《航空維修管理》第四章民用航空器維修技術(shù)

1、1航空維修管理中國民航大學(xué)航空工程學(xué)院2第四章 民用航空器維修技術(shù) 3主要內(nèi)容第一節(jié) 失效分析技術(shù) 第二節(jié) 修理技術(shù)與工藝第三節(jié) 無損檢測方法 4第一節(jié) 失效分析技術(shù) 1.1概述產(chǎn)品或零部件喪失原設(shè)計所規(guī)定的功能的現(xiàn)象，稱為失效。包含以下三種情況：完全不能繼續(xù)服役已部分失去原有的功能。 能運(yùn)行完成功能，但由于受損不能安全可靠地繼續(xù)服役。5出現(xiàn)上述三種情況中的任何一種，就認(rèn)為產(chǎn)品已經(jīng)失效了。如汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然發(fā)生葉片斷裂而停止運(yùn)轉(zhuǎn)，完全不能工作，屬于第一種失效；車床主軸因磨損而產(chǎn)生跳動，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的精度，雖然還能繼續(xù)使用，但可認(rèn)為也已經(jīng)失效，這屬于第二種失效；機(jī)械整體功能并無任何變化，但其

2、中某個零件部分或全部失去功能，此時機(jī)械雖還能正常工作，但在某些特殊情況下就可能導(dǎo)致重大事故，這種機(jī)械失去安全工作能力的，屬于第三種失效，如火車的緊急制動失靈等。6根據(jù)工件損壞的特點(diǎn)，所承受載荷的形式及外界條件，可將失效分為下列幾種類型：（一）變形失效 （二）斷裂失效 （三）腐蝕失效 （四）磨損失效 （一）變形失效 變形失效包括彈性變形失效、塑性變形失效、蠕變變形失效。其特點(diǎn)是非突發(fā)性失效，一般不會造成災(zāi)難性事故。7（1）過量彈性變形失效金屬零件或構(gòu)件在外力作用下總要發(fā)生彈性變形。在一些機(jī)器結(jié)構(gòu)中有時需要選用彈性模量小、強(qiáng)度高并能承受較大彈性變形的材料來制造彈性元件，如各種彈簧；但大多數(shù)零件在工

3、作時要限制其過量的彈性變形，即要求有足夠的剛度，如鏜床的鏜桿，車床的主軸，若發(fā)生過大的彈性變形會影響被加工零件的精度。（2）塑性變形失效塑性變形失效是零件的實(shí)際工作應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度引起的。因此，屈服強(qiáng)度是衡量材料承載能力的重要力學(xué)性能指標(biāo)。（3）過量蠕變失效過量蠕變失效是零件或構(gòu)件在高溫、長時間在力的作用下產(chǎn)生的緩慢塑性變形失效。過量變形失效是非突發(fā)性失效，一般不會造成災(zāi)難性事故，但有時塑性變形失效和過量蠕變失效也可能造成災(zāi)難性事故，需加以注意。8（二）斷裂失效（1）塑性斷裂失效零件在所受應(yīng)力超過其斷裂強(qiáng)度，在斷裂前有一定程度的塑性變形的失效稱為塑性斷裂失效。其特點(diǎn)是斷裂前有一定程度的塑

4、料變形，一般是非災(zāi)難性的。（2）脆性斷裂失效 斷裂前無明顯的塑性變形，它是突然發(fā)生的斷裂，斷裂時名義應(yīng)力低于或遠(yuǎn)低于材料的屈服極限。這種斷裂經(jīng)常發(fā)生在有尖銳缺口或有裂紋的零件中，特別是在低溫或沖擊載荷作用下。脆性斷裂往往帶來災(zāi)難性的后果，如飛機(jī)墜毀、輪船沉沒等。9（二）斷裂失效（3）疲勞斷裂 在交變載荷反復(fù)作用下發(fā)生的斷裂稱為疲勞斷裂：疲勞的最終斷裂是瞬時的，因此危害性較大，常在齒輪、彈簧、軸、模具等零件中發(fā)生。疲勞的最終斷裂是瞬時的，它的危害性較大，甚至?xí)斐蓹C(jī)毀人亡的重大損失。工程上斷裂占有大多數(shù)，約占失效總數(shù)的80%以上。10（二）斷裂失效（4）蠕變斷裂失效 在高溫緩慢變形過程中發(fā)生的斷

5、裂屬于蠕變斷裂失效。最終的斷裂也是瞬時的。在工程中覺的多屬于高溫低應(yīng)力的沿晶蠕變斷裂。11（三）腐蝕失效金屬與周圍介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而造成的破壞，屬于腐蝕失效。其中應(yīng)力腐蝕、氫脆和腐蝕疲勞等是突發(fā)性失效，而點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕和大部分均勻腐蝕失效不是突發(fā)性的，而是逐漸進(jìn)展的。腐蝕失效的特點(diǎn)是失效形式眾多，機(jī)理復(fù)雜，占金屬材料失效事故中的比率較大。12（四）磨損失效 磨損是零部件失效的一種基本類型。通常意義上來講，磨損是指零部件幾何尺寸（體積）變小。磨損失效所造成的后果一般不像斷裂失效和腐蝕失效那么嚴(yán)重，然而近年來卻發(fā)現(xiàn)一些災(zāi)難性的事故來自磨損。磨損失效主要有：沾著磨損、磨粒磨損

