鋁合金構(gòu)件熱損傷渦流電導(dǎo)率檢測技術(shù)

前言

熱損傷是事故飛機(jī)和戰(zhàn)傷飛機(jī)結(jié)構(gòu)件損傷的主要形式之一。準(zhǔn)確界定熱損傷范圍和熱損傷程度，尤其對(duì)框、梁等重要結(jié)構(gòu)件是否熱損傷的判斷，是制定修理方案的關(guān)鍵。長期以來，對(duì)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的熱損傷范圍和熱損傷程度的判斷，一直是航空維修企業(yè)所關(guān)心的問題，很多研究人員對(duì)此作了大量的工作。在早期，對(duì)于飛機(jī)構(gòu)件的熱損傷判斷主要靠目視、放大鏡、手摸等簡單方法檢查。后來，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜的飛機(jī)對(duì)安全可靠性提出了更高的要求，單純靠目視等簡單手段已經(jīng)滿足不了檢測的要求，而只能作為檢測結(jié)果的參考。當(dāng)前，國內(nèi)對(duì)熱損傷飛機(jī)檢測的常用方法主要有4種，即色澤檢測法、硬度測定法、金相檢測法和類比法。但這些傳統(tǒng)的檢測方法，存在需要取樣而對(duì)構(gòu)件造成破壞，或者測量精度不高等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了整架飛機(jī)的維修時(shí)間，而且使維修費(fèi)用大幅度增加。為了滿足國內(nèi)航空修理廠修理熱損傷飛機(jī)的迫切需要，有必要尋求一種方便、快速的檢測手段。本書基于某熱損傷飛機(jī)的實(shí)際檢測需要，提出了以電導(dǎo)率作為檢測參數(shù)，對(duì)構(gòu)件熱損傷的損傷范圍及損傷程度進(jìn)行檢測。本書的主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：對(duì)熱損傷飛機(jī)進(jìn)行溫度場分析及目視檢查分析；對(duì)重要承力件進(jìn)行硬度檢測；選用飛機(jī)常用的三種材料LYl2CZ、LC4CS、lcrl8Ni9Ti進(jìn)行熱損傷模擬試驗(yàn)，將這三種材料按GB 6397－1986制備成標(biāo)準(zhǔn)試樣，在規(guī)定的溫度下加熱，保溫5 min后放入空氣中自然冷卻，對(duì)冷卻后的材料進(jìn)行觀察、檢測和分析；檢測材料在不同溫度下的極限強(qiáng)度、硬度、電導(dǎo)率值，觀察材料的顏色變化及微觀組織；對(duì)不同溫度下的電導(dǎo)率與機(jī)械性能的關(guān)系進(jìn)行了分析；探討應(yīng)用電導(dǎo)率檢測技術(shù)的探傷方法；用電導(dǎo)率檢測技術(shù)對(duì)某熱損傷飛機(jī)的幾個(gè)重要承力件進(jìn)行檢測。試驗(yàn)結(jié)果表明，材料的機(jī)械性能與電導(dǎo)率值有明顯的函數(shù)關(guān)系，尤其是熱處理強(qiáng)化后的鋁合金受熱損傷之后，強(qiáng)度和電導(dǎo)率隨溫度不同都有突變現(xiàn)象，溫度變化區(qū)間接近，且電導(dǎo)率的變化稍微超前。因此，電導(dǎo)率檢測法以電導(dǎo)率突變區(qū)來界定熱損傷范圍比目前的硬度檢測法更偏于安全。由于目前缺乏相應(yīng)的電導(dǎo)率檢測標(biāo)準(zhǔn)，具體應(yīng)用時(shí)可以采用電導(dǎo)率相對(duì)變化率或增量來判斷，檢測從未熱損傷區(qū)開始，碰到的第一個(gè)臨界點(diǎn)即為熱損傷邊界點(diǎn)。

