热塑复材的特种焊接

　　热塑性碳纤维复合材料制造民机结构件，突出的优点之一是在装配中采用焊接。这样一来，装配中可以不（或减少）钻孔和安装紧固件（铆钉、螺栓）。欧盟、空客称它为“无尘装配dustless assembly或dust-free assembly”。

       最早，热塑碳纤复材主要是用碳纤维/聚苯硫醚（CF/PPS），制造民机中次要受力结构件如，舵面、固定前缘、起落架舱门和一些连接角片等。随着高温、高强度树脂-聚芳醚酮（PAEK）家族，进入民机制造行列，它与碳纤维组合成的复合材料，其性能明显优于热固性环氧基碳纤维复合材料（强度高，特别是压缩强度高、制造中的边角余料可再利用、产品到寿命后，可回收等）。

       欧盟、空客在“清洁天空 2”研发项目中，投入巨大的人力、物力、财力，准备在“新 A320”机身使用新型、高温、高强热塑碳纤复材。目前工作已经进展到，在年底制造出直径 4 米、长度 8米的机身筒体试验件。

       “ 新 A320 “机身筒体试验件在装配中，使用了几种特殊焊接工艺。国外资料中将这几种特殊焊接工艺，汇总在一张图表中。为了同仁们方便阅读，将翻译的中文图表，分成两张图表。

       以下是筒体试验件在装配中，不同部位采用不同焊接工艺，现搜集到的图片：

ISW（-Innovative Solution for Welding）焊接创新解决方案

上半机身蒙皮与长桁用连续超声波焊接

       “ 新 A320 ”正式投产后，计划每月要制造 70-100 飞机。因此在装配过程中，在不同部位、不同焊接工艺，又研发出不同的机器人手臂，进行装配工作。此内容可见 2021.8.21 发出的《 用焊接制造民机 》微信短文。

       采用多种焊接工艺虽然可以做到“无尘连接”，但在“新A320 ”研发中，机翼仍然使用热固环氧树基碳纤维复合材料。究其原因是，目前的焊接技术还不能用于结构封闭、空间狭小的结构件。

       用先进的高温、高强热塑性碳纤维复材，制造民机机身。无论从材料、设计到制造，都是目前最先进的工作。因此，国外报道不可能更详细。我所编辑的微信短文，供同仁们学习参考！

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