航空液压导管寿命评估研究

针对航空液压导管寿命评估问题,通过故障数据分析疲劳裂纹是液压导管严酷度高故障的主要模式。通过采集液压导管振动应力测试数据,分析振动应力值和疲劳裂纹发生规律,得出长期处于高振动应力环境是导管疲劳裂纹的重要原因;并评估使用一个周期后的飞机液压管路振动应力环境。针对导管抗疲劳性能考核特点,选取使用一个周期的高应力区域导管开展脉冲、弯曲疲劳试验,评估导管抗疲劳性能,最终为导管寿命判定提供依据。     

燃油-液压油散热器泄漏失效分析

燃油-液压油散热器在使用过程中发生了泄漏。通过宏微观形貌观察、金相检查和焊缝熔深测试,确定了燃油-液压油散热器的泄漏性质及原因。结果表明：出口封头与壳体焊缝处的周向裂纹为疲劳裂纹,未焊合焊接缺陷的存在是导致其疲劳开裂的原因;壳体拼接焊缝处的轴向裂纹也为疲劳裂纹,焊接气孔缺陷的存在和焊缝熔深不足是导致其疲劳开裂的原因。燃油-液压油散热器泄漏是由于出口封头与壳体焊缝发生疲劳开裂造成的,壳体拼接焊缝发生疲劳开裂会造成壳体表面出现鼓胀,进一步增加了出口封头与壳体焊缝处的张应力,对最终的散热器泄漏起到促进作用。     

飞机液压导管干涉故障分析和维修方法研究

针对飞机方向舵液压载荷机构进油导管裂纹故障,采用宏微观观察、化学成分分析、金相组织检验等方法,结合导管的制备工艺过程,对失效原因进行分析。结果表明：进油导管的裂纹性质为疲劳开裂,开裂原因是导管在冷轧/拔过程中先产生原始裂纹,再经热处理及酸洗后形成无断裂特征区,疲劳从无断裂特征区边缘线性起始。导管内外表面还存在沿晶开裂,为导管在酸洗过程中酸洗过度产生。     

气象卫星减压器膜片开裂原因分析

用于气象卫星的减压器膜片,在地面测试过程中发现开裂,材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、直读光谱仪和显微硬度仪等手段对失效膜片进行了化学成分,金相组织及形貌进行了分析测试。结果表明：膜片的开裂性质为共振所致的双向弯曲疲劳开裂,其开裂原因是由于膜片发生了共振,且膜片材料中的脆性夹杂物由于存在应力集中在共振中产生微裂纹,形成疲劳裂纹源并扩展导致膜片发生了疲劳开裂。     

高压油滤进油导管裂纹及油滤支座固定铆钉断裂分析

针对液压系统高压油滤进油导管裂纹及油滤支座固定铆钉断裂故障,采用宏微观观察、金相组织分析、硬度检测等理化检测方法,并结合高压油滤部位结构特点和使用工况,对失效原因进行分析。结果表明:进油导管的裂纹性质为疲劳开裂,原因是其承受顺航向横向方向的异常大载荷;油滤支座固定铆钉的断裂性质为疲劳断裂,原因为高压油滤部位实际载荷情况比较复杂,铆钉疲劳裕度不足;进油导管疲劳裂纹是油滤支座固定铆钉断裂后产生异常振动导致的,为受害件。建议对高压油滤部位实际载荷情况进行校核,采取有效措施提高该部位结构稳定性和抗疲劳性能。     

航空发动机导管加工设备与精度保障研究

不锈钢导管在固定卡箍位置发生开裂。对断裂导管的安装位置、结构特点及装配情况进行检查,结合宏观观察、断口分析、化学分析、金相检查以及有限元模拟等方法,对其开裂原因进行分析。结果表明：导管的开裂性质为高周疲劳断裂;疲劳裂纹起始于导管外侧的机械损伤部位,导管受弯曲振动载荷作用,在导管应力集中处萌生疲劳裂纹,进而疲劳扩展。建议在对导管零件进行操作时,要严格按照有关要求进行,避免非正常受力带来的机械损伤。     

