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焊接是現(xiàn)代制造業(yè)中被廣泛采用的一項(xiàng)工藝,具有速度快、密封性好等優(yōu)點(diǎn),在航天、船舶和汽車制造中大顯身手。那么,飛機(jī)在制造過程中能否也采用金屬焊接機(jī)焊接工藝?答案是否定的。主要原因有如下幾個(gè)方面:
首先是飛機(jī)的制造材料造成的。在波音787和空客A350XWB問世前,現(xiàn)代飛機(jī)的主要制造材料是鋁合金。這種材料有一個(gè)突出的特點(diǎn)——焊接性能極差。采用傳統(tǒng)的焊接方式焊接后,焊接區(qū)域局部有應(yīng)力集中,使得金屬變脆,而且易產(chǎn)生砂眼、氣泡、微裂紋等缺陷,使得結(jié)構(gòu)在這些位置的性能低于非焊接區(qū)。這在飛機(jī)制造中是不能接受的。
雖然現(xiàn)在也有一些特殊的焊接工藝,比如攪拌摩擦焊接和激光焊接,但相關(guān)技術(shù)過于復(fù)雜,而且難以保證工藝穩(wěn)定性。對(duì)于同一種材料來說,越薄越不容易焊接。飛機(jī)蒙皮厚度一般只有2毫米左右,即便能夠焊接,難度也會(huì)很大,非一般操作人員能夠勝任,不利于飛機(jī)批量生產(chǎn)。
波音787和空客A350XWB機(jī)體以復(fù)合材料為主,這些復(fù)合材料是多種單一材料通過復(fù)合的方法,再經(jīng)過特殊工藝制成的,焊接的難度比鋁合金還要大,制造商幾乎不使用焊接。
最后是飛機(jī)的使用特性造成的。飛機(jī)的使用壽命一般都在20年以上,機(jī)體內(nèi)有很多復(fù)雜而精密的儀器,在長(zhǎng)時(shí)間使用過程中,各種器件都有可能出現(xiàn)不同程度的損壞,采用鉚接便于維修和更換。如果采用焊接的話,飛機(jī)的蒙皮就要全部進(jìn)行更換,這樣會(huì)增加維修費(fèi)用和單次維修難度。即便不發(fā)生任何設(shè)備故障,也需要定期對(duì)飛機(jī)進(jìn)行檢查