁及轨道交通车辆(9)对环保要求很严的现代家具行业来说,用铝蜂窝板来做家具的加工材料,是新世纪一种很好的材料选择,其完全无毒的绿色品质,让家具商在加工家具时,少了不必要的环保程序;另外,铝蜂窝板面板可多样化如实木,铝板,

复合材料蜂窝夹层结构在飞机中的应用

复合材料蜂窝夹层结构在飞机中的应用 摘要:蜂窝夹层结构复合材料的应用越来越广泛,特别是在一些特殊领域,尤 其是在飞机制造中,蜂窝夹层结构复合材料已逐渐覆盖了飞机的整个机身结构, 事实证明,蜂窝夹层结构对飞机的使用有着非常明显的帮助。本文介绍了蜂窝夹 层结构的典型蜂窝几何结构、面板、蜂窝芯材类型和性能,阐述了蜂窝夹层结构 在国外、国内飞机上的应用,并结合蜂窝夹层结构应用的一些细节论述了相应的 设计方法。 关键词:复合材料;蜂窝夹层结构;飞机 飞机结构设计的基本原则是在满足强度要求的前提下,使结构尽可能轻,这 一要求将不可避免地导致需使用稳定的薄蒙皮来承受拉伸、压缩载荷,以及剪切、扭转、弯曲载荷的耦合作用。在传统的飞机结构设计中,采用纵向加强件、增稳 桁条、翼肋、隔框等结构对蒙皮进行加固,不可避免地导致结构增重问题。夹层 结构是提高结构比刚度的有效结构形式之一,复合材料夹层结构具有重量轻、强 度刚度好、耐热、吸声隔音、抗冲击、抗疲劳等特点,广泛应用于航空航天、汽车、通信、轨道车辆、造船、医疗器械、体育器材、土木工程等领域。 一、复合材料蜂窝夹层结构 复合材料夹层结构由两个薄面板和中间夹芯层组成,芯层和面板一般用胶粘 接在一起,或用熔焊或焊接成一个整体。 夹层结构的荷载传递方式与工字梁相似,上下面板主要承受由弯矩引起的面 内拉压应力及面内剪应力,而芯材主要承受横向力产生的剪应力,上下面板间的 距离增加了截面的惯性矩,提高了结构的抗弯刚度和材料的有效利用率与结构效率。 复合材料蜂窝夹层结构的强度与蜂窝几何形状及蜂窝芯材有关。根据蜂窝的 几何形状,蜂窝芯层分为标准六角形芯、矩形过膨胀芯、强化波纹芯、方格芯、 特殊夹芯等。其中增强正六边形的强度最高,其次是正六边形蜂窝,因其制作简单,材料消耗低,强度高,因而应用最广。 复合夹层结构的面板材料包括铝合金、钛合金、不锈钢、玻璃钢等复合材料,目前在航空结构中应用较多的是碳纤维单向带或织物增强复合材料。芯材有金属 或非金属蜂窝、泡沫塑料等。金属蜂窝芯层主要为铝蜂窝,非金属蜂窝芯层主要 有诺梅克斯纸蜂窝、玻璃布蜂窝、碳纤维蜂窝等,其中,铝蜂窝或诺梅克斯纸蜂 窝具有压缩模量高、质量轻的优点,成为飞机结构中广泛应用的夹芯材料。 铝蜂窝夹芯结构一般在大剪切载荷下使用,面板通常由金属板材制成。由于 铝蜂窝与碳纤维面板一起使用,铝蜂窝与复合材料面板胶接时难以配合,此外, 由于两种材料的热膨胀系数相差较大而引起的固化变形也很明显,若对两种材料 间的电绝缘处理不当,易发生电化学腐蚀。 诺梅克斯纸蜂窝强度略低于铝蜂窝,但其具有良好的韧性及抗损伤性,质量轻、抗压强度高、抗剪强度和疲劳强度好,具有各向异性特点,抗弯刚度/质量比及抗弯强度/质量比大;吸声、隔声、隔热性能好,易于协调复合材料黏接及组装,无腐蚀问题,还能满足FST(烟雾毒性)等要求,具有比铝蜂窝更少的局部不稳定问题。诺梅克斯纸蜂窝夹芯通常与碳/玻璃纤维预浸料一起使用,由于其丰富的应用经验和适中的成本,在航空领域得到了广泛的应用。 二、蜂窝夹层结构复合材料的基本特性 1、质量轻,比强度高,尤其是抗弯刚度高,同等质量的蜂窝夹层结构复合材

