复材零件修补方法探索

复合材料的挖补修理Composite materials are widely used in various industries due totheir lightweight, high strength, and corrosion resistance. However, these materials are susceptible to damage and may require patch repairs to maintain structural integrity. When it comes to patch repairs for composite materials, it is essential to consider the type of damage, the material being repaired, and the repair method used.复合材料由于其轻质、高强度和耐腐蚀性而被广泛应用于各个行业。

然而，这些材料容易受损，可能需要挖补修理来保持结构完整性。

当涉及到复合材料的挖补修理时，必须考虑损坏类型、被修复的材料以及所使用的修理方法。

There are several common types of damage that can occur in composite materials, including delamination, impact damage, and cracking. Delamination is a separation of layers within the composite material, which can weaken the overall structure. Impact damage, on the other hand, occurs when an external force causes a dent or puncture in the material. Cracking can also occur due to stress or age, leading to potential structural failure if not addressed.复合材料中可能发生的常见损坏类型包括分层、冲击损伤和开裂。

飞机复合材料修补技术的研究摘要：随着通用飞机复合材料市场需求的扩大，所需的修补技术也日益受到广泛关注。

本文主要介绍了通用飞机复合材料的损伤形式、复合材料修补的原则、修补方法及修补技术在复合材料中典型应用，为后续通用飞机复合材料修补技术奠定了理论基础。

关键词：复合材料；修补原则；修补方法近年随着复合材料技术的成熟以及复合材料质轻、高强、结构功能一体化、设计制造一体化以及易于成大型制品等优点，使其复合材料在通用飞机上的用量也大幅攀升，这已成为通用飞机先进性的重要技术指标之一。

通用飞机用结构复合材料制品尺寸大、成本高，在生产、运输和服役期间难免会产生缺陷或损伤，若不能及时有效的修补，恢复原结构的使用性能，则只能降级使用甚至报废。

因此，探索复合材料的修补技术尤为重要。

一、复合材料的损伤形式复合材料的使用损伤主要是在使用过程中出现的高能量或低能量的冲击损伤。

常见的损伤形式有：（1）表面损伤：这种损伤主要伤及材料的表面或近表面，如擦伤、划伤、凹陷、气泡和分层等。

（2）冲击损伤：冲击损伤又分为高能量冲击和低能量冲击，子弹、发动机碎片、鸟撞等外来物冲击以及雷击等属于高能量冲击，通常产生穿透损伤，这些损伤均目视易检；维护设施的撞击，踩踏，螺钉、轮胎碎片以及冰雹的撞击等属于低能量冲击，这类冲击造成的损伤目视不一定能够检测到。

（3）分层：如层压板分层，面板与蜂窝芯分层等。

（4）脱胶：如胶接面脱胶，层压板脱胶及面板与蜂窝芯之间脱胶等。

（5）慢性长期损伤：如疲劳裂纹等。

（6）渗水、吸潮损伤等。

每个部件按其结构重要性不同分成不同的区域，根据不同区域的应力水平、由结构试验确定的安全系数以及结构的设计类型和几何形状，确定部件损伤的可接受水平：许可损伤、可修补损伤、不可修补损伤。

损伤评估一般按损伤程度确定、损伤结果评估、可接受损伤水平的确定等几个步骤进行。

二、通用飞机用复合材料修补的原则2.1 根据受力及影响飞机安全的严重程度，分析损伤容限及剩余强度，确定是否修补或报废；2.2 修复后零件的完整性达到结构可接受的水平，可满足结构设计和强度设计的要求。

