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1、西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论 文）论文题目： 浅析飞机烧伤故障及检测 所属系部： 航空维修工程系指导老师： 程 军 职 称： 机 械 师学生姓名： 班级学号： 105042-03专 业： 航空机电设备维修西安航空职业技术学院制2012年11月 24日 西安航空职业技术学院毕业设计（论文）任务书题目： 浅析飞机烧伤故障及检测任务与要求： 对飞机结构检修中飞机烧伤事故进行分析研究，总结飞机烧伤的原理、特点、以及一些基本的维修方法。时间： 2012 年 10月03日 至 2012 年 11月24日 共 7 周所属系部： 航空维修工程系学生姓名： 学 号： 105042-03专 业： 航空机
2、电设备维修指导单位或教研室： 西安航空职业技术学院指导教师： 程 军 职 称： 机 械 师 西安航空职业技术学院制2012年10月 08日毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字10月3日至10月9日根据指导老师的要求以及自己几年来的所学，并在图书馆查阅大量的相关资料基础上，确定出几个论文的题目10月10日至10月16向指导老师汇报前段准备情况，最后确定的论文题目，并着手整理相关资料10月17日至10月23日根据整理的相关资料，初步建立起自己论文的基本框架，并和老师讨论是否合适，修改完善10月24至10月30日结合自己所学，对所掌握的资料进行合理的筛选后，初步
3、形成论文的初稿，并发送给指导老师，接受老师的指导11月1日至11月6日就指导老师对初稿指出的相关问题，尤其是论文格式问题，进行及时修改，尽量做到认真，以保证论文的理论正确性，并将修改后的电子稿再次发给老师11月7日至11月14日就指导老师再次提出的相关问题进行修改，并经过多次讨论，形成满足学校要求的论文11月14日至11月21日进一步完善论文，打印，提交，等待论文答辩教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。西安航空职业技术学院 毕业设计论文飞机烧伤的原理及其故障分析【摘要】 飞机结构烧伤检测是控制飞机结构烧伤质量的重要手段，是飞机作战、训练和任务飞行的重
4、要安全保障。烧伤飞机在事故飞机中占有比较大的比重，而且造成的损失比较严重。而飞机烧伤的起因有人为、中弹和火灾等各种因素引起。主要内容包括飞机烧伤特点、烧伤后材料性能的变化，划分烧伤区的方法以及维修的方法。关键词:飞机 飞机烧伤 检测 维修Abstract：Aircraft structural testing is to control the burn quality of aircraft structure burns an important means to an aircraft operations, flight training and the important task
5、of security. Burns in the accident aircraft, the aircraft occupies relatively large proportion, but more serious damage. The causes of burn-made aircraft, was shot and fire a variety of factors. Main features include aircraft burns, burns, the changes in material properties after the division method
6、 of burn area, as well as maintenance.Key words：Airplane Plane burn Detection Maintenance西安航空职业技术学院 毕业设计论文目 录1 飞机烧伤概述32 飞机结构烧伤42.1 飞机结构烧伤的一般特点42.2 金属材料烧伤后的性能变化42.2.1 硬度变化52.2.2 强度变化52.2.3 电导率变化53 飞机结构烧伤检测方法73.1 色泽鉴别法73.2 硬度检测法84 涡流电导率检测原理94.1 电导率94.2 涡流检测94.3 金属材料烧伤程度的电导率检测标准105 飞机结构烧伤的维修116 飞机烧伤具体事
7、例126.1 主要烧伤部位126.2 烧伤原因分析13结束语15谢辞16参考文献171 飞机烧伤概述烧伤是超温的一种特殊情况，对金属材料而言，超温是指金属材料及零件在使用中所处的实际温度超过了设计选材时所确定的材料能容许的最高温度，一般包括金属材料在热处理过程中发生的过热和过烧现象。过热一般指加热温度过高而引起晶界弱化或使析出的第二相发生回熔，而过烧则使晶界发生融化而产生典型脆性沿晶开裂，即呈现“冰糖块断裂”。飞机烧伤的起因很多，如飞机被燃烧弹击中或飞机系统漏油遇到火源而起火，等等。飞机烧伤无论在地面还是在空中均时有发生，是飞机损伤的主要形式之一。烧伤飞机在事故飞机中占又比较大的比重，而且造成