铝蜂窝板技术要求7.2

铝蜂窝板技术要求 一、材料要求 1、采用3003H24 铝合金板材。 2、采用耐候性能优异的氟碳树脂涂层(PVDF),氟碳树脂含量不应低于70%,或具有更高性能的涂层系统。 3、本工程铝蜂窝板厚度为20mm ,表面氟碳辊涂处理,膜厚≥25μm,表面高光(光泽度≥70%),颜色与高光效果均以最终确认的色板为准。背板采用聚酯烤漆处理,膜厚≥7μm。 4、铝蜂窝芯为六边形结构,边长不宜大于6mm ,其铝箔厚度不宜小于 0.05mm ,经过专业的防腐处理,且具有气压平衡孔。 5、蜂窝铝板夹层结构应符合GJB/T1719 的要求,铝蜂窝芯材用胶粘剂应符合HG/T7062 的要求。胶粘剂应具有耐候性和韧性,不得使用快干易脆的环氧胶,并不应对铝材产生腐蚀,有害物质限量应符合GB18583 的要求,按照 GB/T7124-2008 和GB/T7122-1996(2004 )试验的拉伸剪切强度和剥离强度宜符合下表要求。 胶粘剂性能要求 6、胶粘剂采用进口强力双组份聚氨酯塑性胶粘剂,不得采用快干易脆的环氧树脂胶,以满足耐候性的需求。 二、质量及加工技术要求 1、铝蜂窝板外观应整洁,切边平直整齐无毛刺,正反面无铝蜂窝芯外露,折边处无明显裂纹,非装饰面无影响产品使用的损伤,产品无脱胶。

2、铝蜂窝板供应商必须具备加工制作单曲面、双曲面及不规则型铝蜂窝板的成套技术装备,并保证能够进行批量的规模生产能力。 此外,装饰面外观质量还应符合下表的要求。 外观质量 3、铝蜂窝板的外形尺寸和尺寸允许偏差 1)铝蜂窝板厚度不小于20mm 。 2)矩形平面板的尺寸允许偏差应符合下表的要求,异形板的尺寸允许偏差由供需双方商定。 尺寸允许偏差

铝合金国标

我国铝及铝合金标准目录 第一部分:基础标准 GB/T 3190-1996 变形铝及铝合金化学成分; GB/T 3194-1998 铝及铝合金板、带材的尺寸允许偏差; GB/T 3199-1996 铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存; GB/T 4436-1995 铝及铝合金管材外形尺寸及允许偏差; GB/T 8005-1987 铝及铝合金术语; GB/T 8013-1987 铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范; GB/T 8014-1987 铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的定义和有关测量厚度的规定; GB/T 8545-1987 铝及铝合金模锻件的尺寸偏差及加工余量; GB/T 11109-1989 铝及铝合金阳极氧化术语; GB/T 13586-1992 铝及铝合金废料、废件分类和技术条件; GB/T 16474-1996 变形铝及铝合金牌号表示方法; GB/T 16475-1996 变形铝及铝合金状态代号; YS/T 103-2004 铝生产能源消耗; YS/T 119.7-2004氧化铝生产专用设备热平衡测定与计算方法第七部分管道化溶出系统; YS/T 417.1-1999 变形铝及铝合金铸锭及其加工产品缺陷第1部分:变形铝及铝合金铸锭缺陷; YS/T 417.2-1999 变形铝及铝合金铸锭及其加工产品缺陷第2部分:变形铝及铝合金板、带缺陷; YS/T 417.3-1999 变形铝及铝合金铸锭及其加工产品缺陷第3部分:变形铝及铝合金箔缺陷; YS/T 417.4-1999 变形铝及铝合金铸锭及其加工产品缺陷第4部分:变形铝及铝合金铸轧带缺陷; YS/T 417.5-1999 变形铝及铝合金铸锭及其加工产品缺陷第5部分:管、棒、型、线缺陷; YS/T 421-2000 印刷用PS版铝板基; 1

