Page 70 - 理化检验-物理分册2023年第九期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202309015

某型飞机转接环螺钉断裂原因

赵世炜, 卜嘉利, 孟令琪, 李艳明, 刘明坤

( 中国航发沈阳发动机研究所, 沈阳 110015 )
摘 要: 某型飞机转接环和发动机安装边的连接螺钉发生断裂。采用宏观观察、 化学成分分析、
扫描电镜及能谱分析、 金相检验、 十字槽深度检测、 力学性能测试等方法对螺钉断裂原因进行分析。
结果表明: 飞机服役时, 含有氯元素的腐蚀性介质沉积在螺钉十字槽处, 且螺钉的十字槽深度超出
标准要求, 使该部位产生应力集中, 在二者的综合作用下, 十字槽根部发生应力腐蚀开裂, 裂纹由十
字槽根部向外表面扩展, 最终导致螺钉发生断裂。

关键词: 飞机转接环; 螺钉; 十字槽深度; 应力腐蚀开裂

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 09-0054-03

Causesofada p terrin g screwfractureofacertaint yp eaircraft

ZHAOShiwei , BUJiali , MENGLin gq i , LIYanmin g LIUMin g kun
,

( AECCShen y an gEn g ineResearchInstitute , Shen y an g 110015 , China )

Abstract : Theconnectin gscrewbetweentheada p terrin gandtheen g inemountin ged g eofacertaint yp e

aircraftwasbroken.Thecausesofscrewfracturewereanal y zedb ymacrosco p icobservation , chemicalcom p osition

anal y sis , scannin gelectron microsco pyandener gys p ectrumanal y sis , metallo g ra p hicexamination , crossg roove

de p thdetectionand mechanicalp ro p ert ytest.Theresultsshowthatthecorrosive mediumcontainin gchlorine

elementwasde p ositedatthecrossslotofthescrewdurin g theserviceoftheaircraft , andthede p thofthecrossslot

ofthescrewexceededthestandardre q uirement , whichcausedstressconcentrationinthis p art.Underthecombined

actionofthetwo , thestresscorrosioncrackin gofthescrewoccurredattherootofthecrossslot , andthecrack

extendedfromtherootofthecrossslottotheoutersurface , whicheventuall y ledtothefractureofthescrew.

Ke y words : aircraftada p terrin g ; screw ; cross g roovede p th ; stresscorrosioncrackin g
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飞机与配装发动机一般通过转接环结构连接, 1所示, 其中5 、 7 、 8 螺钉发生断裂, 2 、 4 、 6 、
飞机转接环与发动机安装边主要由螺纹类紧固件连 9 和10 螺钉存在裂纹, 这些螺钉主要集中在转接
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接, 螺钉为重要的紧固件, 一旦失效就会造成很大的 环的下部。
危害 [ 1 ] 。某型飞机转接环的沉头螺钉发生断裂, 螺
钉的材料为 1Cr17Ni2 钢, 主要加工工艺为冷墩冲
压→喷砂→滚丝→表面处理。笔者采用一系列理化
检验方法, 查明了该螺钉断裂的原因, 以避免该类问
题再次发生。
1 理化检验
1.1 宏观观察
飞机转接环的沉头螺钉共19件, 分布位置如图

图1 螺钉分布位置示意
收稿日期: 2022-11-10
作者简介: 赵世炜( 1991- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事航空发
动机零部件选材分析和理化分析工作, 1045297575@ qq .com
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