6、、接觸疲勞磨損、微動磨損、氣蝕等幾種失效形式。13141.2航空器常見失效分析 一、疲勞斷裂失效分析 在飛機(jī)、發(fā)動機(jī)及機(jī)載設(shè)備中，有許多零部件，如軸、齒輪、彈簧等，都是在交變應(yīng)力下工作的，它們工作時所受的應(yīng)力通常都低于材料的屈服強(qiáng)度。零部件在這種交變載荷下，經(jīng)過較長時間工作而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象叫做金屬的疲勞。據(jù)統(tǒng)計，航空器零部件機(jī)械失效案例中，疲勞斷裂的案例最多。另外，疲勞斷裂前無明顯的塑性變形，斷裂是突然發(fā)生的，具有很大的危險性，常常造成嚴(yán)重的事故。 （一）疲勞應(yīng)力 由于金屬的疲勞是在交變應(yīng)力下經(jīng)過一定循環(huán)周次之后才出現(xiàn)的，所以首先需要了解交變應(yīng)力的特性。 交變應(yīng)力是指應(yīng)力的大小或方向都隨時間發(fā)

7、生周期性變化(或無規(guī)則變化)的應(yīng)力。在交變載荷下，金屬承受的交變應(yīng)力和斷裂循環(huán)周次之間的關(guān)系，通常用疲勞曲線來描述。研究發(fā)現(xiàn)，金屬承受的最大交變應(yīng)力愈大，則斷裂時應(yīng)力交變的次數(shù)N愈少，反之， 愈小，則N愈大。 1516（二）疲勞斷裂的影響因素 （1）應(yīng)力集中的影響 （2）尺寸的影響 （3）溫度的影響 （4）其它影響因素 （1）應(yīng)力集中的影響 零件受載時，在幾何形狀突然變化處，如圓角、孔、凹槽等，要產(chǎn)生應(yīng)力集中，對應(yīng)力集中敏感還與材料有關(guān)，常用有效應(yīng)力集中系數(shù)（可查有關(guān)手冊）來考慮應(yīng)力集中對疲勞強(qiáng)度的影響。17（2）尺寸的影響 零件尺寸的大小對疲勞強(qiáng)度的影響可以用尺寸系數(shù)（可以查有關(guān)手冊）來表示

8、。當(dāng)其他條件相同時，尺寸越大，對零件疲勞強(qiáng)度的影響越顯著。18（3）溫度的影響溫度是影響疲勞強(qiáng)度的另一個重要因素。當(dāng)材料在低于蠕變溫度(例如，對于鋁合金，蠕變溫度為205C)的高溫下工作時，高溫對長壽命疲勞的影響是降低其疲勞強(qiáng)度，并使材料的SN曲線不再存在水平的直線段，即不再存在疲勞極限了。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，由于飛機(jī)高速飛行時的氣動加熱及發(fā)動機(jī)開車、停車等原因，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)存在溫度梯度。飛機(jī)結(jié)構(gòu)是一個高度靜不定結(jié)構(gòu)，會限制構(gòu)件的自由膨脹和收縮。通常，飛機(jī)上遇到的低溫只有攝氏負(fù)幾十度左右，一般金屬材料在這種溫度下的疲勞強(qiáng)度較室溫下的疲勞強(qiáng)度高，所以，飛機(jī)結(jié)構(gòu)在低溫下的疲勞強(qiáng)度不是一個嚴(yán)重問題。19（

9、4）其它影響因素冷作硬化和殘余應(yīng)力對疲勞強(qiáng)度有相當(dāng)大的影響。金屬材料的熱處理方法及工藝過程對材料的靜強(qiáng)度及其它機(jī)械性能有明顯影響，同樣對材料的疲勞強(qiáng)度也會有明顯影響。工藝因素會影響結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度。例如，過度的強(qiáng)迫裝配會影響疲勞強(qiáng)度。間斷出現(xiàn)的少數(shù)大載荷對疲勞壽命有非常重大的影響。在程序加載疲勞試驗(yàn)中，加上一些低于疲勞極限的交變載荷會降低疲勞壽命。噪聲環(huán)境對結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度也有影響。2021二、航空器的腐蝕損傷 航空器的腐蝕損傷是航空器最嚴(yán)重?fù)p傷形式之一。它危及著航空器的飛行安全。 為保證航空器的飛行安全，降低維修費(fèi)用，機(jī)務(wù)維修人員必須及時發(fā)現(xiàn)航空器的腐蝕損傷，并采取相應(yīng)的維修措施。 221 腐蝕

10、類型（1）電偶腐蝕（2）犧牲性腐蝕 （3）縫隙腐蝕 （4）絲狀腐蝕 （5）點(diǎn)腐蝕（6）晶間或晶界腐蝕 （7）剝層腐蝕 （8）微生物腐蝕 （9）水銀腐蝕 （10）化學(xué)劑腐蝕 （11）氣氛腐蝕 （12）應(yīng)力腐蝕 （13）摩振腐蝕 （1）電偶腐蝕兩種或兩種以上的具有不同電位的金屬相接觸時產(chǎn)生的腐蝕稱為電偶腐蝕。它是一種典型的電化學(xué)腐蝕。23（2）犧牲性腐蝕 為了保護(hù)基體金屬，避免基體金屬腐蝕，經(jīng)常采用的較為有效的防護(hù)措施是通過滾壓、電鍍或噴涂等方法，在基體金屬上形成一層金屬保護(hù)薄膜層。這層金屬保護(hù)薄膜能起到隔離腐蝕介質(zhì)的作用。24（3）縫隙腐蝕金屬與金屬或金屬與非金屬之間，由于存在特定的狹小縫隙，限