一种铝蜂窝夹层结构仿真方法研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/fe17344667.html, 一种铝蜂窝夹层结构仿真方法研究 作者:李召富马龙王万静王晓军 来源:《现代商贸工业》2018年第07期 摘要:依据国家标准GB/T 1456—2005《夹层结构弯曲性能试验方法》中相关规定选取铝蜂窝夹层结构目标样件及计算载荷工况,并进行样件弯曲刚度数值计算。采用Sandwich夹芯板理论建立两种样件有限元模型,通过不同的修正系数对模型进行修正,验证数值计算与仿真分析的吻合性。 关键词:铝蜂窝;仿真方法;夹层结构 中图分类号:TB 文献标识码:A doi:10.19311/https://www.360docs.net/doc/fe17344667.html,ki.1672-3198.2018.07.089 1引言 铝蜂窝板具有轻量化、高强度、高刚度、优良隔音性能、隔热、阻燃、减震、吸能、电磁屏蔽等优点,目前已在轨道交通、国防军事、航空航天、建筑建材等工程技术领域广泛应用。铝蜂窝材料具有各向异性等材料性能,材料性能与其结构尺寸有关,为缩短研究周期、降低试验成本、增加结构可靠性,对铝蜂窝板进行仿真分析研究,并与数值经验公式进行对比,验证仿真合理性。 2计算工况及边界条件 依据国家标准GB/T 1456—2005《夹层结构弯曲性能试验方法》中相关规定选取计算载荷工况,载荷施加与边界条件见图1,各个试样的载荷选取依据《蜂窝地板三点弯曲试验报告》,初始载荷为试样破坏载荷的20%,30%,分别对每个试样的Sandwich 4个模型进行计算,各试样施加载荷情况参见表1。 3仿真建模参数 参照国标GB/T 1456—2005《夹层结构弯曲性能试验方法》中相关规定,选取2种铝蜂窝夹层结构试样,其中图2为试样三维模型,图3为夹层结构尺寸示意图,试样具体尺寸和相关材料参数见表2。 3.1等效方法 采用Sandwich夹芯板理论仅对夹芯层作了正交各向异性简化,计算量小且容易实现,参数计算方法如下: l*为蜂窝胞元的边长(mm);

铝蜂窝夹层的性能及应用

作者简介:贺中亮,男,1983年生,硕士;主要从事铝蜂窝芯的研究 Tel :029-********E-mail :zhonglianghe@https://www.360docs.net/doc/fe17344667.html, ,地址:西安市阎良开发区人民西路 铝蜂窝夹层的性能及应用 贺中亮 赵会民 刘建春 李少华 吴苗 (西安雅西复合材料有限公司,710089,西安,陕西 ) 摘 要:本文综述了夹层复合材料用铝蜂窝芯的性能及其应用,与泡沫夹层在力学性能等方面综合对比分析,并展望了铝蜂窝芯的发展及应用前景。 关键词:铝蜂窝;泡沫夹层;性能 Properties and applications of aluminum honeycomb sandwich He Zhongliang, Zhao Huimin , Liu Jianchun, Li Shaohua Wu Miao (Argosy XAC Composite Materials Ltd. Xi’an, Shaanxi, 710089, China ) Abstract This paper reviews Properties and applications on aluminum honeycomb sandwich materials, Comparative Analysis on mechanical property with foam sandwich and gives the applied prospect of aluminum honeycomb sandwich. Key words aluminum honeycomb; foam sandwich; Properties 引言 金属蜂窝是金属骨架和蜂窝孔相间的一种新型功能复合材料,因其内部结构含有许多蜂窝状直通孔而得名。铝蜂窝芯是由多层铝箔粘合,叠压,然后拉伸展开成规则的蜂窝形状。由于铝蜂窝芯的特殊构造,其分割成的众多封闭小室限制了由其合成的幕墙板内空气的流动,使热量和声波的传播受到极大的限制,具有良好的隔热、隔音、导电、耐热防腐、吸能减震,保温效果,同时它的抗弯挠、抗压性和比重轻等特性也使其他建筑材料无法比拟的。作为蜂窝家族中的“贵族”,铝蜂窝有着非常优异的性能,它强度高、耐高温、耐腐蚀,是航空、航天、高速船舶、高速列车等行业的理想材料,在建筑业是大尺寸幕墙和对阻燃要求高的室内豪华装修的首选材料。 同时由于碳纤维、芳族聚酞胺纤维增强物价格下降, 聚醋、环氧、热塑性树脂的品种和质量不断增加, 为更多的新品种夹层复合材料的研制、应用和发展提供了有利的条件。在夹层结构中,聚合物泡沫是一种最常用的芯材。主要包括:聚氯乙烯(PVC)泡沫、聚苯乙烯(PS)泡沫、聚氨酯(PU)泡沫、聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫、聚醚酰亚胺(PEI)泡沫和丙烯腈-苯乙烯(SAN 或AS)泡沫等[1]。 1 铝蜂窝芯的结构 铝蜂窝夹层结构复合材料是由两块高强度的上、下蒙皮(根据使用环境不同,又是也称为面板)和中间夹着一层厚而轻的夹芯层所组成。其结构示意图见图1[2]。

