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在航空工业中，有这样一句箴言：“为减轻每一克重量而奋斗。”在飞机制造中，往往会为了减轻飞机重量而使用尽可能轻的材料。然而就是秉持着这样的宗旨，我们却能在没有上漆前的飞机蒙皮上看到密密麻麻的铆钉。一架C919飞机上还是铆接了近百万颗铆钉，而一架客机A380的组装甚至能用到超过五百万颗的铆钉！为什么飞机要用增重的铆接而不用焊接呢？而铆接工艺到底又是什么呢？
铆接，就是利用轴向力将零件铆钉孔内钉杆墩粗并形成钉头，从而使得多个零件相连接的方法。简单说来就是用铆钉将两个或以上的原件连接在一起，形成不可拆卸的一种组合工艺。 铆接工艺主要分为热铆和冷铆。 热铆在铆接的时候需要先将加工好的铆钉放在火炉里加热，而后再把通红的铆钉趁热穿入铆孔，用铆钉枪冲击固定。而冷铆就相对简单，常温状态下就可以进行铆接，除去加热这一步，剩余的步骤其实与热铆类似。
由于冷热不同，冷铆的加压过程中往往会将铆钉杆墩粗，来达到使其涨满穿孔直径的效果。而热铆则受热胀冷缩影响，尺寸会有些缩小，所以密封性方面冷铆相对较好。但同时，没有加热过的铆钉在可塑性方面是没有热铆好的。 因此根据冷热铆的不同特点，如何选择铆接方式也有其相应的标准。以公认的德国标准为例，直径10mm以上的钢铆采用热铆，直径8mm以下的其他热铆采用冷铆。因为飞机中的铆钉尺寸一般在2.38mm-9.525mm之间，所以大多采用的都是冷铆。
那么我们在开头也提到，航空工业中为“轻”而奋斗，为何在飞机制造时却要选择使用上百万颗铆钉的铆接工艺呢？明明铆接工艺会让飞机增重不说，联接起来也十分复杂，为什么不直接用更方便的焊接呢？这是因为铆接在飞机上比焊接更具优势。 不知道坐过飞机靠近机翼窗户位置的朋友在飞机遇上气流上下颠簸有没有看到这样一个场景：飞机机翼随着颠簸也在发生明显抖动，若是颠簸严重甚至还会大幅度地上下摆动。
这就是我们要首先提到的一地点，飞机在飞行过程中，蒙皮会承受外界拉力，机身也会因此产生震动，那么这种情况下若是采用的焊接工艺，焊接处就会因长时间的拉扯出现裂纹并且产生金属疲劳等问题，若是没有及时发现，这些问题就会引起非常严重的安全隐患。同样情况下，铆接的蒙皮之间因为留有一定空隙，减少接件之间的震动传递，使得即使震动也不会影响到机身整体的稳定程度，相比焊接的蒙皮它的牢固度更好。 其次焊接的质量是非常依赖操作师傅的手艺的，且由于焊接的随机性比较大，纵使师傅的手艺再好技术再高，还是会出现焊缝厚薄不一的情况，更何况飞机蒙皮不可能由一个人完成，不同的师傅焊接出来的效果是肯定不一样的，那么想要制定统一的标准就会变得非常困难。而铆接工艺采用的铆钉则避免了这种情况，因为铆接工艺主要以铆钉的标准为主，而铆钉在生产时加工精度可以达到微米级别，各项参数误差都极小，对操作师傅的标准就只要求其在焊接的过程中合格不出错，对飞机的连接就能够保证各处相差不多。 最后，也是最重要的一点就是现在飞机的蒙皮材料，因为目前最先进的客机大量使用的都是复合材料，这种材料大多是以铝合金或碳纤维金属为主，其质地轻且薄，一般只有2mm左右，并且铝合金熔点低，焊接性能差，导致焊接难度大。
综上所述，对于飞机这样高标准化的行业，每一个部分都需要非常严格、过关的技术要求以及生产标准。这既是对自己负责，更是对我们每一个登上飞机的人的安全负责。因此，你现在知道飞机为什么不用焊接了吗？ 声明：此文仅推广链接，请点击“阅读原文”连接到文章出处，关注原作者。 |
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