一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法技术

本发明专利技术涉及复合材料胶接修理领域，具体是一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法，其具体步骤如下；S1；表面处理；S2；铺设增强纤维布；S3；铺设可剥布；S4；放置带孔金属板；S5；铺放导流网；S6；铺放三通管；S7；连接一号真空设备；S8；封好真空袋；S9；在真空袋上粘上热电偶，之后在上面铺放上电热毯；S10；在电热毯上铺放上透气毡，透气毡上放置真空接头；S11；贴密封胶条；S12；抽真空；S13；程序设置；S14；固化；S15；修整；通过结合复合材料湿法胶接金属裂纹工艺以及树脂真空灌注工艺特点，将树脂真空灌注工艺引入复合材料胶接修理金属裂纹，实现了快速和便捷修理需要，力学性能高于传统复合材料湿法胶接修理。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法
本专利技术涉及复合材料胶接修理领域，具体是一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法。
技术介绍
复合材料胶接修理金属裂纹方法由于其增加重量少、无需打孔、不产生应力集中、耐腐蚀尤其是能够保持气动外形等优点，因此作为一种高效、快速、低成本的修理方法应用于零部件金属裂纹修理过程中。常用的复合材料胶接修理方法分为干法修理和湿法修理。湿法胶接修理由于其材料存储期长，无需冷藏等优点常应用于外部环境中复合材料胶接修理金属裂纹过程，然而在传统的湿法胶接修理过程中，树脂加到纤维或织物布上再采用刮板刮平，之后再封真空袋进行固化，固化得到的复合材料补片内部孔隙率高，强度较低，修复效果一般，因此需要对其进行改进以满足更高性能修理需求。树脂真空灌注方法是一种便捷的复合材料层板制造方法，由于真空辅助作用能够有效的降低制备层压板的孔隙率，然而此种方法尚未引入到复合材料胶接修理金属裂纹过程中，缺乏相应的树脂真空灌注修理工艺方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法。一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法，其具体步骤如下：S1：表面处理：将金属裂纹区域采用砂纸打磨或者是喷砂的方式进行表面处理，之后将表面处理干净并保持干燥；S2：铺设增强纤维布：按照修理设计方案将增强纤维布以实际需要的铺层方式铺放在修理区域；S3：铺设可剥布：按照一定距离在增强纤维布的上方铺一层可剥布并用第一层密封胶条封边；S4：放置带孔金属板：在可剥布的上方放置一个用于压实修理层且带孔的带孔金属板；S5：铺放导流网：按照一定的距离在带孔金属板的上方铺放导流网；S6：铺放三通管：在导流网的前后位置分别铺放缠绕导气管的三通管，三通管上分别接上注胶管和出胶管；S7：连接一号真空设备：在大于修理区域的范围内贴上密封胶条，注胶管和出胶管与密封教条搭接处四周需要用密封胶条缠绕，注胶口与树脂容器进行连接，有控制阀控制开关和大小，出胶口与抽一号真空设备进行连接；S8：封好真空袋；S9：在真空袋上粘上热电偶，之后在上面铺放上电热毯；S10：在电热毯上铺放上透气毡，透气毡上放置真空接头；S11：贴密封胶条：在透气毡外围贴上密封胶条，之后封真空袋，将透气毡上的真空接头与二号抽真空装备连接；S12：抽真空：打开一号真空装备抽真空，将注胶口的控制阀打开，进行真空灌注，当树脂流淌出出胶口时，将注胶口的控制阀关起，保持抽真空状态；S13：程序设置：打开二号抽真空装备，按照树脂的固化程序进行电热毯的温度控制程序设置，之后进行固化程序；S14：固化：将注胶口的控制阀打开，打开一号真空泵，等树脂流动前锋超过导流网后，关上注胶口控制阀，之后打开热补仪的真空泵，并开始固化流程；S15：修整：等固化完毕后，将固化好的复合材料修理补片上所有的材料去除，按照修理方案对气动表面进行后处理，完成整个修理过程。所述的步骤S1中打磨区域边界要大于损伤区域边界的10-100mm。