內(nèi)容概要

　　《鋁合金構(gòu)件熱損傷渦流電導(dǎo)率檢測技術(shù)》以飛機(jī)常用鋁合金構(gòu)件材料LYl2CZ、LC4CS、1Crl8NOTi為對(duì)象，結(jié)合作者的理論和實(shí)踐研究工作，系統(tǒng)地介紹了LYl2CZ、LC4CS、1Crl8Ni9Ti材料的熱損傷檢測技術(shù)和應(yīng)用方法?！朵X合金構(gòu)件熱損傷渦流電導(dǎo)率檢測技術(shù)》討論的中心問題是應(yīng)用渦流電導(dǎo)率法準(zhǔn)確、快速檢測熱損傷構(gòu)件熱影響區(qū)的范圍和熱損傷程度，以此為飛機(jī)搶修提供可靠的理論依據(jù)，也使飛機(jī)熱損傷的檢測方法更加科學(xué)、完善。主要內(nèi)容包括：熱損傷飛機(jī)檢測修理現(xiàn)狀、檢查飛機(jī)事故的一般程序、基于某熱損傷戰(zhàn)機(jī)的檢測任務(wù)、熱損傷飛機(jī)的無損檢測方法選擇、某熱損傷戰(zhàn)機(jī)重要承力件的檢測方法、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件熱損傷模擬試驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果分析、單片機(jī)控制技術(shù)、飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)熱損傷檢測儀硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)熱損傷檢測儀軟件設(shè)計(jì)、樣機(jī)試驗(yàn)和試用、渦流電導(dǎo)率檢測法在某熱損傷戰(zhàn)機(jī)中的應(yīng)用。

書籍目錄

第一章　緒論1.1　概述1.2　熱損傷飛機(jī)檢測修理現(xiàn)狀1.3　國內(nèi)外軍工企業(yè)飛機(jī)熱損傷構(gòu)件的檢測現(xiàn)狀與水平1.4　國內(nèi)外應(yīng)用渦流電導(dǎo)率檢測技術(shù)的理論研究現(xiàn)狀與水平1.5　本章小結(jié)第二章　檢查飛機(jī)事故的一般程序2.1　現(xiàn)場調(diào)查2.2　殘骸分析2.3　故障再現(xiàn)2.4　綜合分析，作出結(jié)論2.5　飛機(jī)失火現(xiàn)場分析實(shí)例2.6　本章小結(jié)第三章　基于某熱損傷飛機(jī)的檢測任務(wù)3.1　某飛機(jī)熱損傷原因及損傷情況3.2　熱損傷飛機(jī)的檢測任務(wù)3.3　修理損傷飛機(jī)應(yīng)遵循的基本原則3.4　某熱損傷飛機(jī)修理工藝流程及修理周期安排3.5　熱損傷飛機(jī)目視檢查分析及溫度場分析3.6　分析與討論3.7　本章小結(jié)第四章　熱損傷飛機(jī)的無損檢測方法選擇4.1　無損檢測4.2　超聲檢測4.3　射線檢測4.4　磁粉檢測4.5　滲透檢測4.6　激光全息照相檢測4.7　紅外檢測4.8　聲振檢測4.9　聲發(fā)射檢測4.10　微波檢測4.11　本章小結(jié)第五章　某熱損傷飛機(jī)重要承力件的檢測方法5.1　布氏硬度及里氏硬度的試驗(yàn)原理5.2　熱損傷構(gòu)件硬度測試及分析5.3　概述5.4　渦流檢測的物理基礎(chǔ)5.5　渦流阻抗分析法5.6　渦流檢測設(shè)備5.7　渦流檢測方法5.8　渦流檢測在航空維修中的應(yīng)用5.9　本章小結(jié)第六章　飛機(jī)結(jié)構(gòu)件熱損傷模擬試驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果分析6.1　飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)熱損傷特性研究6.2　鋁合金加熱后的組織及性能變化6.3　材料選擇6.4　模擬熱損傷試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)6.5　檢測方法6.6　強(qiáng)度測試及分析6.7　硬度測試及分析6.8　金相組織觀察及分析6.9　顏色變化及分析6.10　電導(dǎo)率測試及分析6.11　本章小結(jié)第七章　單片機(jī)控制技術(shù)7.1　單片機(jī)概述7.2　MCS－51單片機(jī)的組成7.3　單片機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)原則第八章　飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)熱損傷檢測儀硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)8.1　系統(tǒng)組成電路設(shè)計(jì)8.2　主要技術(shù)問題及解決辦法第九章　飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)熱損傷檢測儀軟件設(shè)計(jì)9.1　存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行操作9.2　主要功能模塊及流程第十章　樣機(jī)試驗(yàn)和試用10.1　試驗(yàn)和試用情況10.2　與軍內(nèi)外同類設(shè)備的性能比較第十一章　渦流電導(dǎo)率檢測法在某熱損傷飛機(jī)中的應(yīng)用11.1　測試范圍及被測構(gòu)件的確定11.2　電導(dǎo)率檢測思路11.3　檢測儀器11.4　檢測步驟及注意事項(xiàng)11.5　重要承力件的電導(dǎo)率檢測結(jié)果及分析11.6　本章小結(jié)附錄A　試件在不同溫度下的金相組織圖片A.1 1Y12Cz試件在不同溫度下的金相組織圖片A.2 1C4CS試件在不同溫度下的金相組織圖片A.3 1cr18Ni9Ti試件在不同溫度下的金相組織圖片附錄B　課題應(yīng)用情況證明附錄C　某熱損傷飛機(jī)搶修施工方案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