11、制了與腐蝕有關(guān)物質(zhì)（如溶解氧等）的擴(kuò)散。從而形成以縫隙為陽極的（氧）濃差電池，使縫隙內(nèi)金屬發(fā)生強(qiáng)烈的局部腐蝕。這種腐蝕稱為縫隙腐蝕。25（4）絲狀腐蝕絲狀腐蝕是一種特殊形式的縫隙腐蝕，多數(shù)情況發(fā)生在保護(hù)膜下面，又稱膜下腐蝕或漆膜下腐蝕。它在某些金屬保護(hù)層下按難以預(yù)知的方向擴(kuò)展。腐蝕產(chǎn)物將漆膜拱起，呈現(xiàn)線絲狀。26（5）點(diǎn)腐蝕金屬表面上產(chǎn)生的點(diǎn)狀、小孔狀的一種極為局部的腐蝕形態(tài)稱為點(diǎn)腐蝕，或稱為孔腐蝕。結(jié)構(gòu)修理中常將點(diǎn)腐蝕稱為“麻坑”。27（6）晶間或晶界腐蝕沿著晶粒邊界或晶粒之間發(fā)生的選擇性腐蝕稱為晶間腐蝕（或晶界腐蝕）。晶界是高能區(qū)，具有更強(qiáng)的化學(xué)活性。當(dāng)晶界活潑性達(dá)到某一程度，就會產(chǎn)生晶間

12、或晶界腐蝕。晶間或晶界腐蝕通常從構(gòu)件邊界或緊固件孔處產(chǎn)生并擴(kuò)展。28（7）剝層腐蝕剝層腐蝕是一種特定形式的晶界腐蝕。具有晶界腐蝕傾向的鋁合金經(jīng)過鍛造、擠壓、滾壓或沖壓后，晶粒變成寬長而扁平的形狀，在一定的腐蝕環(huán)境中就容易產(chǎn)生剝層腐蝕。29（8）微生物腐蝕霉菌繁殖所產(chǎn)生的分泌物對構(gòu)件的腐蝕稱為微生物腐蝕。對于航空器結(jié)構(gòu)而言，微生物腐蝕主要發(fā)生在結(jié)構(gòu)油箱內(nèi)，其他的金屬容器，如盛放含有微生物的溶液時，也可能發(fā)生這類腐蝕。30（9）水銀腐蝕水銀潑濺以后，會迅速地、嚴(yán)重地腐蝕航空器結(jié)構(gòu)。這種腐蝕是在鋁合金表面出現(xiàn)灰白色粉狀物或絨毛狀物。室溫下，如果鋁合金表面的保護(hù)層損壞的話，水銀與鋁合金會迅速地汞齊化。

13、水或潮濕空氣會加速汞齊化過程。受力的鋁合金構(gòu)件汞齊化后，會迅速地萌生裂紋。31（10）化學(xué)劑腐蝕當(dāng)航空器構(gòu)件直接接觸侵蝕性化學(xué)劑或受到化學(xué)劑蒸氣的作用時，都會產(chǎn)生化學(xué)劑腐蝕。主要化學(xué)劑種類：電瓶電解液維護(hù)液：消毒劑、除臭劑、清洗液或涂層清除劑等貨倉化學(xué)劑液壓油除冰雪化學(xué)劑廁所泄漏滅火劑32（11）氣氛腐蝕金屬及其鍍層在特殊的氣氛環(huán)境中，特別是在微量有機(jī)酸或無機(jī)酸物質(zhì)的加速作用下，產(chǎn)生的腐蝕稱為氣氛腐蝕。對鋅、鎘鍍層的氣氛腐蝕也稱為鋅、鎘鍍層長“白霜”。機(jī)載設(shè)備、儀表內(nèi)元件的腐蝕多為氣氛腐蝕。33（12）應(yīng)力腐蝕當(dāng)構(gòu)件在特定的腐蝕環(huán)境中工作時，即使恒定拉應(yīng)力低于材料的強(qiáng)度極限，經(jīng)過一段時間后，構(gòu)

14、件也可能發(fā)生突然的脆斷。這種在恒定拉應(yīng)力和特定介質(zhì)環(huán)境聯(lián)合作用下裂紋形成和擴(kuò)展的過程稱作應(yīng)力腐蝕破壞。34（13）摩振腐蝕指在加有載荷的兩塊相互接觸材料表面之間，由于摩擦、振動以及與腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合作用而產(chǎn)生的腐蝕，有時也稱它為微動腐蝕、摩擦氧化或磨損氧化。35362 腐蝕產(chǎn)物的清除 如果在航空器的維修檢查中發(fā)現(xiàn)腐蝕，必須及時清除腐蝕產(chǎn)物。這是因?yàn)椋焊g產(chǎn)物是一種或多種多孔鹽類，吸潮性較強(qiáng)，起加速腐蝕的作用。如果不及時清除腐蝕產(chǎn)物，將會使腐蝕變得越來越嚴(yán)重。有時由于沒有及時清除輕度的腐蝕損傷，使腐蝕加劇而超出可允許損傷范圍，最后不得不進(jìn)行加強(qiáng)或更換修理，導(dǎo)致維修費(fèi)用的大大提高。如果結(jié)構(gòu)的腐蝕嚴(yán)重

15、，可能會危及飛行安全。因此，對于產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕的結(jié)構(gòu)，應(yīng)及時清除腐蝕產(chǎn)物，并做適當(dāng)加強(qiáng)修理。清除腐蝕產(chǎn)物的方法有兩種：機(jī)械法和化學(xué)法。 37第二節(jié) 修理技術(shù)與工藝 航空器是一種先進(jìn)而復(fù)雜的綜合裝置，它集中了機(jī)械、電子、液壓、化工、動力等許多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，所以無論是制造還是翻修，都要有先進(jìn)的工藝，技術(shù)和手段。對于翻修來說，雖然絕大部分的工藝和技術(shù)都要承襲制造的工藝和技術(shù)，但在某些情況下，為了杜絕重復(fù)故障和缺陷，進(jìn)一步改善和提高性能，確保使用安全，延長使用壽命，就要采取相應(yīng)的、與制造不同的方法和手段。 382.1鉚接修理 鉚接是屬于一種不可拆卸的連接形式，它同其他連接形式相比，工藝過程簡單；連接強(qiáng)

