为什么飞机不用焊接用铆接，铆接和焊接的区别

如果你有机会近距离观察一架飞机，你可能会惊讶地发现，飞机的表面并不是一整块光滑的金属，而是由数千块薄薄的蒙皮拼接而成，而连接这些蒙皮的，就是一颗颗小小的铆钉。据说，一架C919飞机要用上百万颗铆钉；客机A380要使用超过五百万颗。这些铆钉看起来并不起眼，但却是飞机结构的重要组成部分。

飞机为什么要用这么多的铆钉呢？焊接不是更能保证金属之间的紧密结合吗？其实，这背后有着很多讲究和原因，让我们一起来了解一下吧。

飞机是一个非常复杂的工程，它需要在高速、高温、高压、高空等极端环境下安全运行。因此，飞机的设计和制造都要求极高的精度和质量。而飞机的材料选择也是一个重要的因素。飞机要承载着数百人和数吨的货物，在空中飞行数千公里，所以它必须要轻巧而坚固。为了达到这个目标，飞机蒙皮使用的复合材料中，大多以铝合金和碳纤维金属为主。而铝合金最大的特点就是轻薄，仅有两毫米的厚度。

正是因为铝合金太轻薄了，所以它的焊接性能较差，很难保证焊接处的强度和密封性。如果使用焊接技术连接飞机蒙皮，生产质量全靠焊工的手艺。而且，在焊接过程中，容易产生细小裂纹、气泡、应力集中等缺陷，这些缺陷在维修质检时很难发现，但却会给飞机埋下安全隐患。相反，如果使用铆钉连接飞机蒙皮，就可以避免这些问题。

铆钉是一种专门设计的金属钉子，它有一个圆柱形的头部和一个锥形的尾部。在铆接时，将烧红的铆钉穿过两块金属板的圆孔，然后用机器对铆钉尾部进行加压。此时，铆钉尾部就会产生塑性变形，并与金属板紧密结合在一起。这就是工艺上常用的冷冻铆接法。

冷冻铆接法有很多优点。它可以保证飞机结构的质量一致性。一架飞机有百万颗铆钉，生产的第一颗铆钉必须跟之后的数千万颗是一模一样的。铆钉的加工精度达到微米级控制，而且铆接过程是由机器自动完成的，所以每一颗铆钉的连接效果都是可靠的。其次，它可以保证飞机结构的强度和稳定性。

飞机上铆钉的比强度要求高达1100兆帕，相当于1平方厘米的面积上要承受10辆小轿车的重量。而且，铆钉连接的金属板之间会留有一定空隙，这样可以减少接件之间的震动传递，增加结构的韧性和耐久性。最后，它还可以降低飞机的气动阻力。虽然看上去铆钉是凸出来的，但如果你用手去摸的话，是几乎感受不到铆钉的存在的。这是因为铆钉采用了实心埋头式设计，使得铆钉头部与金属板表面平齐，从而减少了飞机表面的粗糙度。据说，实心埋头式铆钉能使飞机阻力减少3%。

铆接也不是没有缺点的。比如，铆接会增加飞机的重量和成本，而且铆接后很难拆卸和更换。但是，这些缺点都不足以影响铆接在飞机制造中的优势地位。事实上，除了铆接之外，飞机制造还会使用胶粘、螺栓等其他连接方式，但这些方式都只能作为辅助手段，不能替代铆接。而且，随着科技的进步，飞机制造也在不断创新和改进。例如，C919采用了较大比例的复合材料来减少飞机的结构重量。而复合材料更容易受到焊接的破坏，因此不同材料还得靠铆钉连接。

飞机为什么要用百万颗铆钉连接？焊接不是更结实吗？原来这么多讲究。飞机是人类智慧和创造力的结晶，每一个细节都有着深厚的理论和实践基础。我们在享受飞行带来的便利和快乐时，也应该对那些默默奉献在飞机制造和维护中的工程师们表示敬意和感谢。