复合材料胶接用金属喷砂工艺研究
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摘要
对复合材料胶接用金属材料及表面处理方式进行简述,并对TC4钛合金、5052铝合金、304不锈钢、4J36殷钢的喷砂工艺参数进行实验研究。以喷砂时间为变量,以金属材料喷砂后与复合材料试件的胶接拉剪强度表征金属材料喷砂后的表面状态。实验表明:在喷砂材料为40目石英砂,喷砂距离约为150 mm,喷砂角度为45°,喷砂压力为0. 5 MPa的条件下,TC4钛合金的合理喷砂参数为30 s±5 s/15 cm2,5052铝合金的合理喷砂参数为20 s±5 s/15 cm2,304不锈钢的合理喷砂参数为45 s±5 s/15 cm2,4J36殷钢的合理喷砂参数为25 s±5 s/15 cm2。
The paper introduces metal materials and their surface treatment for bonding of composites,and tests the sandblast parameters of TC4 titanium alloy,5052 aluminum alloy,304 stainless stell and 4J36 invar stell. Taking sandblast time as variable as well as tensile shear strength between metal and composite after bonding to verify the surface condition under metal sandblasting. The test demonstrates that appropriate sandblasting parameter of TC4 titanium alloy is 30 s±5 s/15 cm~2 and 20 s±5 s/15 cm~2 for 052 aluminum alloy,45 s±5 s/15 cm~2 for 304 stainless stell,25 s±5 s/15 cm~2 for 4J36 invar stell under the condition of 40 mesh quartz sand,the sandblasting distance of150 mm,the sandblasting angle of 45°,the sandblasting pressure of 0. 5 MPa.
The paper introduces metal materials and their surface treatment for bonding of composites,and tests the sandblast parameters of TC4 titanium alloy,5052 aluminum alloy,304 stainless stell and 4J36 invar stell. Taking sandblast time as variable as well as tensile shear strength between metal and composite after bonding to verify the surface condition under metal sandblasting. The test demonstrates that appropriate sandblasting parameter of TC4 titanium alloy is 30 s±5 s/15 cm~2 and 20 s±5 s/15 cm~2 for 052 aluminum alloy,45 s±5 s/15 cm~2 for 304 stainless stell,25 s±5 s/15 cm~2 for 4J36 invar stell under the condition of 40 mesh quartz sand,the sandblasting distance of150 mm,the sandblasting angle of 45°,the sandblasting pressure of 0. 5 MPa.
引文
[1]王树鑫,尚新龙,鞠苏,等.复合材料/金属胶接结构研究进展及发展趋势[J].玻璃钢/复合材料,2017(11):95-100.
[2]刘升旺.碳纤维增强复合材料铆接质量分析[C]//中国复合材料学会.第十届中日复合材料学术会议论文集,2012:4.
[3]马毓,李飞,赵启林,等.复合材料构件机械连接接头破坏模式与机理[J].解放军理工大学学报(自然科学版),2010,11(6):658-663.
[4]田勇.碳纤维复合材料钻孔缺陷研究与刀具优化设计[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2015.
[5]乔海涛,邹贤武.复合材料胶接技术的研究进展[J].宇航材料工艺,2010,40(2):11-14.
[6]乔海涛,邹贤武.碳纤维复合材料的胶接工艺与性能[J].宇航材料工艺,2009,39(1):66-69,77.
[7]李春威.复合材料胶接技术的发展与应用[J].航空制造技术,2011(20):88-91.
[8]刘君伍,黄建云.复合材料胶接接头传载能力分析[J].纺织高校基础科学学报,2008(1):113-116,120.
[9]张永强.表面预处理工艺对涂层结合性能的影响[D].大连:大连理工大学,2014.
[10]刘晓静,陈春焕,赵志强.表面处理对5083铝合金板胶接性能的影响[J].理化检验(物理分册),2013,49(2):75-78.
[11] Valenza A,Fiore V,Fratini L. Mechanical behaviour and failure modes of metal to composite adhesive joints for nautical applications[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2011,53(5):593-600.
[12]胡伟,蔡如琳,谭利敏,等.几种机械表面处理方法对6013铝合金接头胶接性能的影响[J].粘接,2014,35(1):45-49.
[13]王春水,何声馨,张二亮,等.喷砂表面的多尺度分析与表征[J].表面技术,2015,44(6):127-132.
[14]张海勇,林红吉,孟宪林.喷砂处理对铝合金性能的影响[J].材料开发与应用,2010,25(5):39-42.
[15]李倩.喷砂设备的工艺要求与参数简介[N].慧聪表面处理网.
[2]刘升旺.碳纤维增强复合材料铆接质量分析[C]//中国复合材料学会.第十届中日复合材料学术会议论文集,2012:4.
[3]马毓,李飞,赵启林,等.复合材料构件机械连接接头破坏模式与机理[J].解放军理工大学学报(自然科学版),2010,11(6):658-663.
[4]田勇.碳纤维复合材料钻孔缺陷研究与刀具优化设计[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2015.
[5]乔海涛,邹贤武.复合材料胶接技术的研究进展[J].宇航材料工艺,2010,40(2):11-14.
[6]乔海涛,邹贤武.碳纤维复合材料的胶接工艺与性能[J].宇航材料工艺,2009,39(1):66-69,77.
[7]李春威.复合材料胶接技术的发展与应用[J].航空制造技术,2011(20):88-91.
[8]刘君伍,黄建云.复合材料胶接接头传载能力分析[J].纺织高校基础科学学报,2008(1):113-116,120.
[9]张永强.表面预处理工艺对涂层结合性能的影响[D].大连:大连理工大学,2014.
[10]刘晓静,陈春焕,赵志强.表面处理对5083铝合金板胶接性能的影响[J].理化检验(物理分册),2013,49(2):75-78.
[11] Valenza A,Fiore V,Fratini L. Mechanical behaviour and failure modes of metal to composite adhesive joints for nautical applications[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2011,53(5):593-600.
[12]胡伟,蔡如琳,谭利敏,等.几种机械表面处理方法对6013铝合金接头胶接性能的影响[J].粘接,2014,35(1):45-49.
[13]王春水,何声馨,张二亮,等.喷砂表面的多尺度分析与表征[J].表面技术,2015,44(6):127-132.
[14]张海勇,林红吉,孟宪林.喷砂处理对铝合金性能的影响[J].材料开发与应用,2010,25(5):39-42.
[15]李倩.喷砂设备的工艺要求与参数简介[N].慧聪表面处理网.