16、度穩(wěn)定可靠；檢查和排除故障容易；能適應(yīng)較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及各種金屬、非金屬材料之間的連接。但也有不少缺點(diǎn)，如既降低了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又增加了結(jié)構(gòu)重量；鉚接易產(chǎn)生變形；在較為復(fù)雜的裝配件上不易實(shí)行機(jī)械化和自動化操作；手工勞動工作量大；生產(chǎn)效率低；勞動條件差等。 391 結(jié)構(gòu)修理基本原則（1）保持原有強(qiáng)度（2）保持原有的外形（3）保持最小重量 402 翻修中常用的幾種鉚接方法（1）普通鉚接（2）密封鉚接（3）特種鉚接412.2焊接修理焊接是將兩個或兩個以上的零件，在外界某種能量的作用下，借助于各零件接觸部位的原子或分子間的相互結(jié)合力連接成一個不可拆的整體的工藝過程。焊接和鉚接比較，具有省工、省料、結(jié)構(gòu)重量輕的

17、優(yōu)點(diǎn)，所以焊接技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)制造部門。翻修中也廣泛用來修復(fù)航空器的各種零件。根據(jù)焊接過程中焊接部位金屬所處的狀態(tài)不同，焊接方法可分為熔焊、壓焊和釬焊。 42熔焊熔焊是將接觸部位的金屬局部加熱至熔化狀態(tài)，加入或不加入熔融的填充金屬而形成熔池，待熔池冷卻凝固后，形成牢固的焊縫。翻修中常用的熔焊有氣焊、電弧焊、氬弧焊等，等離子弧焊和真空電子束焊也正在逐步應(yīng)用。43壓焊壓焊是在焊接時施加一定的壓力、促使接觸處的金屬相結(jié)合的焊接方法。施加壓力時，被焊金屬的接觸處可以加熱到塑性狀態(tài)，也可以加熱到熔化狀態(tài)。翻修中常用的壓焊有點(diǎn)焊和縫焊等。44釬焊釬焊是把比被焊金屬熔點(diǎn)低的焊料金屬加熱到熔化，但被焊

18、金屬不熔化，熔化的焊料金屬在被焊金屬的間隙中凝固形成焊縫，從而達(dá)到相互結(jié)合的焊接方法。翻修中常用的釬焊有錫焊、銅焊和銀焊等。452.3膠接修理利用在聯(lián)接面上產(chǎn)生的機(jī)械結(jié)合力、物理吸附力和化學(xué)鍵合力而使兩個膠接件連接起來的工藝方法。膠接不僅適用于同種材料，也適用于異種材料。膠接工藝簡便，不需要復(fù)雜的工藝設(shè)備，膠接操作不必在高溫高壓下進(jìn)行，因而膠接件不易產(chǎn)生變形，接頭應(yīng)力分布均勻。在通常情況下，膠接接頭具有良好的密封性、電絕緣性和耐腐蝕性。由于膠接具有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和用途，各行各業(yè)都離不開它。在航空器的制造和翻修中也同樣占有重要的地位。 4647翻修中用膠接技術(shù)修復(fù)的零件和部位還是很多的，現(xiàn)列舉如

19、下：玻璃鋼雷達(dá)罩局部損傷(表面擦傷、破損)和脫膠的修補(bǔ)。橡膠軟油箱的局部損傷和脫膠的修補(bǔ)。電器膠木零件裂損的修補(bǔ)。一些受力不大的鎂合金支架的修補(bǔ)。排除座艙的漏氣。排除整體油箱的滲漏。座艙防彈玻璃和安全玻璃的修復(fù)。機(jī)體表面局部外形的修整。 482.4 熱處理熱處理是改變材料機(jī)械性能的一種有效辦法。常用來改善和提高零件的機(jī)械性能，以便發(fā)揮零件的最大效能；或者用作零件制造過程中的中間處理，以改善零件的加工性能。 49結(jié)構(gòu)鋼的熱處理包括：（1）高溫退火(完全退火) （2）快速退火(不完全退火)（3）低溫退火(再結(jié)晶退火或高溫回火) （4）正火(正?；?（5）淬火（6）高頻表面淬火（7）等溫淬火（8）回

20、火（9）調(diào)質(zhì)(定性處理)（10）時效處理(時化、穩(wěn)定處理或穩(wěn)定回火)50（1）高溫退火(完全退火)高溫退火(完全退火) 將鋼件加熱到一定溫度保溫，然后以一定的速度或隨爐緩慢冷卻。其目的是為了消除加工內(nèi)應(yīng)力，防止開裂變形；降低鋼的硬度和強(qiáng)度，提高韌性和塑性；改善切削加工性能；為淬火準(zhǔn)備組織，減少淬火時的變形、開裂及過熱傾向。51（2）快速退火(不完全退火) 快速退火(不完全退火) 將鋼件加熱到一定溫度保溫，厚零件置于空氣中冷卻，而薄的零件則隨爐冷卻至各種不同的規(guī)定溫度后空冷。其目的是消除冷、熱加工后的內(nèi)應(yīng)力，防止變形開裂，降低硬度及強(qiáng)度，改善切削加工性能。52（3）低溫退火低溫退火(再結(jié)晶退火或

