Page 88 - 理化检验-物理分册2021年第十期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202110016

LF2 铝合金燃油导管接头焊缝开裂原因及改进

丁亚红, 顾 伟, 李洪林, 何 军, 朱 凯

( 航空工业成都飞机工业( 集团) 有限责任公司, 成都610091 )
摘 要: 焊接于 LF2铝合金燃油系统导管上的传感器管接头, 使用一段时间后在焊缝焊趾处出
现裂纹。采用宏观观察、 断口宏观、 金相检验、 焊接质量检查及焊接结构改进验证试验等方法对开
裂原因进行了分析。结果表明: 该 LF2铝合金燃油导管接头的开裂性质为疲劳开裂。裂纹起源于
导管外表面应力集中处, 燃油管管接头焊缝焊趾处应力水平较高, 且受到与导管轴向垂直方向的振
动应力的叠加, 最终导致焊缝开裂。
关键词: 燃油导管; 焊接接头; 焊漏; 焊缝; 疲劳开裂; 应力集中

中图分类号: TG405 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 10-0068-04

Crackin gCausesandIm p rovementofJointWeldofLF2Aluminum

Allo yFuelPi p e

DINGYahon g GU Wei LIHon g lin HEJun ZHUKai

AVICChen g duAircraftIndustrial Grou p Co Ltd Chen g du610091 China

Abstract : Acrackwasfoundontheweldtoeofsensor p i p e j ointb yweldin g ontheLF2aluminumallo y fuel

s y stemp i p eafterbein gusedforap eriodoftime.Thecausesofcrackin g wereanal y zedb y meansofmacro

observation , fracturemacro , metallo g ra p hicexamination , weldin gq ualit y ins p ectionandverificationtestofweldin g

structureim p rovement.Theresultsshowthatthecrackin gp ro p ert y oftheLF2aluminumallo y fuel p i p e j ointwas

fati g uecrackin g .Thecrackori g inatedfromthestressconcentrationontheoutersurfaceofthep i p e.Thestress

levelattheweldtoeofthefuel p i p e j ointwashi g h , andwassu p erim p osedb y thevibrationstress p er p endicularto

theaxialdirectionofthe p i p e , resultedintheweldcrackin g .

Ke y words : fuel p i p e ; welded j oint ; weldin g leaka g e ; weld ; fati g uecrackin g ; stressconcentration
LF2铝合金作为 Al-M g 系防锈铝合金, 是非热 为找出上述 LF2铝合金导管的开裂原因, 笔者
处理强化铝合金, 在退火状态下有良好的塑性和焊 对开裂导管进行了一系列检验和分析, 并结合国内
外导管的焊接结构, 对该 LF2铝合金导管的焊接结
接性能, 常用于飞机燃油系统和环控系统。某 LF2
铝合金导管在飞机多次飞行后, 发现导管有漏油现 构形式提出了建议, 以期减少导管裂纹的产生。
象, 拆下导管进行气密性检验, 发现导管与传感器连
1 理化检验

接的管接头的 T 型接头的焊缝焊趾处有约20mm
的周向裂纹。 1.1 宏观观察
上述导管与传感器管接头材料均为 LF2 铝合 开裂燃油导管的整体宏观形貌如图1所示, 导

金, 其中导管直径60mm , 壁厚1.5mm , 传感器管 管通过氩弧焊与管接头连接, 裂纹位于焊缝焊趾处。
接头为机加工件, 采用手工氩弧焊焊接, 焊缝为马口 裂纹沿焊缝焊趾周向扩展, 约占周长的 30% , 开裂
形。 区域没有明显的宏观变形, 也无明显的外来损伤和
腐蚀痕迹。
将导管剖切开后, 导管内表面观察到一处长约
收稿日期: 2020-11-25

作者简介: 丁亚红( 1992- ), 女, 助理工程师, 主要从事金属材料 11mm , 宽约4mm , 余高约1mm 的焊漏, 如图2所
失效分析工作, 18810664568@163.com 示; 焊缝内表面张开最大处( 对应外表面裂纹起始
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