[发明专利]一种复合材料管件与金属件的胶接连接方法及其装置

说明书

本发明公开了一种复合材料管件与金属件的胶接连接方法，包括：(1)在复合材料管件内壁设置干态软胶，外壁抱箍弹性隔离膜；(2)在复合材料管件内壁和金属件插入段外壁涂胶；(3)将金属件插入复合材料管件中，直至干态软胶一部分变形嵌入复合材料管件内壁和金属件插入段外壁之间的缝隙，另一部分变形滑移至金属件端面；(4)待金属件完全插入后，拆下复合材料管件和金属件的连接处的弹性隔离膜，清除连接处的溢出胶，重新包上弹性隔离膜，直至胶接固化。本发明还公开了一种使用上述胶接连接方法的复合材料管件与金属件的胶接连接装置。本发明避免了复合材料管件的破坏，解决了胶接时无法加压的状况，提高了胶接连接工艺性能的可靠性。

技术领域

本发明涉及复合材料管件胶接连接技术领域，具体涉及一种复合材料管件与金属件的胶接连接方法及其装置。

背景技术

胶接连接技术是借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力，将同种或不同种材料牢固地连接在一起的方法。

胶粘剂的主要功能是将被粘接材料连接在一起。粘接组件内的应力传递与传统的机械紧固相比，应力分布更均匀，而且粘接的组件结构比机械紧固，强度高、成本低、质量轻。而机械紧固和焊接结构的强度要受紧固件或焊点及其热感应区域的限制。

用胶粘剂粘接的组件外观平整光滑，功能特性不下降。这一点对结构型粘接尤为重要。如宇航工业中的结构件外观平整光滑度高，这样有利于减少阻力与摩擦，将摩擦升温降低到到最低程度。故直升机的旋翼片全部用胶粘剂组装。用胶粘剂粘接紧密配合的电子或电器元件也避免有凹凸点，从中获益丰厚。导航电器运用胶粘剂组装可得到平整而无结构干扰的外表面。由于粘接接头中应力分布十分均匀，可使被粘接物的强度和刚度全部得以体现，而且还可减轻质量，如宇航器采用胶粘剂组装消除了消极载荷，增大有效载荷，航程提高，运费降低。

如今，复合材料在生产生活中的应用日趋广泛。复合材料胶接连接是常用的连接手段，是复合材料结构中必不可少的关键环节。在特定的技术要求下，由于钻孔连接会切断纤维而降低复合材料性能，免钻孔的胶接连接则显得尤其重要。

胶接连接具有贴合紧密、强度高、耐腐蚀性能好、性能稳定等优点。但是目前复合材料的胶接连接仍存在以下缺陷：

1.胶接的胶层厚度不易控制，容易形成胶层厚度不均匀的现象；

2.复合材料管件在胶接时由于结构特性的限制而不易加压；

3.胶层厚度增大时，胶层易产生流胶、气泡等空腔缺陷，影响胶接性能。

4.胶层厚度增大时容易形成胶瘤，影响美观，且影响胶接性能。

公开号为CN 105666855 A的专利说明书公开了一种复合材料圆管的胶接连接结构，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圈的槽。采用的胶接方式为真空辅助注胶，然后对注入的胶黏剂加压从而实现对胶层的加压。上述发明可大幅度减少复合材料胶接缺陷，可以消除胶瘤的产生，提高复合材料胶接连接的性能和可靠性。

公开号为US 3960394 A的专利说明书公开了一种管件连接体，两个管件连接后形成胶槽，与两个密封圈形成密封区域，胶槽的中间设有注胶口。上述发明同样可以防止固化过程中胶泄露或胶瘤的产生。

然而，上述专利技术都会对复合材料管件本身结构造成破坏，可能会降低复合材料管件的性能。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种复合材料管件与金属件的胶接连接方法，操作简便，避免复合材料管件的破坏，解决胶接时无法加压的状况，胶接连接后胶层饱满，有效减少或消除胶接层空隙，提高了胶接连接工艺性能的可靠性。

一种复合材料管件与金属件的胶接连接方法，包括：