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1、萨建 - 1 亡! 厦幽嚏篮= 矗哩跫觋型垒坠盟旦巡| ! = ! 竖型臼直疆薹互固鞠某型飞机右起落架轮轴裂纹产生原因分析柴志刚。雷洪n 京航i 程技术“ r h 0 ，北京1 0 0 0 7 6 )镕| ：分析了某型t 机右起落巢轮轴产生裂纹的原因。宏观和微观分析表明裂纹起瓣于轮轴定位孔倒角表面，断裂模式是应力腐蚀和疲劳交替作用引起的复合断裂，应力席蚀是产生裂纹的直接原因，轮轴定位孔倒自部位未经防庸处理是导致裂纹萌生的主要田素。* 毽自起落架，轮轴；定位孔；裂致应力腐蚀十目分类号：T 鹉i * 标 日：ui 章编日：1 1 n 1 - 4 ( 2 0 0 9 ) 增刊_ 0 2 s 枷3R
2、e a s o nA n a l y s i so fC r a c ki na l lA i r c r a f tR i 曲tU n d e r c a r r i a g ew h e c IA x l eC H A I 刀_ w I , E IH 椰g ( 岬EA 一洲l m jF e c h n n o g yR r c h ( ：e n l e r 1 k u ，“g1 0 0 0 7 6 ，( h i n a ) A b S t r a c t ：T h e t 【o f ki r f i t i a t i o n i nan 曲tl a n d i n gc h a 5 5
3、) sw h e e la “m l y 2 c d1h e f ，娜ca n dn 1 。n ：cf r a n u ur b c ei n v e s t i g a t i o ns h o w “t h t h ec ks t mLl h e “k re 螗o fa 1 0 = a t i n 9 1 “ 1 d t kp aL t “f r 8 c t u r f h 口p o u n d w i t hs Tr r r o s l n d h l l g “tS t c o r r o s l o n I l e i mr ；l e l l i a u t 】f tr a c k
4、i n i l i a t i o r LT h eT r l t r a c t g ro f k i n i t i a t I f mw 2 t h a tL h ec h i l l er ( fa I o c a l i n gh n l ew o 1 tb va n T 】I MK e y w o r d s ：l a n d m gc h a s s i s * w 1 1 c u la x l e ；l t i n gh o l e a c k ：s l M u s ：u ，1在对某型飞机进行第二状大修睑查正上程中发现有起落架轮轴装配定位孔处有穿违件裂纹。该机于19 9 2 年
5、3 月2 3 口由某公司制造，给定寿命2 00 0 0E , - d , f l f f 、150 0 0 次起落、15H 历年2 0 0 0 年 月2 1 日粜厂第一次大修，夫修后使用19 6 15h 、33 0 9 次起落、8 日历年；E 机总使朋37 8 45 1 1 、72 8 0 次起落、I6 日历年；戋教轮轴与飞机寿命相同。笔者采用Z E I S SS U P R A5 5 V P 扫描电子显微镜、T h e r m oN o r a ns y s t e mS i xx 射线能谱仪和痕迹分析等技术分析了起落架轮轴产+ E 裂纹的原因。l 宏观检查送检的起落架轮轴形貌见囤1 裂纹发
6、生在轮轴装配定位孔的上半周位置，罐本与轮轴轴向垂直，见圈2 ；观察定位孔孔壁呵见已经完全裂透井发现大量腐蚀坑，见图3 ：裂纹打开后的断口形貌见日 4 ，可见断u 从右侧起约三分之= 表而呈明显镕# n ： ( i 9 6 3 一) ，w # 月 * 铁锈色，观察可见有较严重的腐蚀现象；断口左侧约三分之一表面有明显盒属光j 羊；从断n 右侧定位孔倒角边起始，可见清晰的裂纹扩展棱线。在体视显微镜下观察，可见断口的轮轴内壁边目1 起籍辈轮轴形貌 H 1P a t t e mo f 衄d a g 。“l R la x l e圈2 袭寝位置n g2C 叫t e m- 窟盛麟：貔匿盆受! ! 量! ! !
