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第一章 绪论1

1.1 结构胶接技术概述1

1.2 铝合金结构胶接技术的应用与发展4

1.3 铝合金胶接结构使用的历史经验8

1.3.1 钣金胶接结构8

1.3.2 蜂窝夹层结构9

1.4 胶接方法和胶按结构的优缺点10

1.5 铝合金胶接技术的发展趋势14

参考文献15

第二章 胶粘剂对铝合金的粘附16

2.1 胶粘剂对被粘物表面的润湿16

2.1.1 润湿平衡方程16

2.1.2 润湿的动力学问题18

2.1.3 物理吸附的稳定性20

2.2 机械结合作用21

2.3 主价键的作用24

2.3.1 离子对及其静电引力24

2.3.2 共价键与偶联剂的应用25

2.3.3 界面稳定性与弱界面层的形成26

2.4 粘附强度的“连接点”理论28

参考文献29

第三章 铝合金及其表面31

3.1 铝合金对胶接的影响31

3.1.1 铝合金基体对氧化膜的影响31

3.1.2 胶接过程中铝合金基体的变化32

3.2 胶接对合金表面的要求34

3.2.1 铝合金的自然表面34

3.2.2 胶接对表面的要求35

3.3 铝合金阳极氧化膜的性质35

3.3.1 物理及机械性质35

3.3.2 晶体学性质38

3.3.3 化学性质39

附录Ⅰ 常用美国铝合金热处理状态的符号定义40

附录Ⅱ 常用表面测试方法及仪器名称的缩写41

参考文献41

第四章 铬—硫酸浸蚀及铬酸阳极化43

4.1 概述及前处理工艺43

4.2 铬—硫酸浸蚀法45

4.2.1 铬—硫酸浸蚀工艺45

4.2.2 成膜反应及膜层性质46

4.2.3 影响酸蚀过程的因素48

4.2.4 铬—硫酸法处理后的胶接性能52

4.3 铬酸阳极化（CAA）53

4.3.1 铬酸阳极化简介53

4.3.2 铬酸阳极化工艺54

4.3.3 阳极氧化膜的形成55

4.3.4 影响铬酸阳极化的因素56

参考文献59

第五章 磷酸阳极化（PAA）61

5.1 前言61

5.2 磷酸阳极化氧化膜的生成与性质62

5.3 工艺参数对PAA过程的影响及快速PAA66

5.3.1 槽液浓度D的影响67

5.3.2 电压U的影响68

5.3.3 处理温度t的影响69

5.3.4 处理时间T的影响70

5.3.5 快速磷酸阳极化（APAA）71

5.4 PAA膜与基体材料的关系及其与胶粘剂的相容性71

5.5 PAA的工艺过程与质量控制72

5.5.1 对PAA工艺质量控制的一般技术要求72

5.5.2 工艺过程的质量控制73

5.5.3 处理过程中的检验74

5.5.4 槽液的配制与控制74

5.5.5 阳极化前处理75

5.5.6 淋洗76

5.5.7 零件的运输与贮存76

5.6 交流电磷酸阳极化76

参考文献76

第六章 从使用观点选择胶粘剂78

6.1 结构胶粘剂的分类及其主要技术要求78

6.2 选胶原则与方法80

6.3 常温及中温用环氧胶粘剂83

6.3.1 环氧丁腈体系83

6.3.2 环氧尼龙体系85

6.4 中高温使用的胶粘剂86

6.4.1 未改性环氧胶86

6.4.2 环氧聚砜胶86

6.4.3 环氧酚醛胶88

6.4.4 酚醛丁腈胶88

6.5 175℃及200℃用的结构胶89

6.6 双马来酰亚胺胶——一种新的200℃以上用的结构胶90

6.7 胶粘剂材料的质量控制93

6.7.1 红外光谱94

6.7.2 色谱分析96

6.7.3 热分析96

6.7.4 动态介电分析97

参考文献97

第七章 胶接夹具99

7.1 胶接夹具的设计要求99

7.2 模具式胶接夹具——胶接模101

7.2.1 胶接模的特点101

7.2.2 模具中的热应力103

7.3 卡板式胶接夹具——胶接型架105

7.4 装配基准107

7.5 加压方法108

7.5.1 真空袋加压法（热压罐加压法）108

7.5.2 压力机加压法109

7.6 校验膜技术110

参考文献110

第八章 铝蜂窝夹芯的制造111

8.1 铝蜂窝夹芯的类型及材料111

