飛機上的那些個細胞：功不可沒的鉚釘

最新 08-22

法律顧問：趙建英律師

當我們第一次看到飛機的時候，都會被它巨大的機身，完美的流線小小的震撼一把。心中也肯定會產生一個更加巨大的疑問：這麼一架能夠自由翱翔天際的龐然大物到底是怎麼製造出來的？飛機的設計製造是一個非常複雜的過程，可謂是一部二十四史。這裡，我向大家介紹一個飛機這個大世界的大功臣----小鉚釘。

通過這個小小鉚釘，而窺見飛機製造的全景。

圖：飛機上鉚釘一窺（圖片來自網路）

要講鉚釘，首先要說一下製造飛機的材料。

現代大型客機製造的主要材料是鋁合金。傳統的焊接技術並不適用，所以鉚接被大量採用。物是一般，卻是千般用途。所以鉚釘也是形態各異，種類繁多。有大有小，有強有弱，有鋼製鉚釘，也有鋁鉚釘，有承受拉力的圓頭鉚釘，也有承受剪力的平頭鉚釘。除了鋁合金材料不宜焊接而採用鉚接。飛機製造中大量使用鉚釘還有一個重要原因，那就是減輕重量。

飛機製造中有一句名言：「為減輕每一克重量而奮鬥」，相比於螺栓、海拉等，成百萬的鉚釘節約的重量就非常可觀了。

由於飛機的機身，機翼結構非常龐大，不可能像汽車車身那樣整體成型。假如我們將飛機完全拆解開來，你可以想像一下木質結構的房子拆開來的結果，橫樑，立柱，木板一大堆。飛機則是一大堆鋁合金的橫樑，桁條，隔框，緣條，腹板，連接片等。要將這些成千上萬的鋁件拼積木一般組合起來，形成巨大堅固的飛機結構，並覆上蒙皮，完成基本的飛機形狀。就需要上百萬的緊固件將他們連接起來。由一盤散沙到一個支撐飛行的整體，都是一釘一鉚的功勞。鉚釘就是那穿衣線，在飛機製造中居功至偉。

之于飛機身體，鉚釘如同細胞。

飛機上常用的鉚釘可分為兩大類實心鉚釘和專用鉚釘。

實心鉚釘按鉚釘釘頭分主要有四種：

埋頭鉚釘AN426、普通頭鉚釘AN470、半圓頭鉚釘AN430和平頭鉚釘AN442。

這麼多種鉚釘，你都認識嗎？

按材料主要可分為：

A鉚釘：純鋁製成，強度低，防腐蝕性能好。

AD鉚釘：2117鋁合金製成，強度低於D鉚釘和DD鉚釘。這種鉚釘的抗蝕能力較好，使用前無需再進行熱處理。因此，這種鉚釘在飛機結構上得到廣泛應用。

B鉚釘：5056鎂合金製成，可以在室溫下儲存。主要用來鉚接鎂合金防止電化學腐蝕。

D、DD鉚釘：2017和2024鋁合金製成，強度比AD要高，DD的強度最高。但是這兩種鉚釘使用前需要淬火，並在孕育期內完成鉚打。使用後需放入冰盒裡，故這兩種鉚釘也成為冰盒鉚釘。

M鉚釘：鎳銅合金製成，也成蒙乃爾鉚釘，可以在室溫下儲存和使用。

KE鉚釘：7050鋁鋅鎂銅合金製成，可以在室溫下儲存和使用。

這又是神馬鉚釘？

專用鉚釘主要有盲鉚釘（拉塞式摩擦鎖定鉚釘、拉塞式機械鎖定鉚釘）、高強度銷式鉚釘及Hi-Locks緊固件。

凡是上飛機的部件，都是要經過標準認證的。有的是行業協會的標準，比如 AN（Army/Navy，陸軍海軍）標準；MS（Military Standard），NAS（National Aerospace Standard）等等，也有飛機公司自己的標準，比如波音公司的標準，以 BAC 開頭，鉚釘標準是 BACR（Rivet）；墊圈標準是 BACW（Washer）；螺母標準是 BACN（Nut）等等。

單說這鉚釘的標準件號里，包含的信息就不少。製造實心鉚釘，要依據美國聯邦規範 QQ-A-430。接下來，按照 MS 或 NAS 系統來標識鉚釘。我們至少需要知道一顆鉚釘的如下信息：

1）鉚釘頭的形狀

2）鉚釘的材質

3）鉚釘桿的直徑

4）鉚釘的長度

鉚釘頭的外形

鉚釘頭部都有材質識別標誌

舉例：MS20470AD4-5

MS20=美軍標緊固件 20 類

470=鉚釘頭的代碼，universial head，扁圓頭（從 AN 標準繼承來的，AN 那裡的件號是 AN470）

AD=鉚釘材質的代碼（材料是 2117 銅鋁合金，含銅 2.6%，強度（strength）是 27,000psi）

4=鉚釘桿的直徑是 4/32=1/8 英寸，直徑以 1/32 英寸進位。

5=鉚釘桿的長度是 5/16 英寸，長度以 1/16 英寸進位。

AD 鉚釘的鉚釘頭中央，有個小凹坑作為識別標誌。

常見的鋁鉚釘的材質還有：

2017（D）：含銅 4%，強度 30,000psi，鉚釘頭標識是一個凸起的小圓點。

2024（DD）：含銅 4.4%，強度 35,000psi。鉚釘頭標識是兩道凸起的線。

2017和 2024鉚釘又叫冰箱鉚釘，需要熱處理。小直徑的 2017（D）鉚釘不需要熱處理，大直徑的需要。所有的 2024（DD）鉚釘都需要熱處理。

DD鉚釘，從材料庫領出來的時候，熱處理狀態是 T4，直接安裝是打不動的。必須先在熱處理爐里 930F-950F 溫度範圍保溫 1 小時退火，然後再冷水中淬火，然後放到冰冷的一種酒精（Isopropylalcohol）里，放到冰箱里，用時取出。從冰箱里取出後，必須在 20 分鐘內安裝好，否則鉚釘槍就打不動了。能打動也會發生裂紋。打好的 DD 鉚釘的熱處理狀態是 T31。