Page 51 - 理化检验-物理分册2023年第九期
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都亚仙, 等: 航空快卸卡箍连接结构开裂原因


                                                               呈多源、 线源特征, 卡箍发生起始应力较大的疲劳
            3 建议
                                                               开裂。

                 ( 1 )采用螺栓连接代替卡箍连接结构。螺栓连                           ( 3 )燃油分配器与卡箍接触面受力不均是其发

            接制造精度要求不高, 而卡箍结构对接触面加工要                            生早期疲劳开裂的主要原因, 结合面挤压摩擦损伤
            求相对较高。卡箍的形状较复杂                [ 10 ] , 若必须使用卡      也促进了疲劳裂纹萌生。
            箍结构, 可选用带型 V 型卡箍代替保持型 V 型卡                         参考文献:
            箍, 前者的优势在于采用箍带+分段卡槽结构, 卡槽
            是连接配合面, 将两个零件约束在卡槽中, 卡槽侧面                           [ 1 ]  郑敏, 王宗武, 张艳, 等. 航空卡箍选用装配研究[ J ] .
            主要承受配合面的弯曲应力, 分段卡槽可以随箍带                                 航空标准化与质量, 2015 ( 2 ): 23-26.
            弹性变形而自动适应结构变化, 有利于配合面的良                             [ 2 ]  吕凤军, 傅国如, 柴志刚, 等. 快卸卡箍螺栓断裂原因
            好贴合。同时, 将应力分散到各个分段卡槽, 可以避                               分析[ J ] . 理化检验 ( 物理分册), 2011 , 47 ( 2 ): 126-
            免产生配合应力不均匀情况及应力峰值。调节张紧                                  129.
                                                                [ 3 ]  徐健康, 杨震炯, 方建飞, 等. 某卡箍连接片断裂失效
            度使箍带与卡槽变形分离, 可以降低附加工作应力。
                                                                    分析[ J ] . 理化检验 ( 物理分册), 2019 , 55 ( 6 ): 415-

                 ( 2 )卡箍和燃油分配器壳体材料易发生磨损,
                                                                    418.
            尤其是壳体表面阳极化膜损伤后可能导致材料发生                              [ 4 ]  燕翔, 万里园, 刘德林, 等. 弹性卡箍断裂原因分析
            腐蚀损伤。从材料本身考虑, 建议使用耐磨、 耐腐蚀                               [ J ] . 失效分析与预防, 2013 , 8 ( 4 ): 241-245.
            的材料, 如 GH625 钢、 马氏体不锈钢等。此外, 还                       [ 5 ]  邱丰, 刘博志, 赵世炜, 等. 航空发动机引气管卡箍断
            可以使用衬垫、 涂层等提高现有材料的耐磨性。在                                 裂失效分析[ J ] . 航空发动机, 2022 , 48 ( 1 ): 116-120.
            航空领域使用的连接卡箍中, 衬垫可起到保护和减                             [ 6 ]  李波, 王志宏, 彭萌. 可拆卸卡箍断裂原因分析[ J ] . 失
            震作用。设计人员可根据型号特点、 安装位置、 流体                               效分析与预防, 2015 , 10 ( 3 ): 181-184.
                                                                [ 7 ]  刘中华, 贾铎, 刘鑫. 某航空发动机卡箍断裂故障分析
            兼容性、 环境温度、 载荷等级等方面, 综合考虑选择
                                                                    [ J ] . 航空发动机, 2019 , 45 ( 3 ): 77-81.
            衬垫保护零件表面          [ 11 ] 。此外, 也经常使用耐磨、 减
                                                                [ 8 ]  李鑫, 张荣, 叶志锋. 用于分级燃烧的高性能燃油分配
            震等保护涂层来改善卡箍的工作条件、 提高卡箍的
                                                                    器的改进设计与仿真[ J ] . 航空发动机, 2016 , 42 ( 5 ):
            可靠性、 延长卡箍的使用寿命。
                                                                    38-42.
            4 结论                                                [ 9 ]  郑敏, 景绿路, 张艳, 等. 航空卡箍失效分析[ J ] . 飞机
                                                                    设计, 2014 , 34 ( 6 ): 71-75.
                 ( 1 )燃油分配器主裂纹起源于安装边 R 角, 呈                    [ 10 ]  阮春田, 张嘉林. 卡箍连接的应用及设计探讨[ J ] . 化

            多源、 线源特征, 分配器发生起始应力较大的双向弯                               工设备与管道, 2003 , 40 ( 5 ): 21-23.
                                                               [ 11 ]  杨正东, 任超, 张鹭. 航空卡箍标准分析与研究[ J ] . 航
            曲疲劳开裂。
                                                                    空标准化与质量, 2019 ( 6 ): 14-17.
                 ( 2 )卡箍裂纹起源于连接环内侧两条边表面,
                                                                                                          
            ( 上接第30页)
            墩粗过程中孔洞更难被焊合, 并在拔长过程中形成                            洞, 而原本聚集的大尺寸夹杂物颗粒被打碎, 并沿拔
            了细长的长条形孔洞。说明锻棒中的长条形孔洞是                             长方向分散分布在孔洞内壁。
            由铸坯中长径比较大的初始孔洞经热变形而成的,
                                                               参考文献:
            而其中的夹杂物被打碎, 并沿孔洞内壁分散分布。
                                                                [ 1 ]  陈开忠.HR-2钢电渣工艺及夹杂物去除研讨[ J ] . 特
            3 结论                                                    钢技术, 2006 , 12 ( 3 ): 36-37.
                                                                [ 2 ]  雷华东, 余洋, 王亚荣. 激光焊接 HR-2抗氢不锈钢的
                 ( 1 )在电渣重熔过程中卷入了四元渣, 在铸锭

            中形成了大尺寸夹杂缺陷。夹杂物较为疏松、 强度                                 性能及组织[ J ] . 焊接技术, 2012 , 41 ( 1 ): 8-12.
                                                                [ 3 ]  陈凯敏, 樊洋, 赵宜, 等. 某装载机内齿圈断裂原因
            低、 尺寸大, 在墩粗过程中孔洞内壁无法相互接触,
                                                                    [ J ] . 理化检验( 物理分册), 2022 , 58 ( 7 ): 45-47.
            导致铸坯孔洞无法被焊合。                                        [ 4 ]  徐君燕, 卜建荣, 朱楠. 带肋板齿轮坯闭式热精锻成形

                 ( 2 )在拔长过程中, 未焊合的孔洞沿变形方向
                                                                    工艺的数值模拟改进[ J ] . 机械工程材料, 2017 , 41
            拉长, 长径比较大的初始孔洞最终形成了长条形孔                                 ( 3 ): 103-106.
                                                                                                          5
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