21、高溫回火) 將鋼件加熱到一定溫度保溫，然后在空氣中冷卻。其目的是消除冷塑性變形和機(jī)械切削加工硬化及內(nèi)應(yīng)力，恢復(fù)塑性；降低硬度及強(qiáng)度，改善切削加工性能。53（4）正火(正?；? 正火(正?；? 將鋼件加熱到一定溫度保溫，然后在空氣中冷卻。其目的是使組織均勻和晶粒細(xì)化；少許提高機(jī)械性能；改善切削加工性能；消除加工內(nèi)應(yīng)力，為淬火準(zhǔn)備組織和減少淬火變形及開裂。54（5）淬火淬火 將鋼件加熱到一定溫度后保溫一定時間，完成相變(或固溶體溶解)，隨后在水、油或其他介質(zhì)中迅速冷卻。其目的是提高鋼的機(jī)械性能(硬度、耐磨性和強(qiáng)度)或改善鋼的物理及抗蝕性能。55（6）高頻表面淬火 高頻表面淬火 用高頻電流將鋼件表面

22、迅速加熱到一定溫度，隨后快速冷卻。其目的是使零件表面獲得高的硬度和耐磨性，并提高疲勞極限，而心部則保持高塑性和韌性；大大減少淬火變形及開裂傾向；減少零件表面的氧化和脫碳現(xiàn)象。56（7）等溫淬火 等溫淬火 按一般淬火方法加溫保溫后，在具有一定溫度的液體介質(zhì)中冷卻，并保持一定的時間，隨后在空氣或熱水中冷卻?？墒逛摣@得較高的塑性和韌性，減小淬火時的翹曲、變形和開裂傾向；減小缺口敏感性。57（8）回火回火 將淬火后的鋼件加熱到一定溫度保溫，隨后在空氣、水或油中冷卻。其目的是提高塑性、韌性，消除由淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以減小變形及開裂傾向，穩(wěn)定零件的形狀和尺寸。58（9）調(diào)質(zhì)(定性處理) 調(diào)質(zhì)(定性處理)

23、淬火后高溫回火，即將鋼件加熱到比淬火時高10-20(或20 30)，保溫后進(jìn)行淬火，然后在400-720溫度下進(jìn)行高溫回火，其目的是使組織均勻細(xì)化；為淬火準(zhǔn)備組織，減小淬火變形及開裂；改善切削加工性能，提高加工表面光潔度，獲得在塑性、韌性和強(qiáng)度方面配合良好的綜合機(jī)械性能。59（10）時效處理時效處理(時化、穩(wěn)定處理或穩(wěn)定回火) 將鋼件加熱到120-150C或更低溫度(80-120)，長時間保溫(5-20小時)后，隨爐或取出在空氣中冷卻。其目的是消除或減小淬火后鋼內(nèi)組織的微觀應(yīng)力、機(jī)械加工殘余應(yīng)力，防止變形及開裂；穩(wěn)定組織以穩(wěn)定零件形狀及尺寸。606162632.5表面處理工藝表面腐蝕、磨損等是

24、航空器經(jīng)常出現(xiàn)的表面故障和缺陷，一般可采用表面處理的方法來修復(fù)。 64常用的表面處理工藝（1）鋁合金零件的陽極化處理 （2）鎂合金零件的氧化處理 （3）鋼零件的電鍍 （4）銅制零件的鍍錫、鍍銀 （5）金屬和非金屬材料零件的涂(噴)漆 65（1）鋁合金零件的陽極化處理 航空器中凡是用鋁合金材料制造的零件(除了用防銹鋁制造的油箱，或需要有良好導(dǎo)電性能的零件)一般都要進(jìn)行陽極化處理，以提高零件的防腐性能，或者作為專用的裝飾覆蓋層。經(jīng)常采用的有黃色陽極化、無色陽極化和專用著色陽極化。66（2）鎂合金零件的氧化處理鎂合金材料的特點(diǎn)是重量輕，強(qiáng)度較高。故在航空器常用來制作一些受力不太大的支座、支架和框架、

25、整流邊條等，用途比較廣泛。但其耐腐蝕性在某些條件下不夠理想，如在潮濕和含鹽份的環(huán)境中易被腐蝕，所以對于鎂合金零件必需采取有效的表面保護(hù)措施，其中最基本的措施就是氧化處理。67（3）鋼零件的電鍍1)鍍鋅、鍍鎘翻修中，鋼零件電鍍工藝用得較多的有鍍鋅鍍鎘，主要用來提高鋼質(zhì)零件的防銹性能。鍍鋅層在大氣及工業(yè)大氣中具有較高的防護(hù)性能，在礦物油中也能可靠地防止零件腐蝕，但在與海霧、海水直接接觸的情況下其防護(hù)性能不如鎘鍍層。682)鍍鉻翻修中，鍍鉻工藝主要用于修復(fù)零件原鍍鉻層和恢復(fù)、加大零件尺寸。修復(fù)原鍍鉻層航空器中，鍍鉻的零件是比較多的。這些零件常見的故障有鉻層脫落、磨損和劃傷等，一般可用退鉻后重新鍍鉻的

