ICS 49.040 V 18
HB/Z 410-2013
树脂基复合材料制件修补工艺
Repair process of resin matrix composite parts
2013-04-25 发布 2013-09-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本指导性技术文件按照 GB/T 1. 1-2009 给出的规则起草。
本指导性技术文件由中国航空综合技术研究所归口。
本指导性技术文件起草单位：中国航空综合技术研究所、哈尔滨飞机工业(集团)有限责任公司、江西洪都航空工业(集团)有限责任公司、北京航空制造工程研究所。
本指导性技术文件主要起草人：孙伟、万建平、梁勇、戴希林、皮付见、邱启艳。
树脂基复合材料制件修补工艺
1 范围
本指导性技术文件规定了树脂基复合材料制件修补工艺的材料、设备与工具、环境、工艺流程、工艺过程控制、质量控制、典型损伤及修补方法、人员、安全等要求。
本指导性技术文件适用于树脂基复合材料制件的修补。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GJB 5304 军用复合材料术语
HB 8411 树脂基复合材料制件机械加工工艺
3 术语和定义
GJB 5304 界定的术语和定义适用于本文件。
4 一般要求
4.1 材料
修补采用的主要材料见表 1，辅助材料见表 2。材料选用应满足修理规范要求。
表 1 修补用主要材料
表 2 主要工艺辅助材料
4.2 设备与工具
修补采用的主要设备与工具要求见表 3。
表 3 主要设备与工具
4.3 环境要求
修补工艺对环境要求：
a) 贮存环境应满足各自材料贮存要求;
b) 铺层操作工序宜在净化间内进行，净化间的温度宜为 18℃~26℃,相对湿度宜 30%～65%;
c) 其他操作应在洁净的环境中进行，环境温度宜为 15℃~30℃, 相对湿度宜≤75%。
5 工艺控制要求
5.1 工艺流程
修补工艺典型流程如图 1 所示。
5.2 修补前准备
修补前准备主要工作如下：
a) 拟定修补工艺方案：依据设计修补方案，明确修补目标、修补方法以及需要的材料、设备与工装等。
b) 施工准备：修补材料(见表 1、表 2)满足贮存、使用要求。主要设备与工具(见表 3)满足技术要求。
c) 隔离修理施工区。
图 1 修补典型工艺流程
5.3 修理部位处理
修理部位处理主要操作如下：
a) 标记划定修理部位，并清理表面涂层，探伤核实修理范围;
b) 修补面制备(可采用机械加工或揭层方法);
c) 修补面清理;
d) 修补面检查，必要时可进行水膜测试;
e) 烘干处理。
5.4 调胶与浸胶
调胶与浸胶要求：
a) 胶液的调制、使用、固化环境要求是由选定的具体材料决定的。
b) 液用量依据修理区域的面积确定。
c) 浸胶量依据技术要求确定。浸胶质量应满足要求。
5.5 铺层
铺层具体要求：
a) 铺层方向、顺序按修补要求进行;
b) 铺层的要求预浸布搭接宜≥15mm，干布搭接宜≥20mm;
c) 其他要求见表 4。
5.6 固化
固化要求：
a) 按修补工艺方案进行固化，避免出现局部过热。
b) 固化温度宜控制在公差下限，固化时间宜控制在公差上限。
c) 升温速率宜控制在 0.5℃/min～3℃/min。降温速率宜控制在 0.5℃/min～5℃/min。
表 4 通用尺寸公差
5.7 清理
清理要求：
a) 清除修理制件上残胶和工艺材料;
b) 保证原结构的光滑平整。
5.8 机械加工
机械加工按 HB 8411《树脂基复合材料制件机械加工工艺》相关规定执行。
6 质量控制要求
6.1 材料控制
6.1.1 应保证使用材料的正确性。
6.1.2 材料存贮控制应满足以下要求：
a) 所有修补材料的存贮应按相应文件执行;
b) 纤维在生产现场待用时，应用塑料布覆盖，不用密封。
6.1.3 检查制件表面涂层、密封剂等是否因修补造成损伤。
6.2 防护
6.2.1 修补部位打磨和除油后，应加以防护，以防污染。在不进行修补工作时，应将修补区和所用材料覆盖上。
6.2.2 对于影响施工操作的零件，宜在修理前拆除。
6.2.3 对于有温度要求的零件，宜在修理前拆除，对于不拆除的零件，如果固化温度在其使用温度之上，应进行隔离，然后局部加温。
6.3 检验
修补检验项目与要求如下：
a) 过程检验：修补过程是否符合要求，并应有原始信息记录和过程控制记录;
b) 外观检验：应检查完成修补后的空气动力表面，以保证没有目视可见的气动平滑度要求偏差;
c) 尺寸检验：检查修理的范围，搭接、对接是否符合要求;
d) 无损检验：利用无损检查手段，确定修理质量是否符合要求;
e) 防护检验：检查防护要求是否到位。
7 修补方法
7.1 修补方法分类
修补方法分类：
a) 表面刮胶;
b) 贴补、挖补(斜面、台阶);
c) 注胶;
d) 填充;
e) 机械修补：直接铆接、加补片铆接、螺栓连接;
f) 混合修补：胶接加机械修补。
7.2 常用修补操作
7.2.1 表面刮胶
复合材料制件表面有凹陷或破损，可以直接刮胶，见图 2。
复合材料制件
图 2 表面刮胶
7.2.2 贴补、挖补
7.2.2.1 挖补法 1
复合材料制件破损，剥离破损铺层，然后使用加强片修补，见图 3。
图 3 挖补法
7.2.2.2 贴补法 2
复合材料制件表面破损，直接在表面铺加强片，见图 4。
图 4 贴补法
7.2.3 注胶
注胶要求如下：
a) 在缺陷的上下边缘各钻一个孔;
b) 从下面的孔向缺陷内注胶，直至胶从上面的溢胶孔处溢出，见图 5。
图 5 注胶修补操作示意图
7.2.4 填充
去除夹层(蜂窝、泡沫结构)被破坏区域，用填料或蜂窝填充，再用与原蒙皮相同层数的加强布进行修补，见图 6。
图 6 填充修补操作示意图7.2.5 机械修补
复合材料制件破损，用钢板或铝板加强，用铆钉或螺栓连接，见图 7。
图 7 机械修补
7.2.6 混合修补
利用胶液或胶膜，把处理好的金属加强件和复合材料零件胶接，然后用螺栓或铆钉连接，见图 8。
图 8 混合修补
8 人员、安全要求
8.1 操作人员应经培训合格后持证上岗。
8.2 修补操作应按相关安全要求进行。
附录 A
(资料性附录)典型损伤及修补
A.1 实体件损伤与修补
实体件典型损伤与修补方法见表 A. 1。
表 A.1 实体件典型损伤与修补
A.2 蜂窝缺陷与修补
蜂窝缺陷与修补方法见表 A.2。
表 A.2 蜂窝缺陷与修补
表 A.2 蜂窝缺陷与修补(续)
A.3 胶接典型缺陷与修补
胶接的典型缺陷与修补方法见表 A.3。
表 A.3 胶接缺陷与修补方法