1．3  國內(nèi)外軍工企業(yè)飛機(jī)熱損傷構(gòu)件的檢測現(xiàn)狀與水平1．3．1  國外軍工企業(yè)飛機(jī)熱損傷構(gòu)件的檢測現(xiàn)狀與水平美國、俄羅斯、英國、比利時(shí)等少數(shù)軍事先進(jìn)發(fā)達(dá)國家已采用渦流電導(dǎo)率檢測法檢測熱損傷飛機(jī)構(gòu)件，并制定了相應(yīng)的檢測規(guī)范。由于該項(xiàng)技術(shù)屬軍事保密，我國無法通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓或其他方式引進(jìn)，只有依靠自己的力量進(jìn)行研究，力爭在該領(lǐng)域縮小與軍事先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的差距。1．3．2  國內(nèi)軍工企業(yè)飛機(jī)熱損傷構(gòu)件的檢測現(xiàn)狀與水平長期以來，對(duì)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的熱損傷范圍和熱損傷程度的判斷，一直是航空維修企業(yè)所關(guān)心的問題，很多研究人員對(duì)此作了大量的工作。在早期，對(duì)于飛機(jī)構(gòu)件的熱損傷判斷主要靠目視、放大鏡、手摸等簡單方法檢查。后來，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜的飛機(jī)對(duì)安全可靠性提出了更高的要求，單純靠目視等簡單手段已經(jīng)滿足不了檢測的要求，而只能作為檢測結(jié)果的參考。當(dāng)前，國內(nèi)對(duì)熱損傷飛機(jī)檢測的常用方法主要有4種，即色澤檢測法、硬度測定法、金相檢測法和類比法。為確保檢測結(jié)果的可靠性，有時(shí)需用兩種或兩種以上的方法，但其中應(yīng)用較多的是硬度法和金相法。1．色澤檢測法色澤檢測法是根據(jù)飛機(jī)材料在不同受熱條件下，其顏色和光澤按照一定的規(guī)律變化這一原理來進(jìn)行燒傷的判斷。如飛機(jī)構(gòu)件表面燒傷后，由于煙熏而變黑，其表面的漆層、陽極氧化層、刷涂黃色磁漆處，在不同受熱條件下顏色按一定的規(guī)律發(fā)生變化。以飛機(jī)蒙皮燒傷為例：罩光漆層在溫度t200℃時(shí)呈檸檬色；當(dāng)t>250℃時(shí)由金黃色轉(zhuǎn)為焦黃色；t>400℃漆層開始燒毀。蒙皮被燒之后，可以根據(jù)色澤情況，對(duì)照色澤變化圖譜，大致劃分出輕微燒傷區(qū)、嚴(yán)重?zé)齻麉^(qū)和未燒傷區(qū)。用色澤法判斷燒傷，很多科研人員在進(jìn)行這方面的研究，如航空工業(yè)部第62l研究所對(duì)飛機(jī)上的幾種主要結(jié)構(gòu)材料的顏色隨溫度變化的情況進(jìn)行了對(duì)比研究。如鈦合金TCll的溫色對(duì)比圖片見圖1—1。

編輯推薦

《鋁合金構(gòu)件熱損傷渦流電導(dǎo)率檢測技術(shù)》可作為高等院校有關(guān)機(jī)械類學(xué)生、工廠科研技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考書，也可作為企業(yè)技術(shù)人員飛機(jī)現(xiàn)場檢測指導(dǎo)用書。

圖書封面

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