飛機(jī)起落架應(yīng)力腐蝕斷裂的影響因素

飛機(jī)起落架應(yīng)力腐蝕斷裂的影響因素

由于腐蝕，飛機(jī)在使用過程中遭受了損壞和損壞。由于飛機(jī)起落架經(jīng)常曝露在多變的腐蝕環(huán)境中,同時(shí)還受到各種操作因素的影響,容易造成起落架及其構(gòu)件的腐蝕失效。失效分析結(jié)果表明,絕大部分失效源于使用、維護(hù)、生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過程中所產(chǎn)生的缺陷,尤其是在應(yīng)力作用下的腐蝕斷裂目前,隨著超高效率的大型客機(jī)和具有高機(jī)動(dòng)性、超視距或垂直起降特性的先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)的研究發(fā)展,起落架在腐蝕環(huán)境中將承受更大的起飛、降落和撞擊載荷,起落架發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂后會(huì)造成極為嚴(yán)重的后果1給出擾動(dòng)特性和機(jī)理的特點(diǎn)1.1應(yīng)力腐蝕的破裂特征應(yīng)力腐蝕斷裂是指承受拉應(yīng)力的材料在特定的腐蝕環(huán)境下產(chǎn)生滯后斷裂的一種腐蝕破壞形式。胡小華等1.2初始腐蝕過程理論實(shí)際上,應(yīng)力腐蝕斷裂是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,影響因素眾多,關(guān)于它的機(jī)理迄今還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),通常情況下,按照腐蝕過程可劃分為陽極溶解理論和氫致開裂理論。研究資料表明在應(yīng)力作用下,金屬發(fā)生陽極溶解:陰極則是氫離子吸收電子形成氫原子:多數(shù)情況下,金屬是被表面膜覆蓋著,這些膜在熱力學(xué)上是穩(wěn)定的。在應(yīng)力和含活性離子(如Cl2自身特性與大氣干重的關(guān)系飛機(jī)起落架應(yīng)力腐蝕斷裂是由飛機(jī)的使用環(huán)境和構(gòu)件自身特性(材質(zhì)、結(jié)構(gòu))決定的,是綜合作用的結(jié)果,涉及到大氣條件、運(yùn)行環(huán)境(溫度、濕度、氧化、有害氣體、化學(xué)物質(zhì))和用材等多種因素。2.1氣候因素統(tǒng)計(jì)表明2.2面的污染物(l)跑道構(gòu)造:路面鋪設(shè)材料的種類,砂礫灰塵的多少,路面的污物或玻璃等有害物質(zhì),如飛機(jī)起降過程中卷起的機(jī)場(chǎng)上的沙石、泥土對(duì)起落架產(chǎn)生沖刷腐蝕。(2)跑道污染:指使用化學(xué)物質(zhì)清除跑道的積雪或冰后,遺留下的有害污染物質(zhì)對(duì)起落架產(chǎn)生腐蝕。2.3材料和結(jié)構(gòu)的要素起落架用具有極高比強(qiáng)度、高比剛度和良好韌性的高強(qiáng)度鋼2.4受拉沖載荷起落架是飛機(jī)的主要受力結(jié)構(gòu)之一,承受著陸沖擊載荷、滑跑沖擊載荷、剎車載荷、靜態(tài)操縱載荷(推、拉、扭、轉(zhuǎn))以及發(fā)動(dòng)機(jī)試車載荷及地面停放載荷的作用2.5涂層質(zhì)量起落架外表面電鍍硬鉻,內(nèi)徑表面電鍍松孔鎘或鎘-鈦合金2.6表面改性過程出現(xiàn)的腐蝕隱患在起落架生產(chǎn)制造、維修時(shí),如果處理不當(dāng),會(huì)留下腐蝕隱患,如表面處理過程中的除油、酸洗、電鍍、化學(xué)鍍、鈍化、除氫等工藝過程存在的殘留物、工作人員接觸零部件時(shí)留下的手汗、清洗零部件時(shí)清洗劑使用不當(dāng)?shù)榷紩?huì)產(chǎn)生腐蝕隱患。