所述的步骤S2中的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维以及硼纤维的一种或者是多种的混杂单向纤维布或者是纤维织物，并且防止在进行注胶时发生位移，影响修理效果需要在纤维铺层四周用压敏胶带与金属被修件进行粘贴。所述的步骤S3中可剥布边界距离第一层密封胶条边界为25mm-100mm，可剥布范围大于增强纤维铺层范围，边界距离不小于25mm。所述的步骤S4中，所述的带孔金属板中间的孔均匀分布，孔径为Φ5-Φ20，层板厚度为0.5mm-3mm，带孔金属板大于增强纤维铺层，小于可剥布，带孔金属板选择大于增强纤维层边界5mm-15mm。所述的步骤S5中，导流网在出胶口处距离第一层密封胶条边缘要大于可剥布与第一层密封胶条的距离，相差要大于20mm。所述的步骤S7中的一号真空设备包括抽真空设备与缓冲罐，出胶口与缓冲罐相连接，之后缓冲罐与抽真空设备进行连接。所述的步骤S7中，树脂容器中的树脂为环氧树脂、乙烯基树脂、氰酸脂树脂、双马树脂类，25℃下粘度需在50cps-2000cps，树脂体系在常温下的凝胶时间大于1小时。所述的步骤S9中，电热毯覆盖范围大于带孔金属板范围，电热毯边缘大于带孔金属板边缘大于10mm。所述的步骤S10中，透气毡覆盖范围大于电热毯范围，透气毡边缘大于电热毯边缘大于20mm。所述的步骤S14的固化参数是采用1.5℃/min升到120℃后保温3hr，之后按照1℃/min降到40℃直至完成固化程序。本专利技术的有益效果是：通过结合复合材料湿法胶接金属裂纹工艺以及树脂真空灌注工艺特点，将树脂真空灌注工艺引入复合材料胶接修理金属裂纹过程中，对工艺中的修理树脂性能要求、辅助材料铺层要求类进行详细规定，实现了快速和便捷修理需要，同时修理后固化得到的复合材料修理补片孔隙率低、力学性能高于传统复合材料湿法胶接修理。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术的真空灌注湿法修理金属裂纹铺层图；图2为本专利技术的修理布局图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本专利技术进一步阐述。如图1和图2所示，一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法，其中金属裂纹长度为60mm，采用树脂真空灌注方法进行修理，修理用树脂为J-313改性环氧树脂胶粘剂，树脂粘度在常温下为800Cps，采用的CF3031碳纤维织物，采用的热补仪为HCS9200B，其具体步骤如下：S1：表面处理：用120目的水砂纸打磨损伤部位的200mm*200mm范围，之后采用200目水砂纸进行打磨；S2：铺设增强纤维布：将纤维织物裁剪成100mm*100mm大小，并按照修理方案要求的铺放角度铺放8层织物，之后将边缘采用压敏胶带贴覆；S3：铺设可剥布：将200mm长*150mm宽的可剥布裁剪好后铺覆到织物上方，之后将110mm*110mm的带孔铝合金板，厚度为1mm，放到可剥布上，铝合金钻孔直径为Φ10；S4：放置带孔金属板：在可剥布的上方放置一个用于压实修理层且带孔的带孔金属板；S5：铺放导流网：按照一定的距离在带孔金属板的上方铺放导流网；S6：铺放三通管：在导流网的前后位置分别铺放缠绕导气管的三通管，三通管上分别接上注胶管和出胶管；S7：连接一号真空设备：在大于修理区域的范围内贴上密封胶条，注胶管和出胶管与密封教条搭接处四周需要用密封胶条缠绕，注胶口与树脂容器进行连接，有控制阀控制开关和大小，出胶口与抽一号真空设备进行连接；S8：封好真空袋；S9：在真空袋上粘上热电偶，之后在上面铺放上电热毯；S10：在电热毯上铺放上透气毡，透气毡上放置真空接头；S11：贴密封胶条：在透气毡外围贴上密封胶条，之后封真空袋，将透气毡上的真空接头与二号抽真空装备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法，其特征在于：其具体步骤如下：/nS1：表面处理：将金属裂纹区域采用砂纸打磨或者是喷砂的方式进行表面处理，之后将表面处理干