复合材料结构修理常用方法1. 引言复合材料在航空、汽车、船舶等领域得到越来越广泛的应用，其优异的力学性能和低密度使得复合材料结构成为一些特殊领域的选择。

因为其特点，复合材料在受损后进行修理时需要特殊的考虑。

本文主要讨论在航空领域中的复合材料结构常见的修理方法。

2. 损伤评估和表征在进行复合材料结构修理之前，必须先进行损伤评估和表征。

在损伤表征中，要了解受损部位的尺寸、形状、深度、类型以及受损的程度等信息。

对于损伤的类型，包括裂纹、孔洞、烧穿等，需要进一步分析其性质和影响，以便确定后续修复方案。

3. 常见的修理方法3.1 外补丁法外补丁法是一种在结构中增加补丁的方法。

其主要步骤包括往受损区域周围贴上预制的复合材料片，使用胶水固定住，然后进行碳化处理，接着进行表层处理以及终端加工。

这种方法的优势在于处理时会对整个结构有较小的影响，同时成本和维护工作也较少。

但是在一些情况下，使用外补丁法可能会对结构的流线性产生一定的影响。

3.2 内补丁法内补丁法是一种在复合材料结构内部添加补丁的方法。

首先将受损区域周围挖去一定量的复合材料，并将补丁塞入然后对其进行胶接和热处理。

这种方法需要在深度困难区域内施工，因此通常需要使用专业设备。

在对结构产生影响时，内补丁法表现良好。

3.3 局部替换法局部替换法是一种把受损的结构部件替换为新的构件的方法。

这种方法会更改结构的刚度、质量等结构特征，也会对结构强度产生影响。

通常，该方法仅在不得不对结构进行深刻改变的情况下使用。

3.4 补丁替换法补丁替换法是一种将已损害的叶子或层替换为新的部件的方法。

这种方法通常会影响到结构的刚度，需要对结构进行重新设计。

4. 结论复合材料结构因其特性而得到广泛应用，对其损伤进行的修复需要考虑到结构的几何形状以及其深度和损伤类型。

本文介绍了外补丁法、内补丁法、局部替换法和补丁替换法等常见的修理方法，但根据具体情况仍然需要进行选择和评估。

在选择一种修理方法时，需考虑到其对结构特性的影响，既要保证了结构损伤得到有效修复，又不会对结构力学性能产生负面影响。

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料按一定方式组合而成的新材料，具有综合性能优于单一材料的特点。

复合材料的修复方法可以根据具体情况选择，常见的修复方法包括：1. 补丁修复：将与原材料相似的复合材料片或布贴在损坏区域，使用胶水或树脂将其固定在一起。

2. 粘接修复：使用特殊的胶水或树脂将损坏的复合材料部分粘接在一起，使其恢复原有的结构和性能。

3. 层叠修复：在损坏区域的周围添加多层复合材料，以增加其强度和稳定性。

4. 纤维增强修复：在损坏区域附近添加纤维增强材料，如碳纤维或玻璃纤维，以增加复合材料的强度和耐久性。

5. 热压修复：使用热压机将损坏的复合材料部分与新的复合材料片压合在一起，通过热和压力使其粘接在一起。

6. 焊接修复：对于某些特殊的复合材料，可以使用适当的焊接方法将损坏的部分焊接在一起，使其恢复原有的结构和性能。

需要注意的是，复合材料的修复方法应根据具体情况和材料特性选择，并且修复后的材料可能会有一定的性能损失，因此修复后的复合材料应进行必要的测试和评估，以确保其安全可靠。

复合材料结构的损伤与修补问题研究摘要：近几年，复合材料逐渐为人们所熟知，与其相关的研究也变得更加具体和深入。

文章以复合材料为研究对象，先简单地介绍了复合材料结构常见的损伤形式，随后结合实际案例，围绕结构损伤的修补展开了研究，内容涉及修补原则、修补技术等方面，供相关人员参考。

关键词：复合材料结构；结构损伤；损伤修补前言：在耐腐蚀性、可设计性等方面具有突出表现的复合材料，现已在包括航空在内的诸多领域中，得到了广泛应用，所取得效果也十分突出，虽然复合材料出现腐蚀、开裂等情况的几率较低，但是，在实际应用的过程中，受到外界因素影响而导致结构出现损伤的情况始终存在，本文所研究课题的现实意义不言而喻。

1复合材料结构损伤形式在使用过程中，复合材料结构出现损伤的情况无法避免，常见损伤形式包括：其一，外来物冲击、高能量冲击带来的穿透损伤，还有难以通过目视进行检测的低能量冲击带来的损伤；其二，面板和蜂窝芯分层、层压板分层等分层损伤；其三，面板和蜂窝芯脱胶、层压板脱胶、胶接面脱胶等脱胶损伤；其四，以疲劳裂纹为代表的慢性长期损伤；其五，吸潮、渗水损伤。

2复合材料结构损伤修补2.1案例分析修补某复合材料结构损伤的步骤如下：首先，判断损伤处，标明需要切除的位置和坐标；其次，利用金刚石进行掏芯，确定盲孔位置及深度，将计算结果减去0.12mm，获得实际深度，如果相关人员在实践中发现掏盲孔难度较大，则可以视情况对掏芯钻头加以运用，尽快确定盲孔的位置；再次，修补损伤处，将胶膜、挡板和预浸料置于损伤处，参考损坏处特征，调整预浸圈，此次修补所采用补片的纤维方向为-45°，直径为65mm；最后，在室温环境下，通过真空抽取的方式，使修补处成型，完成损伤修补工作[1]。

