CN105400469A - 一种用于修复航空零部件尺寸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于修复航空零部件尺寸的方法，属于航空零部件修理领域。按照以下步骤进行：1)机加去除表面腐蚀；2)表面粗化；3)表面清洁和整理；4)胶体制备：采用AB双组份环氧树脂胶材料，A部分为环氧树脂；B部分为硬化成分；其中组分A与B的配比选取按照重量比为100:17；20℃下，使胶体充分混合，呈现最佳粘稠状态；5)施加胶体：6)胶体固化：采用常温法或采用加温法胶体固化；7)加工尺寸。本发明选取在工业上成熟的、能够达到航空零件使用要求的耐磨环氧胶质材料来修复航空零部件的有效尺寸，从而使零部件能够重新应用，避免更换新的零件而产生更高的费用。

Description

一种用于修复航空零部件尺寸的方法

技术领域

本发明属于航空零部件修理领域，具体涉及一种用于修复航空零部件尺寸的方法。

背景技术

目前在航空零部件修理领域，国内普遍使用镶套法、喷涂法、喷焊法、焊接法、电镀法修复被磨损的尺寸。这些技术目前广泛应用并比较成熟，然而喷涂法和电镀法需要的设备昂贵，工艺复杂；镶套法需要专用的航空备件，无论是来自航空OEM还是PDM供应商，航空备件从来都是价格比较高；而焊接法则涉及到变形等需要解决的副作用也严重影响到产品维修的质量，经常会造成返工和零件报废现象。为此，航空维修的成本费用很难降低，一直占据着较大的资金投入。

发明内容

针对上述问题，本发明以一种新的简单可靠的工艺方法来修复航空零部件尺寸，从而降低航空维修的成本，保证维修可靠性。

一种用于修复航空零部件尺寸的方法，按照以下步骤进行：

1)机加去除表面腐蚀：车加工去除需要修理部位的表面腐蚀，至完全露出金属基体；

2)表面粗化：使用吹砂方法使零件表面粗化，砂粒应为120～220目范围内；

3)表面清洁和整理：使用丙酮或异丙酯清洁表面，使其彻底无油污、碎屑等影响粘结强度的情况，清洁完毕需彻底干燥；

4)胶体制备：采用结构型环氧树脂AB双组份胶做为粘接材料，A部分主要成份为环氧基树脂；B部分主要成份为硬化剂；其中组分A与B的配比选取按照重量比为100:17；20℃环境条件下，使胶体充分混合，呈现最佳粘稠状态；

5)施加胶体：使用按照所修理的部位形状设计的专用工具，取胶体均匀地涂在所需部位；

6)胶体固化：采用常温法或采用加温法胶体固化；所述常温法需固化1—7天；所述加温法固化温度控制在100℃—160℃之间，固化时间为1小时；

7)加工尺寸：按照所修理零件的尺寸要求，对修理后的固化胶体表面进行加工，以恢复零件的原尺寸，从而完成修复工作。

胶体制备时，混合时使用清洁的容器混合两种配置材料，注意必须做到配比准确、混合均匀，所使用的搅拌器具不得带入外来污物，混合物在环境温度时(20℃)1小时之内有效。

施加胶体时，为保证最终胶体达到均匀、致密、无夹杂，粘结牢固的标准，需控制的要素主要包括洁净、工具、涂法、方向、受力。在整个工作过程中要保证清洁，所使用的工具无污，空气无尘。为达到好的涂胶料的效果，可使用按照所修理的部位形状设计的专用工具，即一种平面或曲面工具，例如0.5(厚)×2.0(宽)×8.0(厚)平的或带一定弧度的铝板条，取胶体均匀地涂在所需部位。涂的过程中尽量采用胶体在正上方，基体在正下方的办法，也就是说使所修的面垂直向上，并以均匀的表面压力，来均匀施加，注意需要从一端开始向另一断扩展，以保证没有气泡存在于胶体和壁面之间，这样可以达到最佳的状态。如果对修后的表面有较高的强度要求，则需按照修理部位的形状和大小，制作相应的平面或曲面盖板，涂上相应的脱壳剂类产品，以盖钣外面压紧施加胶体后的所修表面，压紧力大小根据所修表面的状态确定，例如，如果修复销孔则需要厚约13铝盖板的重力即可。注意，整个施加过程要在胶料说明书规定的时间内完成。完成后，按照该材料的说明书静置少量时间。

胶体固化实施修理时，可根据所修理部位的硬度要求选择相应的温度值，注意在固化初期，如有必要，选择在合适的时机(例如常温15—30分钟)对多余胶体进行清理，清理过程中注意不得剥离有效区域的胶体。

上述方案在工厂取试验件，按照相应的工作条件进行模拟试验，通过了振动试验和热冲击试验后外观及结构正常，符合使用要求。经破坏性检查，发现粘接面均达100％，而且研磨密封层内部，无气孔、空洞。

本发明在具体应用中所采取的修理工艺路线可简述为：在施加胶体前要准备好基体表面，然后以专用的工艺施加胶体，提供相应温度和时间使胶体固化，对固化的胶体进行加工达到所需要的尺寸。该修理工艺的流程图见图1。

由于航空零部件面对复杂而恶劣的工作环境，其安全可靠性又严重影响到所运输旅客的生命安全，因此不仅价格比较昂贵，对其质量的要求也远远高于地面产品。

本发明按照航空零部件的工作特点，主要是考虑到其在飞机飞行中的温度、湿度、振动、应力等环境因素，选取在工业上成熟的、具有耐相应温度和耐腐蚀的特性、凝固后强度性能和耐磨性能指标、以及与基体材料的粘接力均能够达到航空零件使用要求的耐磨环氧胶质材料来修复航空零部件的有效尺寸，从而使零部件能够重新应用，避免更换新的零件而产生更高的费用。