铝蜂窝板资料

一、铝蜂窝板起源 科学家发现,蜜蜂所做得六角六面状窝就是一个杰作,它以最少得材料消耗,构筑成极为坚固得蜂窝,其结构要比其她任何形状得结构更强有力。因为这种多墙面得排列与一系列连续得蜂窝形得网状结构,可以分散来自各方得外力,使得蜂窝结构对挤压力得抵抗,比任何圆形或正方形要高得多、科学家对蜂窝结构得研究,给人们得启迪就是,即使非常纤薄得材料,只要把它制成蜂窝形状,就能够承受很大得压力、正就是收到蜂巢得启发,铝蜂窝板蜂窝结构材料才开始面世。 二、铝蜂窝板简介 铝蜂窝板就是结合航空工业复合蜂窝板技术而开发得金属复合板产品系列。该产品采用“蜂窝式夹层”结构,即以表面涂覆耐候性极佳得装饰涂层之高强度合金铝板作为面、底板与铝蜂窝芯经高温高压复合制造而成得复合板材。铝蜂窝板产品系列具有选材精良、工艺先进与构造合理得优势,不仅在大尺度、平整度有出色得表现,而且在形状、表面处理、色彩、安装系统等方面有众多得选择、此外,面板除采用铝合金外,还可根据客户需求选择其它材质,例如:铜、锌、不锈钢、纯钛、玻璃纤维、防火板等。 三、铝蜂窝板构造 采用高强度合金铝板作为面板与底板,中间用航空粘合剂内粘六角铝箔蜂窝芯,经热压复合成型并在铝板表面施加装饰性或防腐蚀性涂层得一种高档三层全铝结构装饰板材。 四、铝蜂窝板特点 -板材平整度高 - 安装方便快捷?—板材重量轻、强度高 -可实现大块面得板材 - 蜂窝状芯材有助于空间得保温效果?—丰富得颜色与表面处理可供选择?- 出色得定制化加工能力,满足客户得个性化需求 —高质量材质与先进加工工艺,确保产品经久耐用?—各种安装系统适用不同方案,且便于安装与日常维护 五、铝蜂窝板产品用途 (1)建筑幕墙外墙挂板(2)室内装饰工程(3)广告牌(4)船上建筑(5)航空制造业(6)室内隔断及商品展示台(7)商用运输车与货柜车车体(8)公共汽车、火车、地铁及轨道交通车辆(9)对环保要求很严得现代家具行业来说,用铝蜂窝板来做家具得加工材料,就是新世纪一种很好得材料选择,其完全无毒得绿色品质,让家具商在加工家具时,少了不必要得环保程序;另外,铝蜂窝板面板可多样化如实木,铝板,石膏板,天然大理石材,均可做成蜂窝板,材料选择方便。(10) 铝蜂窝板隔断:铝蜂窝板隔断得出现,打破了以往传统得隔断模式,以其高贵、清新、气派得风格,赢得了中、高档办公空间得市场份额。