26、辦法修復(fù)，如飛機(jī)起落架作動筒、飛機(jī)和發(fā)動機(jī)附件上的油針、活門，以及發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)軸、渦輪軸等。692)鍍鉻恢復(fù)和加大零件尺寸航空器中，不但在工作時有相對活動的鍍鉻零件上會產(chǎn)生磨損、劃傷等故障，對于那些在工作時無相對活動的非鍍鉻零件上也會因?yàn)檠b配不當(dāng)、腐蝕等原因產(chǎn)生劃傷和麻點(diǎn)。翻修中對于那些比較昂貴的零件，或?yàn)榱吮苊饨窈筮@類重復(fù)故障的產(chǎn)生，往往也用鍍鉻的方法修復(fù)。一般先用機(jī)械加工的辦法(車、銑、鉸、磨)除去劃傷和麻點(diǎn)，再鍍鉻恢復(fù)尺寸，必要時可適當(dāng)?shù)募哟螅员氵_(dá)到原來的配合要求。如飛機(jī)起落架大軸、機(jī)翼對接螺栓等，當(dāng)其安裝孔有劃傷和麻點(diǎn)時，可以刮削或鉸孔除去劃傷和麻點(diǎn)，而將大軸或?qū)勇菟ㄏ鄳?yīng)地鍍鉻加大

27、。70（4）銅制零件的鍍錫、鍍銀鍍錫、鍍銀是電氣、無線電系統(tǒng)和機(jī)載設(shè)備翻修時常用的表面處理工藝。鍍錫的用途有：改善零件的焊接性；防止導(dǎo)電零件表面氧化，從而穩(wěn)定其接觸電阻；防止電線在橡膠中硫的作用下對銅的腐蝕；作為氧氣系統(tǒng)中零件的防護(hù)層。71（4）銅制零件的鍍錫、鍍銀翻修中需要鍍錫處理的零件有搭鐵線、接線柄、氧氣系統(tǒng)導(dǎo)管接頭等。對于那些導(dǎo)電性、接觸電阻要求更高的零件，就必須用鍍銀來取代。鍍銀的主要用途是：提高銅及銅合金零件導(dǎo)電性、穩(wěn)定接觸電阻和要求高度反射率的零件；要求插拔、耐磨性能的零件；要求高頻導(dǎo)電的零件。72（5）金屬和非金屬材料零件的涂(噴)漆涂漆是翻修中用途最廣的表面保護(hù)方法，它適用于

28、各種材料。航空器中除了表面有特殊要求的零件外，一般都以涂漆作為零件表面處理的最后一道工序。根據(jù)用途，翻修中常用的涂漆層分一般用途類和特殊用途類。732.6噴丸強(qiáng)化技術(shù)噴丸過程就是將大量彈丸噴射到零件表面上的過程，有如無數(shù)小錘對表面錘擊，因此，金屬零件表面產(chǎn)生極為強(qiáng)烈的塑性形變，使零件表面產(chǎn)生一定厚度的冷作硬化層，稱為表面強(qiáng)化層，此強(qiáng)化層會顯著地提高零件的疲勞強(qiáng)度。 測評強(qiáng)化丸質(zhì)量有三個基本參數(shù)：強(qiáng)度、覆蓋率、表面粗糙度。影響噴丸強(qiáng)度的工藝參數(shù)主要有：彈丸直徑、彈流速度、彈丸流量、噴丸時間等。彈丸直徑越大，速度越快，彈丸與工件碰撞的動量越大，噴丸的強(qiáng)度就越大。噴丸形成的殘余壓應(yīng)力可以達(dá)到零件材料

29、抗拉強(qiáng)度的60，殘余壓應(yīng)力層的深度通?？蛇_(dá)0.25mm，最大極限值為mm左右。噴丸強(qiáng)度需要一定的噴丸時間來保證，經(jīng)過一定時間，噴丸強(qiáng)度達(dá)到飽和后，再延長噴丸時間，強(qiáng)度不再明顯增加。742.6噴丸強(qiáng)化技術(shù)噴丸強(qiáng)化是用高速度彈丸(玻璃丸或鋼丸)撞擊金屬零件表面使之產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力并形成細(xì)化亞晶粒的冷作硬化層，從而提高零件疲勞強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕能力的一種工藝方法。它具有效率高、成本低、強(qiáng)化效果明顯等特點(diǎn)，故在航空工業(yè)中得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。常用的噴丸強(qiáng)化工藝有干噴丸、水噴丸和旋板強(qiáng)化工藝。 飛機(jī)、發(fā)動機(jī)上采用噴丸強(qiáng)化工藝的零件品種很多，包括：起落架氣門搖臂、活塞、曲軸、齒輪、主副連桿、金屬螺旋漿、活塞發(fā)

30、動機(jī)機(jī)匣、壓氣機(jī)葉片、渦輪葉片等等。 752.7擠壓強(qiáng)化技術(shù)擠壓強(qiáng)化工藝是提高結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的一項(xiàng)十分有效的冷加工方法，它是用冷擠壓的辦法，有效地控制孔內(nèi)或開口周圍材料表面層的塑性變形，使孔或開口表面形成具有一定的殘余壓應(yīng)力的強(qiáng)化層，以此減弱外加交變載荷中的拉應(yīng)力，從而提高了疲勞強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)擠壓強(qiáng)化的孔和開口，其疲勞壽命可延長46倍。擠壓強(qiáng)化技術(shù)已成功地用于各種飛機(jī)的重要構(gòu)件，如波音-707、-747飛機(jī)上關(guān)鍵部位孔都進(jìn)行了強(qiáng)化，并且配備了專門用來擠壓強(qiáng)化的拉拔槍；法國SA-321直升機(jī)旋翼接頭上的螺栓孔和蘇聯(lián)的米格17、19、21飛機(jī)機(jī)翼大梁螺栓孔等，在修理、制造過程中都進(jìn)行了擠壓強(qiáng)