本发明的方法被应用在此零件的修理上，其中代替原采用的喷涂修理方法，达到同样的修理质量，却大大节省了成本。经此种方法修过的起动机齿轮箱，在后续的装机过程中从未出现返修现象，能够达到正常使用的目的。

本发明用以取代传统的修复技术时，可节约专用设备的使用。无论是喷涂设备还是焊接设备的不占用，都将节约一定的资源利用的小时费。预计每个尺寸至少节约1.5小时设备资源使用，将节约小时费用1000元。

本发明已经用在修理的一些航空零部件上，并成功被应用于民用航空领域。该技术可以广泛推广应用于航空维修领域，取代传统的镶套法、喷涂法、喷焊法、焊接法、电镀法修复尺寸，工艺更加简单，成本更加低廉，设备需求更加简单。加之近年来国内航空运输的兴起，航空维修市场日益蓬勃发展，众多航空零部件因为磨损需要修复尺寸，因此本技术将拥有良好的应用前景。

附图说明

图1为耐磨环氧材料修复航空零件尺寸方法的实际应用流程图，

图2为实施例耐磨环氧材料修复航空零件尺寸方法实物图；

图3为实施例耐磨环氧材料修复航空零件尺寸方法结构示意图。

具体实施方式

本发明所采用结构型环氧树脂AB双组份胶均为市购，其分为A、B两部分，A部分主要成份为环氧基树脂；B部分主要成份为硬化剂。

本发明已经应用在民用航空产品零部件的尺寸修复上，在实际应用中其工艺方案所采用的流程如附图1所示。其中1—3工步为零件表面的准备阶段，本阶段看似简单，但是其工作质量直接影响最终的胶层质量，尤其是对结合力的影响至关重要；4—5工步为耐磨环氧材料施加阶段，并按照修补区域的实际情况制定施加方向和力度，使用专用的工装工具；6工步为胶体固化阶段，此阶段的温度时间等环境因素是固化后胶体质量的重要影响因素；7-8工步是最后尺寸形成的阶段，必须满足修理规范的尺寸要求。至此，应用本发明的工艺流程全部结束。

实施例1

耐磨环氧材料在工厂修复航空零件尺寸方法的应用零件如图2、图3所示。该零件为航空涡轮起动机的齿轮箱壳体，图中3标示的位置就是该零件在工作中由于通过它的轴磨损壳体上的孔而造成尺寸不足的地方，需要进行恢复尺寸的修理。对该磨损部位的质量要求是，在具有一定硬度的同时，兼备可磨性能。

按照以下步骤进行修复：

1)机加去除表面腐蚀

车加工去除需要修理部位的表面腐蚀，至完全露出金属基体；

2)表面粗化

使用吹砂方法使零件表面粗化，砂粒应为120～220目范围内；

3)表面清洁和整理

使用丙酮或异丙酯清洁表面，使其彻底无油污、碎屑等影响粘结强度的情况，清洁完毕需彻底干燥；

4)胶体制备

选取市购的Hysolepoxy9394型号两组份耐磨环氧材料，A部分为环氧树脂；B部分为硬化成分；其中组分A与B的配比选取按照重量比为100:17；20℃下，使胶体充分混合，呈现最佳粘稠状态；

5)施加胶体

设计专用的抹胶工具曲板条进行施加胶体，取胶体均匀地涂在所需部位；

6)胶体固化

在空气加热炉中以115℃温度固化1个小时，之后自然冷却到室温，放置1天后进行加工操作，

7)加工尺寸

按照所修理零件的尺寸要求，对修理后的固化胶体表面进行加工，以恢复零件的原尺寸，从而完成修复工作。

实施例2

实施例2的技术方案基本与实施例1相同，不同点在于步骤6)胶体固化：在空气加热炉中以100℃温度固化1个小时，之后自然冷却到室温，放置1天后进行加工操作。

实施例3

实施例3的技术方案基本与实施例1相同，不同点在于步骤6)胶体固化：在空气加热炉中以160℃温度固化1个小时，之后自然冷却到室温，放置1天后进行加工操作。

上述方案在工厂取试验件，按照相应的工作条件进行模拟试验，通过了振动试验和热冲击试验后外观及结构正常，符合使用要求。经破坏性检查，发现粘接面均达100％，而且研磨密封层内部，无气孔、空洞。

Claims (1)

1.一种用于修复航空零部件尺寸的方法，其特征在于按照以下步骤进行：

1)机加去除表面腐蚀：车加工去除需要修理部位的表面腐蚀，至完全露出金属基体；

2)表面粗化：使用吹砂方法使零件表面粗化，砂粒应为120～220目范围内；

3)表面清洁和整理：使用丙酮或异丙酯清洁表面，使其彻底无油污、碎屑等影响粘结强度的情况，清洁完毕需彻底干燥；

4)胶体制备：采用结构型环氧树脂AB双组份胶做为粘接材料，A部分主要成份为环氧基树脂；B部分主要成份为硬化剂；其中组分A与B的配比选取按照重量比为100:17；20℃下，使胶体充分混合，呈现最佳粘稠状态；

5)施加胶体：使用按照所修理的部位形状设计的专用工具，取胶体均匀地涂在所需部位；

6)胶体固化：采用常温法或采用加温法胶体固化；所述常温法需固化1～7天；所述加温法固化温度控制在100℃～160℃，固化时间为1小时；

7)加工尺寸：按照所修理零件的尺寸要求，对修理后的固化胶体表面进行加工，以恢复零件的原尺寸，从而完成修复工作。