铝合金压铸标准

铝合金压铸标准---中国标准GB/T 15115-94 1. 铝合金 GB/T 15115-94 压铸铝合金的化学成分和力学性能表 2. 铝合金压铸件 GB/T 15114-94 1.主题内容与适用范围 本标准规定了铝合金压铸件的技术要求,质量保证,试验方法及检验规则和交货条件等. 本标准适用于铝合金压铸件. 2.引用标准

GB1182 形状和位置公差代号及其标准 GB2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续的检查) GB2829 周期检查计数抽样程序及抽样表(适用于生产过程稳定性的检查) GB6060.1 表面粗糙度比较样块铸造表面 GB6060.4 表面粗糙度比较样块抛光加工表面 GB6060.5 表面粗糙度比较样块抛(喷)丸,喷砂加工表面 GB6414 铸件尺寸公差 GB/T11350 铸件机械加工余量 GB/T15115 压铸铝合金 3.技术要求 3.1化学成分 合金的化学成分应符合GB/T15115的规定. 3.2力学性能 3.2.1当采用压铸试样检验时,其力学性能应符合GB/T15115的规定 3.2.2当采用压铸件本体试验时,其指定部位切取度样的力学性能不得低于单铸试样的75%,若有特殊要求,可由供需双方商定. 3.3压铸件尺寸 3.3.1压铸件的几何形状和尺寸应符合铸件图样的规定 3.3.2压铸件尺寸公差应按GB6414的规定执行,有特殊规定和要求时,须在图样上注明. 3.3.3压铸件有形位公差要求时,其标注方法按GB1182的规定. 3.3.4压铸件的尺寸公差不包括铸造斜度,其不加工表面:包容面以小端为基准,有特殊规定和要求时,须在图样上注明. 3.4压铸件需要机械加工时,其加工余量按GB/T11350的规定执行.若有特殊规定和要求时,其加工作量须在图样上注明. 3.5表面质量 3.5.1铸件表面粗糙度应符合GB6060.1的规定 3.5.2铸件不允许有裂纹,欠铸,疏松,气泡和任何穿透性缺陷.

6005铝合金材料力学性能研究

6005铝合金材料力学性能研究 采用万能材料试验机,对典型车用的6005铝合金材料进行准静态拉伸试验。输出载荷-变形量关系,获得应力-应变曲线,进而分析材料的弹性模量、极限强度、极限应变、屈服强度和延展率等力学性能。 标签:6005铝材;准静态拉伸;应力-应变曲线;力学性能 1 概述 车辆用6005铝合金属于Al-Mg-Si系中等强度铝合金。由于其优良的挤压成形性、耐腐蚀性和良好的焊接性,在国外被广泛用于高速列车、地铁列车、双层列车和客货汽车车体所需的薄壁、中空的大型铝合金壁板型材以及其它工业用结构型材。在我国,铝合金大型材已研制成功并投入生產,随着我国交通运输业的发展,6005铝合金在高速、轻型铝合金列车和地铁列车以及轻型客货汽车上的应用必将越来越多[1-3]。 6005具有较高的工艺性能。万普华等人对6005铝合金试样进行了水淬和水淬并深冷处理,来观察金相组织、抗拉强度等对6005铝合金力学性能的影响[4]。张健等人利用热塑性试验研究了6005A铝合金的热裂纹敏感性[5],张大新等人将6005铝合金铸态试样和挤压制品试样在不同温度固溶加热后淬火处理,制备金相组织,用混合酸溶液侵蚀后在金相显微镜下观察金相组织[6]。 文章主要就6005铝合金材料的力学性能性能通过万能材料试验机开展了系统的实验研究。测定试件在准静态拉伸时,材料的应力应变曲线;提取加载曲线中的屈服点、强度极限;同时,测量实验前后试件实验段(即试件的标距段)的长度变化,計算断裂伸长率和断面收缩率。 2 准静态拉伸试验 2.1 试件及仪器 运用Instron 5969标准电子万能拉伸试验机对6005铝材进行了准静态拉伸试验。试件参照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法》[7]制作。板状试件的尺寸示意图如图1所示。本试验采用比例试件,形状为板状,其厚度为4mm,平行长度为55mm,总长度128 mm。 2.2 试验结果 将试验试件在室温(10~35℃)环境下,试验试件及试验用夹头安装在试验机上,试件轴线应与力的作用线重合,将引伸计连接在试件上。试验机匀速进行拉伸,加载速率为10mm/min,测试试件在拉伸过程中的载荷-变形量的关系。针对横向切取和纵向切取材料,分别进行五次试验。试验过程如图2所示。