31、化。據(jù)試片疲勞對比試驗(yàn)，擠壓過的試件疲勞壽命比未擠壓的高5-6倍。 762.8刷鍍技術(shù)電鍍的新技術(shù)，它具有設(shè)備簡單、施工靈便、鍍層種類多、應(yīng)用范圍廣、結(jié)合強(qiáng)度高、鍍積速度快等優(yōu)點(diǎn)，特別是它能夠以十分簡易的手段解決大型零件的局部電鍍，并具有不需要拆卸就可修復(fù)零件表面的某些缺陷的特點(diǎn)，為飛機(jī)、發(fā)動機(jī)等航空技術(shù)裝備的維修和現(xiàn)場搶修提供了一種理想的維修新工藝。許多飛機(jī)制造廠、飛機(jī)維修基地，采用刷鍍技術(shù)對飛機(jī)、發(fā)動機(jī)、起落架、航空儀表及附件的磨損、腐蝕進(jìn)行修復(fù)，并已取得令人滿意的結(jié)果。使用刷鍍工藝可修復(fù)機(jī)件的磨損、壓坑、腐蝕、劃傷以及電氣線路、接點(diǎn)等。 772.9熱噴涂技術(shù)熱噴涂技術(shù)是把絲(棒)狀或粉末

32、狀材料加熱到熔化或軟化狀態(tài)，并進(jìn)一步霧化、加速，然后沉積到要噴涂的零件或基體材料上。許多金屬、合金、氧化物、難熔化合物甚至有機(jī)塑料都可以使用熱噴涂技術(shù)，噴涂到各種各樣的金屬和非金屬基體上以獲得具有耐磨、耐熱和耐氧化、防腐蝕、電絕緣或?qū)щ姷雀鞣N不同性能的涂層，和用以控制機(jī)械零件間隙的可磨耗封嚴(yán)涂層，及用以恢復(fù)尺寸的修補(bǔ)涂層。與其他表面處理工藝比較，熱噴涂工藝具有以下特點(diǎn)：噴涂材料廣泛，所獲得的涂層性能也非常廣泛，并適用于各種基體材料，用途廣；設(shè)備簡單，通用性強(qiáng)，操作程序少，速度快，生產(chǎn)效率高；基體材料變形小，無熱變形。78常用的熱噴涂工藝有以下幾種類型（1）以氣體燃燒為熱源的：火焰噴涂，爆炸噴涂

33、。（2）以電弧為熱源的：電弧噴涂；等離子噴涂；等離子噴焊。79第三節(jié) 無損檢測方法 3.1 目視檢測法 目視檢測法是指僅用人的眼睛或眼睛與一些輔助設(shè)備，對飛機(jī)構(gòu)件表面做直接觀察，發(fā)現(xiàn)構(gòu)件表面損傷，并根據(jù)個人的技能和技術(shù)規(guī)范對損傷做出判斷和評價。目視檢測法可以借用的簡單工具有：照明設(shè)備、放大鏡、反光鏡、測量器具和內(nèi)窺鏡等。在對飛機(jī)進(jìn)行的維護(hù)工作中，目視檢測法是最基本、最常用的檢查方法。在對飛機(jī)進(jìn)行其他的無損檢測之前，對能目視到的部位，都應(yīng)進(jìn)行必要的目視檢測法。801、飛行前繞飛機(jī)一周檢查 所謂狀態(tài)良好，就是飛機(jī)的狀態(tài)能保證它圓滿地完成所要執(zhí)行的飛行任務(wù)，并且，機(jī)務(wù)人員要繞飛機(jī)一周目視檢測飛機(jī)的整

34、體情況，以確定飛機(jī)完全可以安全順利地完成預(yù)定的飛行任務(wù)。2、對機(jī)體表面的目視檢測(1)對機(jī)體表面腐蝕損傷的目視檢測(2)對飛機(jī)緊固件的目視檢測(3)對表面裂紋的目視檢測如果懷疑結(jié)構(gòu)外表面某處有裂紋，也可以借助照明設(shè)備，放大鏡等進(jìn)行目視檢測。(4)對某些部件的內(nèi)部進(jìn)行目視檢測 對部件內(nèi)部進(jìn)行目視檢測，通常要借助內(nèi)窺鏡進(jìn)行?？滋绞堑湫偷哪恳暀z查方式818283843.2 超聲波檢測法1、超聲波特性和超聲波檢測法的原理由于超聲波在異質(zhì)界面上會發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象，尤其是不能通過氣體固體界面。如果金屬中有氣孔、裂紋、分層等缺陷（缺陷中有氣體）或夾雜，超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處時，就會全部或部分反射

35、。反射回來的超聲波被探頭接收，通過儀器內(nèi)部的電路處理，在儀器的熒光屏上就會顯示出不同高度和有一定間距的波形。可以根據(jù)波形的變化特征判斷缺陷在工件重的深度、位置和形狀。 852、超聲波探測法的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn) 超聲波檢測法可用于金屬、非金屬、復(fù)合材料制件的損傷探測，既可以檢測工件內(nèi)部的缺陷，也可以檢測工件表面的缺陷。可用來檢測裂紋、分層、夾雜，氣孔、裂紋、疏松等缺陷，焊縫中的裂紋、氣孔、未焊透等缺陷，復(fù)合材料的分層、脫膠等缺陷，還可以測定工件的厚度。優(yōu)點(diǎn)：超聲波對于檢測表面或內(nèi)部缺陷都是一種靈敏度很高的方法。檢測使用的超聲波對人體和環(huán)境無害，設(shè)備輕便，便于攜帶，可進(jìn)行現(xiàn)場檢測。局限性：不適用于形

