飞机铝合金烧伤检测方法

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1、飞机铝合金烧伤检测方法飞机的结构烧伤如果不能得到及时检测与维修，将会埋下严重的安全隐患。本文将对飞机结构的烧伤特点及铝合金烧伤的检测方法等问题进行分析与阐述。　　关键词飞机；铝合金；烧伤检测　　V27A1674-6708（2011）54-0128-02　　飞机的结构烧伤不但会在表面形成起泡、变形、烧熔等损伤，更重要的会引起表面看不到的硬度、刚度、强度及其塑性等变化，如果不能及时检测并采取一定维修手段，将会留下严重的安全隐患。因此，加强对飞机铝合金烧伤的检测方法研究，具有非常重要的现实意义。　　1飞机结构烧伤概述　　1.1飞机结构的材料特点　　现代化飞机的结构材料以铝合金为主，还有个

2、别新型飞机除了铝合金外，应用钛合金或复合材料等。例如，某型号飞机中采用了CA超硬铝和LY12硬铝，有些飞机除了应用类似硬铝材料之外，还应用了较多钛合金材料。　　1.2飞机结构的烧伤　　在飞机的烧伤过程中，在着火区内形成温度场，而铝合金结构则受到不同时间、不同温度的加热，其烧伤程度各有区别。一般距离着火点近的地方，加热温度高、热量多，铝合金往往会起泡、烧熔甚至烧毁，严重降低材料性能，属烧伤严重区；离着火点较远的位置，由于受到的温度高但是并不均匀，材料性能有所下降，但是经过修复后仍可使用，属于烧伤的轻微区；离着火点更远的位置，虽然金属结构也会受到热传导作用，但是由于铝合金的散热条件较好

3、，且受到短时间的高温影响，材料性能不会改变，属于未烧伤区。　　从飞机的烧伤原因来看，在平时的事故中，由于发动机属于油管密集区，工作温度非常高，因此容易发生泄漏并引起着火，其烧伤部位大多靠近发动机；而在用于战斗的飞机中，整体油箱面积大，容易受到武器攻击而着火，尤其在发动机或者尾喷管等位置受到攻击后容易被烧伤，依据统计数据来看，机身蒙皮、机翼整体壁板、框架、大梁等主要结构最容易发生烧伤，需重点引起注意。　　1.3铝合金烧伤后的性能变化　　当飞机结构产生烧伤时，金属材料所处的环境与温度等不断变化，其内部组织结构也会随之发生变化，这种变化与金属的热处理过程类似。一般情况下，在飞机烧伤检测中

4、，多以稳定后的铝合金为对象，加强对其硬度、强度、电导率等变化影响。　　2飞机铝合金烧伤检测的影响因素　　影响飞机铝合金烧伤检测结果的因素有很多，其中突出因素有以下几点：　　1）铝合金表面曲率。由于飞机烧伤的部位不同，表面曲率也有所区别。弯曲的表面会对线圈提离或者受到涡流作用影响，改变涡流；　　2）材料的厚度。铝合金材料的厚度直接影响了涡流的分布。如果材料厚度大于涡流的三倍以上渗透深度，则认定可以避免厚度效应；　　3）激励的信号频率。激励的信号频率变化会改变涡流渗透的深度，因此会对烧伤检测结果产生直接影响。因此，除了要求信号频率的稳定性之外，还应选择与铝合金适应的激励信号频率，可提高

5、烧伤检测效率与质量。　　3飞机铝合金烧伤检测方法　　3.1色泽检测法　　色泽检测法主要根据飞机铝合金在不同的受热条件下，颜色与光泽会按照规律发生变化，以此判断烧伤情况。例如飞机铝合金表面烧伤之后，会随着冒烟而变黑，而表面的阳极氧化层、漆层以及刷涂的黄色磁漆等根据不同的燃烧条件会产生颜色的变化。对照色泽变化图谱，划分出烧伤严重区、烧伤轻微区及未烧伤区。但是在对实际烧伤的飞机进行研究时，发现一般其烧伤部位都会被硝烟或者油烟覆盖，而不能直接观察到颜色的变化情况。　　3.2硬度测定法　　由于飞机烧伤会降低铝合金强度，硬度测定法就是根据烧伤后材料硬度变化来判断烧伤情况的方法。在实际应用中，主

6、要有以下两种方法：一是试片挖取法。也就是在烧伤最严重的地方挖取试片，通过台式硬度计测量其硬度，再与标准值进行比较分析。二是使用便携式硬度计在原位进行检测，这种检测方法的效率高、不具破坏性，但是这种快速检测方法的数值不准确，可能受到铝合金结构的弹性变形影响。一般不容易从飞机上拆装的构件，可采取标准试块及锤击式硬度计。如果烧伤铝合金的压痕直径大于标准试块，则说明其强度有所下降。同时注意到，在使用这种方法进行检测时，对铝合金构件有一定要求，其厚度必须在6mm以上。　　3.3金相检测法　　金相检测法是对铝合金材料通过显微组织来判断材料的烧伤状况。以此观察铝合金晶界的表面脱碳、氧化或者显微裂

7、纹等现象，通过金相法判断铝合金的过烧情况，主要从以下3个特征进行判断：1）材料组织中会出现复熔共晶球团；2）晶界的局部复熔加宽；3）在3个晶粒的交界位置产生复熔三角形。只要出现其中任何一种特征，均可判断为过烧。金相检测法作为检测效率较高的方法，也需要在检测时挖取试片，但是对试片的制取要求较高，所以检测速度相对比较慢，也对工作人员的专业水平有所要求。　　另外，在挖取试片过程中很可能对飞机构件产生破坏，需要事后修补，这样提高了维修成本，增加复杂性。因此，金相检测法仅适用于