7、 ! 垫! 苎! ! 丝塑8 1 ! ! ! ! 堑罔3 孔2 裂& 形貌H g3C m m l I # n ，0 f 啪0 f l m k缘有剪臼j 脑，】丧面与轮轴轴线约节i 。火角有山亮金属光泽见罔4 ；断口帕轮轴外颦j f 缘有均匀的镀铬层，轮轴定位孔例角边缘尤镀铬层隅4 & 毁打R 后的断I 形筑F k4M M 盱f n c I u mp a ( t c m 。h h t n m c k2 微观检查 l 材料成分分析采用f h er r r I oN o r a nS y s l e mS i xx 身j 线能潜仪分析轮轴材料的合盒兀索含量，结米与制造材料3 0 C r M n S
8、i N i 2 相符2 】断口微观检查在 I * 电r 硅徽镜F 观霜f 断u ，定I t 孔捌角j f的断n 形祝见圉5 选择图5 巾的倒舟边缘部位放：观察，町见断u 呈j f 品持祉击咖有轻多厩蚀坑及泥垃他样，见嘲6 对腐蚀产物进 j 能谱分析，结果显示腐蚀产物是钮化物能l 自曲线见蝌7 铽元素舍屉见表1 ；沿孔边缘继续舰察，可见鞍十净的f i 品断n形娩及均群腐蚀痕迹，见搠* ；观察镀铬珐附近断口也可见明显的脚蚀痕迹；检查镀铬层厚度为5 6 2 9p m 符弁4 0 7 0p m 的设引要求；威人观察镀铬层，可见清晰疲劳弧线见图9 ；嫩察断口也可看到部分区域有艘劳扩展形貌见削】o ；观察
9、裂纹扩腱末期，可见沿品和韧窝混台彤貌特征，见囝1 1 ；税察轮轴内辈边缘的剪切唇町见蚌坍唇有g J 艟挤J | 、痕迹，见圈1 2 ；布帅研唇蚪近可地瞬断韧掰形貌- 见囝1 ；裹I 目7 鞋谱的E 鼍古量I 质分数lI hC l m I 娜J2 l o no f f 删5 p “n - lm f 47 ( r )“0c tM j ，hN i目5 孔边倒m 灶幢倍形骁F 5C h a m k r M l l e mo f t d n “b 。目6 倒加边断口形靛H o6F I u mp a h n l 【3 分析与讨论宏观殛微观观察看到轮轴定位孔的剜角酃位没有防腐保护K 瑚使用导j 【浚郏似产生
10、较严甫帕腐蚀；从该部位起始有清晰放射战线断n 甓沿“辑乱E 有清晰i f 已纹花洋世腐i 虫坑根据断叫g 迹削断轮轴裂纹是起源J 定位扎倒m 发耐的城力腐蚀丌裂。”。陵飞饥丰起落架为双轮单支柱起藩架轮轴通吐定位孔0 缓冲直件下墙头配台定位孔轴向与飞机航向相同：起落絷I 作时轮轴受到复杂鼗2 ；8四7 腐蚀P 物的能谱 P * 7T h ee M ws m 荷作用，造中要包括飞机停放时的静裁荷，飞机着陆时的冲击藏荷以及E 机滑 r i = 上靠中的衙环载荷。E机停放n 抢柚受到的静找是一种牟曲毅荷j 堇种弯曲戴简怍用刮定f a 4 Lr 蚌敢定f i 扎的1 2 点时钟忡髓受到拉应 作川艚i 虫
11、和拉应力的娃描作用使应山辫蚀阡裂在定位孔倒角处产生。应J J 腐蚀开裂魁 mf ：持久扎仲心力和特窟的腐蚀环境综舟作用产生的足种力学环境破坏过程。震城观察打副轮轴断n 的内犟边缘有较窄的l 望删! i ! 兰! ! ! ! 垫! 垄i ! 丝苎塾苎! 堡目坌堑盥B 孔m 断1 2 1 形粒目9 磷钴* 断口劳扭绒F i g , 9h ) i g u e mo f目l o 裂纹扩展的劳形睨F * 1 0F a g * p a t2 e mi n目1 1 目扩晨末舰形艘目1 2断口剪切屏貌F 啦! 1F c t u eI 埔t t e mi nt h e do fF i g 1 2P a t l
12、e m 。fs h rl i t ) e x “ a s l o n 剪切唇微观观察看到镀铬层及断口的个别古| ；他有典型疲劳扩展特在，断口扩展末蛸是沿品和韧窝混合特征，可见轮轴裂纹扩腔不是单纯由戊力聪蚀引起的这l 轮轴受到的复杂应力载荷有关。飞机在起、降过程中轮轴饕受到冲击载荷以及循环拉荷作川因此存轮轴裂纹断n 上啊时也观察到有疲劳扩展的痕迹特征。另外谈机总飞行72 8 0 扶起落，约为总给定1 50 0 0 次起落的一半，而其H 所寿命已达I6a ( 年) ，显然浚飞机停放时问较K ；K 时问停放为艳轴定位孔倒布部位产生应力腐蚀开裂提供了充分条件，综台! 2 J 2 分析认为轮轴定位孔裂纹
13、足起源于定化孔例如袅而的应力腐蚀和按劳交将进行的复开裂应力腐蚀魁裂纹产q 的A 接琢周定位孔倒角目1 3 剪目W n “ 窝月鲵F t g 】3P a t ) e mo fd i m p t a部位未经防腐址殚以厦轮轴使用时问较K ，为应力腈蚀的产生提供了充分条件。4 结论柴型飞机I I 起落颦轮$ “定f 口扎处的裂纹性质是应力楮蚀和疲劳交替怍州引起的复合开裂，裂纹起源r 靶轴定位孔的倒舶丧面，臆力，搿蚀是裂纹产生的直接原因。参考文献： 1 。张株，神螭m * 存啦等* 教分析：M J E 京：目防T 业出版2 1 3 0 11 8 9 1 9 7 2 ：燕圆盍属学会盒属手第1 奄 M 1 北京z 机槭T m j I ：m H 1 9 8 | s f 2 9 53 2 7