发动机自由涡轮叶片裂纹分析

发动机在持久试车例行定检孔探时发现自由涡轮叶片上有一条疑似穿透性裂纹,通过对其进行磁流、荧光检测发现,在一叶片尾缘处有一条长度为5~7 mm的裂纹。对发动机进行分解、零件荧光检测发现多片叶片均存在裂纹。采用宏观检查、断口分析、金相剖切等手段,对裂纹叶片开裂性质进行确认,并对自由涡轮叶片的开裂原因进行分析及验证。结果表明,自由涡轮叶片裂纹性质为疲劳开裂。采用有限元软件对自由涡轮叶片进行振动计算及载荷谱复查,结果表明,由于试车载荷谱发生改变,转子与叶片在工作转速范围内形成共振,造成叶身高阶弯曲疲劳裂纹。     

发动机燃油供油导管开裂分析

在进行地面检查时发现发动机燃油供油导管焊缝处开裂漏油,结合宏观观察、断口分析、化学分析、金相检查以及有限元模拟等,对其开裂原因进行分析。结果表明:未被卡箍有效固定的供油导管受较大振动载荷作用,在较粗糙的接嘴焊缝根部应力集中处萌生疲劳裂纹,进而疲劳扩展,与内表面烧穿区边缘的焊接微裂缝贯通,导致导管焊缝漏油。焊接时2次收弧的叠加导致导管局部焊穿,焊道表面状态恶化,且材料综合性能下降,促进导管发生疲劳开裂。通过调整导管与卡箍的配合方式、降低线能量等方法,可以有效控制此类故障的发生。     

富氧α层对钛合金直角接头开裂的影响

某液压系统进行地面开车试验约2h时发现钛合金直角接头喷油现象,后更换另一件直角接头继续工作约3h,在同样位置也发生开裂喷油现象.通过断口宏微观观察、能谱分析、金相检查和硬度测试,确定了直角接头的开裂性质和原因.结果表明:直角接头开裂性质为疲劳开裂;开裂原因主要与接头承受了较大应力和源区存在较厚的富氧α层有关;建议在彻底...     

共振对动静压受感器的影响与预防

动静压受感器的外接管在振动实验过程中发生断裂现象。采用金相显微镜、扫描电镜等方法对X-1、X-2、X-3三个动静压受感器的外接管进行断口形貌分析、理化检测分析。结果显示动静压受感器外接管开裂与材料无关。通过系列振动参数测试发现断裂原因为外接管在低频振动时,悬空端振幅大,固定端在共振力的作用下发生疲劳断裂。最终证实采用阻尼方法降低振幅是防止动静压受感器外接管在振动中发生断裂的有效措施。     

重型卡车内高压成型排气管开裂分析

对市场上频繁失效的重型卡车排气管失效样品进行分析,并利用扫描电镜、能谱分析,金相分析、硬度测试等手段,检测结果表明排气管法兰端和排气管箍带处焊缝开裂均为异常振动引起的高周疲劳。裂纹从排气管箍带与支架的焊缝处起源并向箍带侧扩展,随后法兰焊缝处也萌生了微裂纹并且扩展至管壁基体。近焊缝区箍带硬度偏低和法兰侧管体近焊缝区晶粒粗大也是造成早期失效重要原因。通过对焊接工艺进行调整和对排气管进行降振处理进行改进,情况得以改善。     

聚四氟乙烯软管气蚀引起疲劳损伤的形貌分析

飞机液压系统用聚四氟乙烯软管在使用中先后发生10余起软管内壁穿孔造成的渗漏故障.利用视频显微镜、扫描电镜等对故障软管进行宏观及微观形貌分析.结果表明:故障软管具有相同的失效特征及模式,属于气蚀引起的疲劳损伤;结合软管工作环境,探讨软管气蚀疲劳损伤的机理,总结气蚀引起疲劳损伤的形貌特征,即宏观上损伤区为蜂窝状孔洞形貌,微...     