常用铝合金去应力退火热处理工艺规范

常用变形铝合金退火热处理工艺规范 1 主题内容与适用范围 本规范规定了公司变形铝合金零件退火热处理的设备、种类、准备工作、工艺控制、技术要求、质量检验、技术安全。 2 引用文件 GJB1694变形铝合金热处理规范 YST 591-2006变形铝及铝合金热处理规范 《热处理手册》91版 3 概念、种类 3.1 概念:将变形铝合金材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部晶相组织结构,来改变其性能的一种金属热加工工艺。 3.2 种类 车间铝合金零件热处理种类:去应力退火、不完全退火、完全退火、时效处理。 4 准备工作 4.1 检查设备、仪表是否正常,接地是否良好,并应事先将炉膛清理干净; 4.2 抽检零件的加工余量,其数值应大于允许的变形量; 4.3工艺文件及工装夹具齐全,选择好合适的工夹具,并考虑好装炉、出炉的方法; 4.4 核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定; 4.5在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位,应采用防护措施,如包扎铁皮、石棉绳、堵塞螺钉等; 5 一般要求 5.1 人员: 热处理操作工及相关检验人员必须经过专业知识考核和操作培训,成绩合格后持证上岗 5.2 设备 5.2.1 设备应按标准规范要求进行检查和鉴定,并挂有合格标记,各类加热炉的指示记录的仪表刻度应能正确的反映出温度波动范围; 5.2.2 热电温度测定仪表的读数总偏差不应超过如下指标: 当给定温度t≤400℃时,温度总偏差为±5℃; 当给定温度t>400℃时,温度总偏差为±(t/10)℃。 5.2.3 加热炉的热电偶和仪表选配、温度测量、检测周期及炉温均匀性均应符合QJ 1428的Ⅲ类及Ⅲ类以上炉的规定。 5.3 装炉 5.3.1 装炉量一般以装炉零件体积计算,每炉零件装炉的有效体积不超过炉内体积一半为

变形铝合金成分及性能

力学性能: 抗拉强度 σb (MPa) ≥75 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥35 状态H112硬度:30-45 延伸率:12 注:铝板横向力学性能 试样尺寸:铝板 1×××纯铝及铝合金系列出厂状态:H112,H24,O态等1×××系铝及铝合金 标准:GB/T3190-1996特性及适用范围: 1XXX系列为纯铝中添加少量铜元素形成,具有极佳的成形加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接性和导电性。1XXX系列铝合金广泛应用于对强度要求不高的产品,如化工仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌、厨具、装饰品、反光器具等。 1XXX纯铝的应用较为广泛的牌号:1050、1060、1070、1100.

标准:GB/T3190-1996 特性及适用范围: 2XXX系铝铜合金用途 2XXX系列铝铜合金由于有高强度和好疲劳强度,被广泛应用在航空器结构上,尤其是机翼与机身结构下的受到张力的地方。 2×××系铝铜合金 2XXX系列硬铝应用较为广泛的牌号:2024(2A12)、LY12、LY11、2A11、2A14(LD10)、2017、2A17等。 2XXX系铝铜合金的化学成份(以最高百分比表示,除非列出的是一个范围值) 力学性能: 抗拉强度 σb (MPa) ≥425 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥275 状态T4硬度:HB 120--145 延伸率:14以上 试样尺寸:铝板 注:铝板室温横向力学性能 2×××铝铜合金的出厂状态:H112,T4,T351,T6; 2XXX系列为铝-铜-镁系中的典型硬 铝合金,其成份比较合理,综合性能较好。很多国家都生产这个合金,是硬铝中用量最大的。该合金的特点是:强度高,有一定的耐热性,可用作150°C以下的工作零件。温度高于125°C,2XXX系列合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好,热处理强化效果显著,但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差,但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹,但采用特殊工艺可以焊接,也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。

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