飞机水平安定面后梁中段失效分析与改进措施-论文.pdf

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1、第2901卷4年第4月2期失效分析与预防April，2014Vo1．9，No．2飞机水平安定面后梁中段失效分析与改进措施邓承佯，徐环宇，王学强，黄鑫，陈里根(中航工业洪都飞机设计研究所，南昌330024)[摘要]针对飞机水平安定面后梁中段裂纹和腐蚀问题，结合产品设计及制造工艺，采用断口显微分析、金相检验、硬度检测以及能谱分析等方法对该段裂纹形成的原因。结果发现：后梁中段裂纹性质为应力腐蚀裂纹，裂纹断口上存在的氯化物和硫化物为主的腐蚀产物；后梁中段在制造过程中表面防护层均有不同程度破损，LD5合金在富含cl一的环境中经残余应力及工作应力的综合作

2、用产生了应力腐蚀开裂。针对产生裂纹和腐蚀的各种因素，提出了切实有效的治理措施，将使该型飞机水平安定面后梁中段连接和防护状态更趋完善，保障机体寿命。[关键词]水平安定面；后梁中段；应力腐蚀裂纹；LD5合金；防护措施[中图分类号]V252[文献标志码]Adoi：10．3969／j．issn．1673-6214．2014．02．012[文章编号]1673-6214(2014)02-0115-06FailureAnalysisandMeasuresonCrackingofRearBeamofHorizontalStabilizerofAircraft

3、DENGCheng-yang，XUHuan—yu，WANGXue—qiang，HUANGXin，CHENLi-gen(AV1CHongduAviationIndustryGroup，Nanchang330024，China)Abstract：Theintermediatesectionoftherearbeamofanaircrafthorizontalstabilizerwasfoundtohavecracksandcorrosionafterserviceforawhile．Thecauseforthecrackingwasanalyze

4、dbymacroandmicroobservation，metallographicexamination，hardnesstesting，energyspectrumanalysisaswellasanalyzingproductdesignandmanufacturingprocesses．Theresultsshowthatthecrackingmodeisstresscorrosioncracking．Sulfideandchloridecorrosionproductswerefoundatthecrackingfracturesu

5、rface．Thesurfaceprotectionlayerhadbeendamagedduringmanufacturingprocess．Theco—effectofresidualstressandworkingstressresultedinthecrackingoftheLD5aluminumalloyduringserviceintheC1一richenvironment．Takingvariousfactorsofcracksandcorrosionintoconsideration，severalpracticalandef

6、fectivemeasureswereputforwardtopreventthiskindoffailureandprolongthelifeoftheaircraftbody．Keywords：horizontalstabilizer；intermediatesectionofrearbeam；stresscorosioncracking；LD5aluminumalloy；protectivemeasures的飞行安全是潜在的致命威胁。0引言2009年2月，在对飞机进行500h定检时，发现有一架飞机的水平安定面后梁中段出现裂纹，应力腐蚀¨

7、在金属或合金的使用过程中十在后续普查中又相继发现多架飞机水平安定面后分常见，指在残余应力或外加应力作用下，应变与梁中段腐蚀严重。此后，在某型飞机大修中又发腐蚀介质共同作用所导致的材料失效的过程J，现部分飞机水平安定面后梁中段出现腐蚀和裂应力腐蚀在材料构件未断裂时没有明显的征兆，纹。水平安定面后梁中段的裂纹主要出现在梁腹故其对金属的破坏性和危害性极大。自1900板与梁缘条交界处(图1a)；水平安定面后梁中段年铝合金开始投入实际生产之后，由于铝合金对腐蚀则出现在梁腹板、缘条等多处地方(图1b)，SCC(应力腐蚀开裂，StressCorrosion

8、Cracking)的该部位是主要的承力段，如果腐蚀防护处理不好，敏感性因而其应力腐蚀问题一直都备受关注，会造成飞机不可估量的恶果。然而飞机的服役环境复杂多变，应力腐