Page 90 - 理化检验-物理分册2025年第五期

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综述 DOI:10.11973/lhjy-wl240312

航空零件典型脆性断裂原因

王 强，林文钦，王陆增，曾思学，李俊文，丁力钊，王怡星

[成都飞机工业（集团）有限责任公司，成都 610091]
摘 要：脆性断裂是一种断裂前几乎不产生明显塑性变形的断裂方式，往往无任何征兆，对零件
的正常使用危害性极大。分析了不锈钢螺栓、侧滚轮、自锁螺母、三通接头4个航空零件典型脆性断
裂的原因，较为全面地介绍了航空零件在制造、装配和服役阶段常见的脆性断裂类型，阐述了确定
脆性断裂的方法和辅助手段，并结合案例进一步分析了脆性断裂的根本原因，由此总结提出避免零
件失效的改进措施。同时提出应客观认识脆性断裂，并不是所有的脆性断裂都是零件自身缺陷造成
的，应结合断裂原因和失效的一般规律对断裂零件予以处理和改进。
关键词： 航空零件；脆性断裂；原因分析；改进措施
中图分类号：TG142.1；TG115.2 文献标志码：A 文章编号：1001-4012(2025)05-0078-05

Cause analysis of typical brittle fracture of aviation parts

WANG Qiang, LIN Wenqin, WANG Luzeng, ZENG Sixue, LI Junwen, DING Lizhao, WANG Yixing
[Chengdu Aircraft Industrial (Group) Co., Ltd., Chengdu 610091, China]

Abstract: Brittle fracture is a fracture mode that almost does not produce obvious plastic deformation before
fracture, often without any signs, which is extremely harmful to the normal use of parts. The causes of typical brittle
fracture of four aviation parts, including stainless steel bolt, side roller, self-locking nut and tee joint are analyzed.
The common types of brittle fracture in the manufacturing, assembly and service stages of aviation parts are introduced
comprehensively. The methods and auxiliary means to determine brittle fracture were expounded. The root causes of
brittle fracture are further analyzed with cases, and the improvement measures to avoid parts failure are summarized
and put forward. At the same time, it is proposed that brittle fracture should be objectively understood. Not all brittle
fractures are caused by the defects of the parts themselves. The fractured parts should be treated and improved in
combination with the causes of fracture and the general rules of failure.
Keywords: aviation part; brittle fracture; cause analysis; improvement measure

航空零件的种类繁多且设计复杂，同时基于航 选取4个典型脆性断裂案例进行分析，并根据断裂原
空器高稳定性、高速、高安全性的要求，对各个环节 因提出了分析方法和针对性的有效改进措施。
零部件的设计、制造、加工和装配都有着极高的工艺 1 案例分析
[1]
要求与质量控制标准 。断裂是航空零件制造、装配
1.1 不锈钢螺栓断裂
和服役阶段常见的失效形式之一，其中脆性断裂是
某不锈钢螺栓在使用中经常发生断裂或出现裂
一种断裂前几乎不产生明显塑性变形的断裂方式，
纹，其材料为1Cr17Ni2钢，主要制造工序为毛坯（模
往往无任何征兆，对零件的正常使用危害性极大 。
[2]
锻件） →钳工去毛边→钳工→搓丝→中间检验→热
脆性断裂的原因经常涉及零件批次性问题，其
处理→无损检测→成品检验。断裂螺栓宏观形貌如
危害性极大，关注度高。为明确零件最终断裂原因，
图1所示。由图1可知：螺栓表面完好，无明显的机
故障分析过程中经常耗费大量的时间和人力。以下
械损伤、锈蚀和塑性变形。
将断裂螺栓断口试样置于扫描电镜（SEM）下
收稿日期：2024-10-26
观察，结果如图2所示。由图2可知：螺栓断口微观
作者简介：王 强（1982—），男，本科，主要从事理化检验工作,
wangqiang132@qq.com 特征一致，裂纹均起源于螺栓表面，裂纹源区和扩展
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