净并保持干燥；/nS2：铺设增强纤维布：按照修理设计方案将增强纤维布以实际需要的铺层方式铺放在修理区域；/nS3：铺设可剥布：按照一定距离在增强纤维布的上方铺一层可剥布并用第一层密封胶条封边；/nS4：放置带孔金属板：在可剥布的上方放置一个用于压实修理层且带孔的带孔金属板；/nS5：铺放导流网：按照一定的距离在带孔金属板的上方铺放导流网；/nS6：铺放三通管：在导流网的前后位置分别铺放缠绕导气管的三通管，三通管上分别接上注胶管和出胶管；/nS7：连接一号真空设备：在大于修理区域的范围内贴上密封胶条，注胶管和出胶管与密封教条搭接处四周需要用密封胶条缠绕，注胶口与树脂容器进行连接，有控制阀控制开关和大小，出胶口与抽一号真空设备进行连接；/nS8：封好真空袋；/nS9：在真空袋上粘上热电偶，之后在上面铺放上电热毯；/nS10：在电热毯上铺放上透气毡，透气毡上放置真空接头；/nS11：贴密封胶条：在透气毡外围贴上密封胶条，之后封真空袋，将透气毡上的真空接头与二号抽真空装备连接；/nS12：抽真空：打开一号真空装备抽真空，将注胶口的控制阀打开，进行真空灌注，当树脂流淌出出胶口时，将注胶口的控制阀关起，保持抽真空状态；/nS13：程序设置：打开二号抽真空装备，按照树脂的固化程序进行电热毯的温度控制程序设置，之后进行固化程序；/nS14：固化：将注胶口的控制阀打开，打开一号真空泵，等树脂流动前锋超过导流网后，关上注胶口控制阀，之后打开热补仪的真空泵，并开始固化流程；/nS15：修整：等固化完毕后，将固化好的复合材料修理补片上所有的材料去除，按照修理方案对气动表面进行后处理，完成整个修理过程。/n...

【技术特征摘要】
1.一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法，其特征在于：其具体步骤如下：
S1：表面处理：将金属裂纹区域采用砂纸打磨或者是喷砂的方式进行表面处理，之后将表面处理干净并保持干燥；
S2：铺设增强纤维布：按照修理设计方案将增强纤维布以实际需要的铺层方式铺放在修理区域；
S3：铺设可剥布：按照一定距离在增强纤维布的上方铺一层可剥布并用第一层密封胶条封边；
S4：放置带孔金属板：在可剥布的上方放置一个用于压实修理层且带孔的带孔金属板；
S5：铺放导流网：按照一定的距离在带孔金属板的上方铺放导流网；
S6：铺放三通管：在导流网的前后位置分别铺放缠绕导气管的三通管，三通管上分别接上注胶管和出胶管；
S7：连接一号真空设备：在大于修理区域的范围内贴上密封胶条，注胶管和出胶管与密封教条搭接处四周需要用密封胶条缠绕，注胶口与树脂容器进行连接，有控制阀控制开关和大小，出胶口与抽一号真空设备进行连接；
S8：封好真空袋；
S9：在真空袋上粘上热电偶，之后在上面铺放上电热毯；
S10：在电热毯上铺放上透气毡，透气毡上放置真空接头；
S11：贴密封胶条：在透气毡外围贴上密封胶条，之后封真空袋，将透气毡上的真空接头与二号抽真空装备连接；
S12：抽真空：打开一号真空装备抽真空，将注胶口的控制阀打开，进行真空灌注，当树脂流淌出出胶口时，将注胶口的控制阀关起，保持抽真空状态；
S13：程序设置：打开二号抽真空装备，按照树脂的固化程序进行电热毯的温度控制程序设置，之后进行固化程序；
S14：固化：将注胶口的控制阀打开，打开一号真空泵，等树脂流动前锋超过导流网后，关上注胶口控制阀，之后打开热补仪的真空泵，并开始固化流程；
S15：修整：等固化完毕后，将固化好的复合材料修理补片上所有的材料去除，按照修理方案对气动表面进行后处理，完成整个修理过程。


2.根据权利要求1所述的一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法，其特征在于：所述的步骤S1中打磨区域边界要大于损伤区域边界的10-100mm。


3.根据权利要求1所述的一种复合材料快速修理金属裂纹损伤的方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣善勇，刘金生，张璟，孙运刚，
申请(专利权)人：国营芜湖机械厂，
类型：发明
国别省市：安徽;34