2.2修补原则复合材料结构修补所遵循原则，可以被归纳为以下五个方面：第一，在修补过程中，预留为后期检查、加工等工作开展提供便利的修补通道；第二，重新设计频繁出现损伤的位置，例如，用可替换、可拆卸零件，对原有零件进行替代；第三，对损伤处修补余量加以考虑，例如，扩孔余量；第四，在条件允许的情况下，可以选择对组合构件加以应用，目的是降低损伤修补的难度；第五，尽量减少修补所需拆卸零件的数量，严格控制安装需要花费的时间，提高修补效率。

复合材料的粘接修理前言复合材料在飞机上的用量愈来愈广，以空中客车A380为例，用量占结构重量的28%, B787占51%o复合材料结构由于比重轻，强度大，刚度大，不易腐蚀等特点，在现代民航运输机中得到大量采纳。

因此，涉及复合材料结构损伤的修理便日益重要，特殊是由于复合材料结构抗冲击力量差，在使用中极易受到外来因素（如鸟击、雷击、弹伤以及维护或操作不当等状况）发生以冲击损伤为主的各种结构破坏，如分层、裂纹、破孔和断裂等。

这些损伤会显著降低复合材料的静、动态承载性能，严峻时会直接影响飞行平安，如不准时修复，将会使整个复合材料部件失效，花巨额费用进行更换。

复合材料的修理方法可分为机械修理和粘接修理两大类。

机械修理方法存在着结构增重较多、修理区应力较大、修理补片影响修复区的电性能等缺点，因此，目前复合材料结构损伤主要采纳粘接修理方法。

一、标准复合材料修理（一）常见结构复合材料结构制造中所采纳的材料为玻璃纤维增加塑料（GFRP）＞碳纤维增力口塑料（CFRP）以及芳纶纤维增加塑料（AFRP）。

这些材料用于夹心结构以及整体结构的制造。

在进行永久修理时，修理材料一般必需按下列准则与原制造材料相协作：I、只用碳纤维材料修理碳纤维结构。

n、只用玻璃纤维材料修理玻璃纤维或芳纶纤维结构。

A、蜂窝夹芯部件玻璃纤维增加塑料、碳纤维增加塑料以及芳纶纤维增加塑料构成了这类部件的蒙皮，然后将蒙皮与金属或非金属的芯子胶接在一起，芯子通常采纳蜂窝结构。

B、整体结构部件整体结构部件由带内部桁条、肋及翼梁的复合材料蒙皮构成。

它供应刚度及强度。

C、混合结构部件这类部件由混合结构制成，包括部分整体结构及部分夹芯结构。

（―）修理材料1、环氧树脂体系环氧树脂由两部分组成：树脂和催化剂（也称固化剂）。

环氧树脂供应了很好的机械和抗疲惫性能，尺寸稳定性相当好，抗腐蚀，层间结合强度高，有良好的电学性能和低的吸湿性O2、纤维增加材料①玻璃纤维②KCVIar纤维——芳纶纤维③碳/石墨④硼⑤陶瓷纤维3、粘接剂①胶膜胶膜是涂在一层支持薄膜上的粘接剂。

复合材料汽车零部件的修补方法复合材料应用于汽车行业最早始于1953年。

55年来，复合材料在汽车行业中的应用保持着持续增长的发展势头，并且这种发展趋势还将继续。

复合材料在汽车行业中的用量之所以会持续增长，是因为它具备了许多优异的性能，如：强度高、重量轻和耐腐蚀。

此外，与铝材和钢材相比，其加工成本更低、设计灵活性更强，且更容易成型。

总之，复合材料是汽车行业替代金属材料的一个很好的可选项。

然而，事实上，汽车制造领域其制作材料并没有完全直接从金属材料转换到复合材料，尤其在大批量生产的汽车方面，复合材料的应用还很有限。

这是因为，有许多和复合材料使用相关的技术问题仍然没有很好地得到解决，其中包括准确的材料定性、生产、油漆、维修、与金属材料的连接以及回收等问题。

尽管近年来世界上复合材料的新材料、新工艺和新技术不断涌现，从而在很大程度上使上述问题得到了改善，促进了复合材料在各类汽车中的广泛应用，但不可否认的是，复合材料在汽车上的广泛应用、特别是在中国汽车行业中真正意义上的广泛应用，仍然存在应用技术方面的各类问题，需要我们去关注、研究、探讨和实践。

