[发明专利]一种复合材料圆管的胶接连接结构

说明书

本发明是复合材料圆管的胶接连接结构，其由复合材料圆管(1)和与之采用胶接方式相连的金属部件(2)组成，其中：在复合材料圆管(1)的连接处设有若干个注胶口(6)，在金属部件(2)的连接处自左向右依次加工有安装第一环形密封圈(3)的槽、胶槽(4)、导胶槽(5)和安装第二环形密封圈(7)的槽。本发明可大幅度减少复合材料胶接缺陷，提高复合材料胶接连接的性能和可靠性，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及复合材料圆管胶接连接结构，更具体的是一种复合材料圆管与金属胶接的连接结构。

背景技术

现代高科技的发展离不开复合材料。复合材料具有提高结构整体性的优越条件，但是由于设计、工艺、成本和使用维护等方面的需要或限制，还需要一定的设计和工艺分离面、维护口盖和多种外挂接口等。这些部位的载荷传递必须有相应的连接方式来解决，因此复合材料连接结构是不可避免的。连接设计在复合材料结构中是必不可少的关键环节。连接通常出现在复合材料部件与金属部件或复合材料部件的过渡区域，由于应力集中的原因，连接部位通常是结构的薄弱环节。复合材料连接主要包括机械连接、胶接连接、混合连接、多边形连接等，从连接效率来看，复合材料结构应尽量采用共固化或胶接，少用机械连接，以免钻孔切断纤维同时引起应力集中。胶接结构具有质轻、表面光滑、耐腐蚀性能好、变形小等优点。

但是目前复合材料圆管的胶接连接结构存在以下缺陷：

1.复合材料圆管胶接的胶层厚度不易控制，容易形成胶层厚度不均匀现象；

2.复合材料圆管在胶接时由于圆管的结构特点不易加温加压；

3.缺少可靠的无损检测方法，胶接质量控制比较困难，可靠性较差；

4.胶层厚度增大时，胶层易产生气泡等缺陷；

5.胶粘剂的固化是聚合反应，易产生残余应力；

6.容易形成胶瘤，影响胶接性能。

因此需要设计一种复合材料圆管胶接的新结构，从而改善复合材料圆管胶接处的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有复合材料圆管胶接连接技术中存在的不足，提供一种复合材料圆管的胶接连接结构，以减少复合材料圆管胶接产生的缺陷和性能分散，解决强度弱、容易发生破坏的问题。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的复合材料圆管的胶接连接结构，其由复合材料圆管和与之采用胶接方式相连的金属部件组成，其中：在复合材料圆管的连接处设有若干个注胶口，在金属部件的连接处自左向右依次加工有安装第一环形密封圈的槽、胶槽、导胶槽和安装第二环形密封的槽。

所述胶接方式是：采用真空辅助方法注胶，然后对注入的胶粘剂加压的方法实现对胶层的加压。

所述的复合材料圆管和金属部件，其通过安装第二环形密封圈的槽的右侧轴肩处以间隙配合和胶槽的深度来保证胶层的厚度处于0.1mm～0.2mm范围内。

所述的注胶口为圆形通孔，最少为两个。

本发明提供的上述复合材料管胶接连接结构，其用途是：通过该胶接连接结构的复合材料管、金属部件和密封圈构成一个密闭的、尺寸稳定的胶接区域。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.由于采用了复合材料管在外、嵌入环形密封圈的金属部件在内的这种复合材料与金属部件胶接的结构形式，使胶接区域构成了一个密闭的、尺寸稳定的注胶腔。在胶接时，能够很好的保证胶接胶层的位置和厚度。在固化过程中持续地通过注胶口对胶层加胶加压，可大大减少胶层中的气泡和由于聚合反应造成的残余应力。