8、的损伤比较严重，通常是由于导管接头漏油或油料导管爆破、断裂遇到高温而引起的。飞机烧伤使机体结构一般会出现烧溶、起泡、变形的显著的外部损伤，并且还会因受热而造成强度、硬度、刚度、塑性等机械性能的变化，如果得不到准确的检测、修理，将埋下严重的事故隐患。2 飞机结构烧伤2.1 飞机结构烧伤的一般特点飞机在烧伤过程中，在着火区形成有规律的温度场，金属结构经受不同温度，不同时间的加热过程，烧伤的程度各不相同。一般来说，在着火点附近加热温度较高，热积累严重，金属结构往往烧熔、起泡甚至烧毁，材料性能严重下降，为严重烧伤区；离着火点较运的地方，经受的温度较高且不均匀，材料性能下降但经过加强修理后仍可以使用，为
9、轻微烧伤区；离着火点更运的地方，金属结构也会因热传导而经受高温过程但一般散热条件好，经受高温时间短，材料性能基本不变，为未烧伤区。从飞机烧伤的原因分析，平时事故中，由于发动机附近油管密集，工作温度高，已发生泄漏而起火燃烧，烧伤部位多集中与后机身的发动机附近；战斗中，飞机受到武器攻击时，整体油箱面积较大，易被弹片击中而起火，各种制导武器（如空空导弹、地空导弹）命中后机身的概率也较高，发动机、尾喷管等部位在受到弹伤的同时易受烧伤。统计数据表明机翼整体壁板，机身蒙皮，大梁，隔框等重要受力结构发生的烧伤较多。2.2 金属材料烧伤后的性能变化飞机上的LY12、LC4等硬铝合金通常在淬火时效状态下应用。飞
10、机结构发生烧伤时，金属材料所经历的温度和环境不断变化，其组织结构也将发生一系列的变化，这种变化类似于对金属进行热处理的过程。以变形铝合金为例，其热处理包括扩散退火、软化退火、淬火与时效等。（1）扩散退火。又称均匀化退火，是将合金加热至接近于开始熔化的温度，经过长时间的保温，然后进行快冷或慢冷的冷处理过程。可消除晶内偏析（即晶粒内部的成分不均或组织不均）现象，使合金具有良好的压力加工性能，即降低强度和硬度，提高塑性。（2）软化退火。是合金在冷变形加工过程中，或经冷变形加工之后所进行的退火，其目的是消除冷作硬化，提高合金塑性。按加热温度，保温时间和冷却方式的不同，又可分为快速退火、低温退火、完全退
11、火与等温退火。（3）淬火与时效。淬火的目的是为了获得均匀的过饱和固溶体，为以后的时效硬化做好准备。硬铝合金的淬火温度一般不超过506,以免过烧。淬火后的铝合金只能在短时间内保持低强度，高塑性状态，经过一段时间后，便自行强化，此即时效过程。时效又分为自然时效和人工时效，自然时效能获得最高强度，并具有较高的抗蚀性能。LY12一般采用自然时效；LC4两种时效后的机械性能差别不大，但自然时效时间长，且人工时效可获得较高的抗应力腐蚀性能，因此均采用人工时效。实际烧伤过程中，由于起火原因、过火面积、燃烧时间、灭火措施、以及环境温度、风力风向等各种因素的影响，飞机金属结构的组织变化情况难以从理论上进行详细的
12、分析。但不论何种情况，材料在烧伤后组织将随着时间的延长而趋于稳定。烧伤检测及修理工作中，一般以稳定后的材料为对象，研究其强度、硬度、电导率等性能的变化情况。下面以LY12CZ材料为例，结合实验数据分析其烧伤后性能的变化规律。2.2.1 硬度变化LY12CZ材料经过不同温度的烧伤后，其硬度变化如图1所示。从试验曲线可以看出烧伤温度在150以下时，由于LY12CZ的组织结构没有改变，硬度值基本不变。（200300）为低温退火温度，LY12CZ的组织结构也基本不变，但材料冷却后要发生回归转变，由于回归转变和时效是同时进行的，硬度比初始值略有降低。受热温度超过300时，由于退火作用，LY12CZ组织发
13、生变化，高温下溶于固溶体中的铜原子将逐渐析出，固溶体浓度降低，强化相减少，晶格畸变减少，材料冷却后硬度下降较多。再等温退火保温温度（350）之后，硬度下降加快，在完全退火加热温度区（400450）内，硬度下降到最低点，随后又逐渐回升。退火作用不仅使铝合金硬度降低，而且强度大大削弱，结构烧伤后一般需要进行加强修理。受热温度达到510时，LY12CZ开始熔化将出现过烧现象，晶粒变得粗大，表面发暗，晶界局部发毛，材料冷却后硬度值虽然不很低，但由于熔融、穿孔等现象的发生，结构的强度将严重下降，承载能力严重丧失。2.2.2 强度变化LY12CZ材料经过不同温度的烧伤后，其强度变化如图2所示。从实验曲线可
14、以看出，LY12CZ烧伤温度高于250时，其极限强度开始下降；烧伤温度超过300时，极限强度下降较多；温度高于510时，材料发生过烧或熔化现象必须进行修理。2.2.3 电导率变化金属材料的电导率与其组织结构密切相关。结构发生烧伤时，随着组织结构的变化，电导率也将发生变化。LY12CZ电导率随烧伤温度的变化如图3所示。实验曲线表明：当烧伤温度低于300时，LY12CZ试件的电导率呈缓慢上升的趋势。在300450之间，材料经过了退火过程，组织均匀程度最高，不仅电导率出现了最大值，而且电导率随温度的升高而变化减缓。在更高的温度区，材料内强化相较退火时增多，电导率又呈下降趋势。温度高于510时，出现烧熔、烧穿、裂纹、塌边等严重过烧现象，电导率严重下降。