对于碰撞受损后的汽车维修，传统上只是简单地将受损变形的车身固定，用加热、机械拉伸的方式进行维修，然后再靠榔头等简单工具调整和修复车身钢板、车门和立柱等的间隙和形状，最后靠腻子、原子灰以及修补漆等使其恢复原貌。

目前，人们对钢板车身的维修已驾轻就熟了。

但随着汽车复合材料在汽车车身上应用的日益广泛，对它的维护修复却开始成为汽车行业新的困惑。

那么，汽车复合材料部件在碰撞受损后，究竟能不能修复？如果可以，怎么进行修复？经修复后的车身能否恢复到受损前的状态？对于这些问题，答案是明确的：目前，在汽车上所使用的复合材料部件都是可以修复的，而且完全能达到受损前的状态。

之所以会得出这样的结论，是因为在过去的若干年中，维修汽车复合材料所用的粘结剂等产品已得到了极大的改进，维修的工艺技术也日臻成熟。

复合材料维修
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有轻质、高强度、耐
腐蚀等特点，因此在航空航天、汽车、船舶等领域得到广泛应用。

然而，复合材料在使用过程中难免会受到损坏，需要进行维修。

本文将介绍复合材料维修的方法和注意事项。

首先，对于复合材料的维修，首要的是确定损伤的类型和程度。

常见的损伤类
型包括裂纹、磨损、穿孔等，而损伤程度则可分为轻微、中等和严重。

只有对损伤进行准确的评估，才能选择合适的修复方法。

其次，根据损伤的类型和程度，选择合适的维修材料和工艺。

对于轻微的表面
损伤，可以使用填料和修补剂进行修复；对于中等和严重的损伤，则需要采用更复杂的维修方法，如层压、热固性树脂复合材料修复等。

在选择维修材料和工艺时，需考虑到材料的兼容性、粘接性能、固化时间等因素，以确保维修效果。

另外，维修过程中需要严格遵循操作规程，确保安全和质量。

在进行复合材料
维修时，需要注意保护好自己和周围环境，避免接触有害物质。

同时，要严格按照工艺要求进行操作，确保每个步骤都得到正确执行，避免出现失误导致维修效果不佳。

最后，维修完成后，需要进行质量检验和性能测试。

对于复合材料维修后的构件，需要进行外观检查、尺寸测量、力学性能测试等，以确保维修效果符合要求。

只有通过严格的质量检验，才能保证维修后的构件能够安全可靠地投入使用。

综上所述，复合材料维修是一个复杂而严谨的过程，需要根据损伤类型和程度
选择合适的维修方法和材料，严格遵循操作规程，确保维修质量。

只有这样，才能保证复合材料构件的安全可靠，延长其使用寿命，为各行业的发展提供可靠的支持。

复合材料缺陷修补技术王莹【摘要】The polymer matrix composites have been widely used in the aeronautics and astronautics fields to reduce the weight, enhance the performance and decrease the fuel consumption, and considered as the new generation of aeronautical structural materials after aluminium, steel and titanium. The polymer matrix composites can produce various defects during their manufacture and use, this paper introduced the techniques of repairing the defects of the polymer composites parts.%在航空航天领域，为了减轻结构质量，提高飞行器性能和降低燃油消耗，树脂基复合材料得到大量使用，已经迅速发展为继铝、钢、钛之后的又一航空结构材料。

复合材料在生产使用过程中会产生各种缺陷。

本文介绍了复合材料的修复技术。

【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P83-86)【关键词】复合材料;缺陷;修补【作者】王莹【作者单位】中航飞机西安飞机分公司复合材料厂，陕西西安 710089【正文语种】中文【中图分类】TG494随着对飞机性能要求的不断提高，复合材料零件将更加广泛地应用于飞机的各个结构中。

但是复合材料零件加工制造过程不同于金属零件，是通过树脂基体以及树脂与纤维之间的界面在成形模具内经过加热、加压，发生物理、化学等变化，固化而成的，其在成形过程中易受到固化温度、以及化学放热等影响，从而产生各种成形缺陷，如零件变形、分层和孔隙率过大等。