36、狀復(fù)雜或表面粗糙工件的損傷探測；若對工件中的缺陷作精確的定性、定量分析，需要有參考標(biāo)準(zhǔn)。 863.3 X射線檢測法1、 x射線的特性和x射線檢測法的基本原理 當(dāng)x射線透過被檢工件時，有缺陷的部位，如氣孔、非金屬夾渣等和無缺陷部位的基體材料對x射線的吸收能力不同。以金屬為例，缺陷部位所含空氣、非金屬夾雜物對x射線的吸收能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬的吸收能力，這樣，通過有缺陷部位的射線強(qiáng)度高于無缺陷部位的射線強(qiáng)度。當(dāng)用感光膠片來檢測射線強(qiáng)度時，在內(nèi)部有缺陷的部位就會在感光膠片上留下黑度較大的影像 。872 、x射線檢測法的應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn) 幾乎適用于所有材料，而且對工件形狀及表面情況均無特殊要求，適用

37、于飛機(jī)上結(jié)構(gòu)件的原位檢查；不但可檢測出材料表面缺陷，還可以檢查出材料內(nèi)部缺陷；對目視可達(dá)性差或被其他構(gòu)件覆蓋的結(jié)構(gòu)件，如蒙皮覆蓋下的桁條、框、肋等，都可以用x射線檢測法來檢查損傷情況；能直觀顯示缺陷影像，便于對缺陷進(jìn)行定性、定量分析；感光膠片能長期存檔備查，便于分析事故原因；對被檢工件無破壞、無污染。88(2)局限性射線在穿透物質(zhì)的過程中因被吸收和散射而衰減，使得用它檢測工件的厚度有一定的限制；x射線檢測設(shè)備一次性投資大，檢測費(fèi)用高；射線對人體有傷害，檢測人員應(yīng)作特殊防護(hù)。 893.4 渦流檢測法 1、渦流檢測法的基本原理和檢測方法 (1)渦流檢測法的基本原理渦流檢測法是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)的

38、。在檢測線圈上通交變電流(即激勵電流)，會在線圈的周圍產(chǎn)生一個交變的磁場(初級磁場)，如果將線圈靠近被檢測的導(dǎo)電工件，工件內(nèi)會感應(yīng)出交變電流渦流，并在工件及其周圍產(chǎn)生一個附加的交變磁場(次級磁場)，見圖4-4。次級磁場與初級磁場方向相反，并會在線圈中感應(yīng)電動勢。這樣，通過測量線圈中電流變化量，就可以確定次級磁場的變化情況。如果試件表面(或近表面)有裂紋，勢必使渦流的流動發(fā)生畸變，影響次級磁場，導(dǎo)致線圈中電流的變化，從而反應(yīng)出工件中缺陷的情況。 90(2)渦流檢測方法1)獨(dú)立檢測法獨(dú)立檢測法主要是由一個電橋式渦流設(shè)備和一個探測器組成。2)對比檢測法對比檢測法是用兩個探測器，其中一個接觸參照材料進(jìn)

39、行檢測，同時，另一個接觸要檢測的工件進(jìn)行檢測，如果被檢測的工件有缺陷，兩個材料的區(qū)別就在測量表上指示出來912、檢測線圈放置方法(1)穿過式線圈(2)內(nèi)通過式線圈(3)放置式線圈圖4-7 檢測時線圈和式樣的相互位置關(guān)系(a)穿過式線圈；(b)內(nèi)通過式線圈；(c)放置式線圈 923、渦流檢測法的應(yīng)用 渦流檢測法適用于檢測導(dǎo)電材料制件的表面或近表面損傷，如裂紋、折疊、氣孔、夾雜等的檢測。不適用于熱處理的碳鋼或合金鋼等強(qiáng)磁性材料構(gòu)件的損傷檢測，因?yàn)閺?qiáng)磁性材料不均勻的導(dǎo)電率會影響測量結(jié)果。渦流檢測法設(shè)備簡單、操作方便、成本低，易于實(shí)現(xiàn)自動化操作，速度快，無需對檢測表面做特殊清潔和準(zhǔn)備工作，便于進(jìn)行現(xiàn)場

40、檢測。對導(dǎo)電材料制件表面或近表面的疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋有很高的靈敏度，特別適用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的鋁合金構(gòu)件。 933.5 磁粉檢測法1、磁粉檢測的基本原理和方法(1)磁粉檢測的基本原理當(dāng)鐵磁性工件被磁化后，如果工件表面或近表面存在缺陷，造成局部磁阻增大，磁力線在缺陷附近彎曲，呈繞行趨勢。溢出磁力線叫缺陷漏磁，形成缺陷漏磁場，此漏磁場將吸引、聚集檢測過程中施加在工作表面上的磁粉，形成缺陷顯示。 94(2)磁粉檢驗(yàn)方法1)連續(xù)法在對工件充磁的同時，往工件上噴灑磁粉或磁懸浮液，并進(jìn)行檢查。這種方法能以較低的磁化電流達(dá)到較高的靈敏度，特別適合剩磁磁性低的材料。但操作起來不太方便，檢查效率低。2)剩磁法 利用工件充磁后的剩磁進(jìn)行檢查。這種方法操作簡單方便、效率高，但需要用較大的磁化電流，而且只適用剩磁感應(yīng)強(qiáng)的材料。952、磁粉檢測方法的應(yīng)用和退磁處理 (1)磁粉檢測方法的應(yīng)用磁粉檢測方法用于檢測鐵磁性材料工件表面或近表面的裂紋、夾雜等缺陷，但不能檢測出缺陷的深度。這種方法操作簡單、速度快、靈敏度高，缺陷顯示直觀，能準(zhǔn)確地確定缺陷大小、形狀和位置。飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的鐵磁性工件表面或近表面的缺陷都