浅谈先进焊接技术在飞机修理中的应用

石洋++于洋++孙阳++杨启刚

摘 要：随着社会经济的不断发展，先进飞机的生产和研制水平也得到了很大的提高，在飞机的修理中，焊接技术被强有力的推送出来，优势十分突出。时至今日，焊接技术已经成为在先进飞机修理中的最主要的一门技术，只有焊接技术不断得到发展和提高，飞机才能更稳定的运行和工作，我国的航天事业才能够得到持久有力的发展。本文重点介绍了几种先进焊接技术的工作原理、特点以及其在飞机维修中的应用，为更好的研究先进焊接技术提供依据。

关键词：先进 焊接技术 飞机修理 发展 应用

中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（b）-0080-01

1 焊接技术在飞机制造中的应用

用加热或者加压或者同时加热加压的方法，填充材料可用可不用，从将工件冶金结合，就叫焊接。焊接能将零散的零件连接成一个整体架构，是金属材料的高级“缝纫师”。焊接技术随着高科技的发展渐渐实现与其他学科的融合，在实现工程化的基础上，不断开拓新的发展方向。

随着焊接技术的不断升级，它的应用也越来越广泛，在飞机的制造与维修中就大量的运用了许多焊接技术。以往一些高性能的材料和飞机的复杂结构是传统技术无法解决的，先进焊接技术的发展很好的解决了这一难题，为飞机制造业的发展开阔了更大的市场。高新技术与传统焊接技术技术结合，产生了更先进的焊接技术：氩弧焊、激光焊和高频感应钎焊等。但是，航空技术的发展是非常快速的，出现的问题就可能会越来越棘手，如果现在焊接技术仅限于此是万万不行的，所以先进焊接技术在飞机维修中的理论和应用技术还应该进行更加深入的研究，为航空事业的发展提供更大的帮助。

2 先进的焊接技术

2.1 氩弧焊

（1）氩弧焊的工作原理，氩弧焊，就是氩气体保护焊。为了避免焊区的氧化，会将氩弧保护气体通到整个电弧焊的周围，隔绝了氧气。氩弧焊有熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种，是根据电极的不同来分配的。它的工作原理还是以普通电弧焊为基础，用氩气保护焊接的金属材料，高电流会将材料熔化成液态，然后粘结被焊的材料以完成焊接的一种技术。因为用氩气做保护气，隔绝了氧气，避免了焊材的氧化，所以很多有色金属可以用此技术焊接，例如：铜、铝等。（2）氩弧焊的特点，氩弧焊焊接时电流非常强，产生的热量高，所以焊接的速度很快且效率高。而且，氩弧焊对材料的保护效果很好，使材料不被氧化，对焊缝的焊接质量就高。

氩弧焊焊接时损失的热量极小，如果氩弧被点燃，电弧也能够稳定的燃烧。而且，氩弧焊便于控制，焊后不需要做清理，焊接的变形小。氩弧焊一定要在通风好的地方进行，而且要做好各种安全措施。

2.2 激光焊接

（1）激光焊接的原理，激光焊接是将激光束直射到金属物体上，利用高能量的激光使金属快速熔化，这个过程中产生的激光高温汽化了材料中的杂质，能够净化熔池，提高了焊接缝隙的机械性能。（2）激光焊接的特点，激光焊接能够准确定位光束斑点的位置，焊接能量密度比较高，没有什么污染和腐蚀，而且激光技术可以配合计算机控制接口，实现焊接自动化。

2.3 高频感应钎焊

（1）高频感应钎焊的原理，高频感应钎焊是利用了交变电磁感应现象，通过电场、磁场中工件产生的涡流效应加热工件，熔化钎料使其成为液体状态，而液态钎料会将间隙填充进而完成材料的焊接。（2）高频感应钎焊的特点高频感应钎焊的优点比较特别，可以焊接一些特定的部位，但是不必要求有严格的零件尺寸，其利用的电磁感应加热非常均匀，而且速度快、效率高，便于控制。相较于其他方法，高频感应钎焊对于管件套装等的焊接更有优势。

3 飞机修理中焊接技术的应用

3.1 氩弧焊的应用

氩弧焊的缺点还是很多的，氩气很昂贵，所以用这种方法的成本很高。焊前的清理工作要做好，而且要做好各种防护措施。氩弧焊在飞机修理中主要是用于修理发动机。目前对于氩弧焊还处在持续的研究中，飞机发动机的大修会用到此种焊接，主要是出于氩弧焊的保护特点，其他地方由于操作和材料等各种原因，应用其他焊接技术还是比较多的。

3.2 激光焊接的应用

激光焊接在飞机结构损伤的修复中的应用是比较广泛的，早在20世纪末，美国三大军用飞机公司就开始了用激光修复飞机钛合金构件损伤这一课题的研究。近年来，美国主力战斗机也确实应用了激光焊接技术对一些战斗机进行修复，例如F-18E/F、JSF、F-22、F-15等等。

现在，激光焊接在国内的研究和发展也取得了很大的进步，已经成功的将此技术用于修复飞机钛合金机尾罩的修复等。激光焊接修复的材料范围比较广，铝合金、铝锂合金、钛合金以及不锈钢等材料都可以，甚至是传统技术难以解决的薄板合金材料都可以用激光焊接技术来解决。

3.3 高频感应钎焊的应用

固定式钎焊和安装式钎焊是高频钎焊的两种工艺，这两种工艺的已经非常广泛的用于飞机的制造和维修中。高频感应钎焊可以将飞机断裂、磨损的钛合金导管原位修复，这是一个很惊喜的技术应用。目前，高频感应焊的技术还算是比较成熟，虽然应用这一方面仍然是美国比较领先，但是在国内的理论和实践也取得了不小的成就，沈阳飞机工业集团就已经采用了安装式高频感应钎焊来链接系统导管。

4 结语

飞机业的制造和修复是要求非常高的，它要保证有足够高的安全系数，所以如何能研究出更先进的技术来制造和修复飞机的构件一直是国内外研究的焦点，焊接技术更是值得改进和不断研究的航天应用技术之一。虽然现在的焊接技术已经比较先进，氩弧焊、激光焊和高频感应钎焊等先进焊接技术的应用解决了很大的问题，但对于不断发展的科技来说还是不够的，还要更深入的研究出新的技术来实现对各种材料的飞机构件的修复，使飞机的结构更加安全、稳定。

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