8.2 对铝蜂窝夹芯的基本要求115

8.2.1 物理性能115

8.2.2 夹芯的机械性能115

8.2.3 耐环境及耐介质性能116

8.3 铝蜂窝夹芯的制造过程117

8.3.1 拉伸法与成形法117

8.3.2 铝箔表面处理117

8.3.3 用拉伸法制造蜂窝夹芯时的涂胶方法118

8.3.4 箔条的叠合及定位120

8.3.5 蜂窝叠层板的固化与拉伸成形121

8.4 夹芯零件的外形加工123

8.4.1 概述123

8.4.2 用先加工后拉伸方法制造夹芯零件的准确度124

8.4.3 影响拉伸准确度的因素125

8.4.4 拉伸比的确定126

参考文献128

第九章 卫星结构胶接技术129

9.1 概述129

9.2 卫星结构对胶粘剂的要求130

9.3 铝合金胶接技术在卫星上的应用130

9.3.1 铝蜂窝夹层结构的胶接130

9.3.2 太阳能电池片的胶接135

9.3.3 桁架的胶接136

第十章 运载火箭胶接结构制造139

10.1 铝合金胶接结构在运载火箭上的应用139

10.2 对原材料的要求141

10.2.1 金属零件141

10.2.2 胶粘剂142

10.3 大型蜂窝结构件的胶接装配工艺143

10.3.1 对组装固化模具的要求143

10.3.2 金属零件的表面处理及胶粘剂的涂敷143

10.3.3 蜂窝夹芯的准备144

10.3.4 大型蜂窝结构件的组装145

10.3.5 固化真空袋密封146

10.3.6 无孔蜂窝结构固化工艺146

10.4 大型胶接结构件的制造条件147

10.4.1 热压罐147

10.4.2 表面处理设备147

10.4.3 厂房条件147

10.4.4 其他生产条件148

10.5 质量检验148

10.5.1 目视检验及无损检测148

10.5.2 随炉试样性能测试149

参考文献149

第十一章 钣金胶接接头受力分析及性能测试150

11.1 接头形式和载荷传递150

11.2 应力分析方法152

11.3 胶粘剂的应力应变特性154

11.4 胶接接头分析和设计156

11.4.1 板—板胶接157

11.4.2 双盖板搭接接头160

11.4.3 单搭接接头162

11.4.4 单盖板平接接头165

11.4.5 蒙皮与加强件胶接接头166

11.5 胶接接头性能测试167

11.5.1 剪切试验167

11.5.2 剥离试验170

参考文献174

第十二章 蜂窝夹层结构力学性能测试175

12.1 蜂窝夹层结构的破坏类型175

12.2 胶接铝蜂窝夹层结构基本力学性能测试176

12.2.1 蜂窝夹芯铝箔胶接性能的测试176

12.2.2 平面抗压强度σpr及模量Epr的测试181

12.2.3 蜂窝夹层结构弯曲性能试验182

12.2.4 蜂窝夹芯和夹层的平面剪切试验186

12.3 面板与夹芯胶接的胶量选择试验188

参考文献189

第十三章 胶接断裂性能测试190

13.1 术语及符号的定义190

13.2 断裂力学在胶接技术中的应用191

13.3 断裂准则的能量法原理194

13.4 Gc与Kc的关系和界面Gc195

13.5 断裂韧度的测试196

13.5.1 等厚双悬臂梁试样（DCB）196

13.5.2 斜削双悬臂梁试样（TDCB）200

13.5.3 双悬臂薄板试样（ThDCP）202

13.5.4 △Grth的测试203

13.5.5 裂纹扩展搭剪试样（CLS）205

13.5.6 剥离试验（PT）206

13.5.7 鼓泡试验（BT）207

13.5.8 其他试样209

参考文献209

第十四章 胶接接头的耐久性211

14.1 引言211

14.2 静疲劳211

14.3 动态疲劳214

14.4 环境腐蚀216

14.4.1 水的腐蚀作用217

14.4.2 温度的影响220

14.4.3 应力环境腐蚀221

14.4.4 基材的腐蚀222

14.5 耐久性评定方法223

14.5.1 实验室试验223

14.5.2 户外试验225

14.5.3 环境因素间的关系及环境静力寿命预测225

参考文献226