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為什麽飛機要用幾百萬個鉚釘而不是焊接?

在工業生產中,焊接是生產精密設備和儀器必不可少的工序,具有密封性好的特點。焊接技術是工業制造水平的體現,在很多產品生產中使用。

但是在飛機制造中,焊接技術很少使用,而鉚接技術似乎非常落後,即使是當今最先進的飛機。這是怎麽回事?

首先,飛機,尤其是民航客機,在減輕自身重量方面做了很大的努力。大量的鋁合金被用作制造材料。鋁材的壹個特點是耐熱性低,焊接時會產生高溫,容易在焊接點產生砂眼、氣泡、微裂紋等缺陷,所以鋁合金的焊接性能極差。

現在飛機某些部件使用復合材料的比例越來越高,不同性能材料的焊接難度比鋁合金大得多。

其次,飛機在空中飛行時,經常會遇到惡劣的天氣,所以對飛機的堅固性要求很高,機翼等部位經常會出現起伏,產生巨大的拉、擠應力。長此以往,金屬零件會出現疲勞問題。

如果采用焊接工藝,焊接點的強度在應力的作用下會迅速下降,時間壹長,焊接點會出現壹些細微的裂紋,從而產生很大的安全隱患。

鉚接技術是壹種物理連接。雖然看起來比較粗糙,但是連接效果非常牢固可靠。鉚接可以減少連接器之間的振動傳遞,從而降低振動開裂的風險。對於這種反復的應力變化,鉚接和螺紋連接具有良好的抗振和抗疲勞特性,並且由於連接孔的存在,自然具有抵抗裂紋不斷擴展的能力。

然後飛機內部有很多精密部件,這些部件需要定期檢查和維護,甚至需要拆卸維修或更換。如果機身蒙皮是焊接的話會很麻煩,同時還需要破壞蒙皮,增加了巨大的成本,但是如果采用鉚釘連接工藝就不會出現這種情況。

另壹個因素是標準生產的因素。焊接技術是壹項非常細致的工作,焊接質量可能參差不齊,很難有統壹的標準。但是鉚接過程中使用的大量鉚釘可以標準化生產,產品之間幾乎沒有誤差,非常方便質量控制,非常有利於成本控制。

鉚接技術的使用也有利於降低飛機在飛行中的阻力。飛機內部主要使用凸鉚釘,成本很低,而飛機外部壹般使用沈頭鉚釘。如果用手觸摸它們,非常光滑,幾乎感覺不到鉚釘的存在,還能減少壹些飛行阻力。

所以基於以上原因,現代飛機制造基本不使用焊接技術,而是采用百萬顆鉚釘。

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