不锈钢高温钎焊导管断裂分析及质量控制

以某型发动机上的不锈钢导管高温钎焊管接头断裂故障为例,从失效导管钎焊接头的外部形态、金相组织以及工艺方法等方面进行了试验研究,以提高不锈钢导管高温钎焊质量.结果表明:导管高温钎焊接头的断裂性质为疲劳断裂,引起疲劳断裂的主要原因是溶蚀缺陷导致的沿晶开裂和装配应力.通过焊前清理、钎料的更换、钎焊方法的改变、增加焊接工装及控...     

液压泵安装座壳体裂纹失效分析

某液压泵在进行延寿试验时发现安装座处渗油,分解检查,渗油是由安装座壳体开裂引起的.本文重点对安装座壳体上的裂纹进行了宏观形貌观察、微观断口分析,并结合化学成分分析、硬度测定结果及液压泵的工作原理和过程,确定了安装座壳体开裂的模式及原因.结果表明,安装座裂纹是微动磨损疲劳裂纹.试验台因齿轮泵损坏而造成齿轮箱内无油工作,从而导致试验台产生较大的振动,是造成液压泵安装座壳体产生微动磨损疲劳开裂的主要原因.     

流体特性对周期管路弯曲振动带隙的影响

基于声子晶体理论,将液压管路设计成由钢管和挠性软管组成的周期结构,利用其带隙特性实现液压系统的振动控制。分别采用传递矩阵法和有限元法对周期管路的能带结构和振动传递特性进行了计算,同时深入研究了压力和黏度对周期管路带隙特性的影响。结果表明,周期管路在1 000 Hz以下的低频范围内具有良好的减振性能,能够有效的抑制液压管路中弯曲振动的传播;流体压力导致周期管路弯曲振动带隙升高,而流体黏度则其没有任何影响。文中的研究为液压管路的振动控制提供了一条新的技术途径。     

X60螺旋缝埋弧焊管在湿H2S环境中的腐蚀行为

采用自行设计的焊管实物管段腐蚀试验方法和装置研究了内胀成形和外控成形两种X6 0螺旋缝埋弧焊管在含H2 S的NACE溶液中的腐蚀行为。结果表明 ,焊管在H2 S介质中的损伤表现为母材表面氢鼓泡及应力腐蚀裂纹 ;随着施加应力的提高及残余应力的增大 ,H2 S腐蚀倾向增大 ;在H2 S介质中和外加应力及残余应力的共同作用下 ,焊管的氢损伤机理既有氢致开裂 ,又有氢致应力腐蚀 ,应力不但促进氢致应力腐蚀 ,同时也促进氢致开裂过程 ;试验结果说明改进焊管焊缝表面质量、降低残余拉应力、控制工作应力是改善和控制焊管H2 S腐蚀的重要措施     

液压导管疲劳破裂与液体压力关系的研究

在分析液压导管破裂类型的基础上,重点分析了液体压力作用与液压导管破裂的关系。结果表明：导管内液体压力在弯管处产生与导管轴线垂直的横向载荷,在椭圆截面导管周向产生拉伸和弯曲载荷;横向载荷、拉伸载荷、弯曲载荷与液体压力成正比;因液体压力脉动形成的作用于液压导管的交变载荷是造成液压导管疲劳破裂的主要因素之一。     

防喘压力信号管断裂分析

发动机防喘压力信号管多次于钎焊位置断裂。采用外观检查、断口宏微观形貌观察及金相分析,对其中一件典型管件进行了综合分析。结果表明：管件断裂于引接管长管弯管段球座根部位置,断裂起源于表面的钎料层,断口可见明显的疲劳条带特征,断裂性质为疲劳断裂。失效的主要原因是由于钎料层不均匀,韧性较差,且管件在装配过程中存在较大的变形,使钎料层沿枝晶开裂,形成原始裂纹。在防喘压力信号管工作过程中,在振动应力作用下发生疲劳扩展并最终导致管件断裂。通过严格控制钎焊过程并防止装配中管件发生较大的变形可以避免该类故障。