3防止高差腐蝕和誤差釋放3.1試驗(yàn)加工和熱處理盡量選擇在給定環(huán)境中尚未發(fā)生過應(yīng)力腐蝕斷裂的高強(qiáng)度鋼,或?qū)ΜF(xiàn)有可供選擇的高強(qiáng)度鋼進(jìn)行試驗(yàn)篩選,擇優(yōu)使用應(yīng)力腐蝕、氫脆和腐蝕疲勞敏感性不嚴(yán)重的鋼材冶煉和熱處理工藝:采用冶金新技術(shù),提高鋼的冶金質(zhì)量,并發(fā)展超純冶煉技術(shù)減少材料中的雜質(zhì),提高純度。通過熱處理改變組織,消除有害物質(zhì)偏析、細(xì)化晶粒等,減少材料應(yīng)力腐蝕敏感性。使用整體鍛造、精密鑄造,提高韌性。采用提高鋼的純凈度、減少氣體含量和非金屬夾雜物的新技術(shù),或選用輕質(zhì)高強(qiáng)度的鈦合金材料。3.2殘余應(yīng)力的預(yù)防對(duì)應(yīng)力腐蝕事故分析表明,由殘余應(yīng)力引起應(yīng)力腐蝕斷裂的比例較大。因此在加工、制造和裝配中應(yīng)盡量避免產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力,注意設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),避免應(yīng)力集中,如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免縫隙和可能造成腐蝕液殘留的死角,防止有害物質(zhì)的濃縮。采取真空熱處理、噴丸處理、低溫應(yīng)力松弛、退火等方法減少殘余應(yīng)力。嚴(yán)格限制機(jī)加工的進(jìn)刀量3.3復(fù)合電刷鍍面修復(fù)面(1)電鍍和涂漆在電鍍和涂漆過程中進(jìn)行低氫脆表面處理,如電鍍鎘-鈦合金,刷鍍低氫脆鎘、涂新型防護(hù)漆等采用方法簡(jiǎn)單、操作方便、修復(fù)面性能優(yōu)異的復(fù)合電刷鍍等鍍覆技術(shù),鍍層厚度能滿足劃痕修復(fù)的需要,采取必要的保護(hù)措施后,還可以進(jìn)行原位修復(fù)。采用新型噴涂方法(2)防腐劑和密封劑在起落架表面涂一層薄的潤(rùn)滑脂,或?qū)ζ渫繉悠茡p或剝落的表面區(qū)域廣泛噴涂驅(qū)水防腐劑。采用帶有緩蝕性的密封劑密封孔口用來阻止腐蝕介質(zhì)從孔口流入輪軸內(nèi)腔和外表面3.4重視對(duì)輪軸的檢查對(duì)于易腐蝕的部位,應(yīng)定期認(rèn)真檢查和精心維護(hù)保養(yǎng)。返修過程中必須使用經(jīng)證實(shí)對(duì)起落架無不利影響的工藝和方法,并控制修理件的選擇。注重著陸和中斷起飛檢查程序,認(rèn)真對(duì)輪軸進(jìn)行探傷檢查并做防腐處理。在實(shí)際維護(hù)工作中,需要經(jīng)常防止腐蝕帶來的潛在問題,這就需要每一個(gè)維護(hù)人員都應(yīng)具備一定的防腐知識(shí),避免在維護(hù)中留下腐蝕隱患。建立有效的腐蝕監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),革新數(shù)據(jù)采集方法和數(shù)據(jù)處理手段,有效地處理飛機(jī)起落架的應(yīng)力腐蝕斷裂問題,并減輕維修人員的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。4空企業(yè)的巨大價(jià)值總之,起落架應(yīng)力腐蝕斷裂是一個(gè)需要重視的問