李桃山 李衛(wèi) 廖科
摘要:某型飛機(jī)擴(kuò)散器的管嘴接頭材料為LF21,在經(jīng)多個(gè)飛行周期后.容易在拆裝過程中磕碰損傷牙紋,影響對接的氣密性,甚至威脅飛行安全。本文介紹了大修中對該故障的修復(fù)情況,此案例可為其他類似故障的修復(fù)提供參考。
關(guān)鍵詞:修復(fù);接頭牙紋;結(jié)構(gòu)修理;材料
某型飛機(jī)擴(kuò)散器位于機(jī)身中段的發(fā)動機(jī)艙內(nèi),擴(kuò)散器的主要作用是將進(jìn)入發(fā)動機(jī)的冷空氣分流引送到空壓機(jī)對其進(jìn)行冷卻,以保證空壓機(jī)的良好工作環(huán)境。擴(kuò)散器上有一個(gè)凸出接頭,與另一端導(dǎo)管進(jìn)行有角度的螺紋氣密對接,完成氣流的引送,且管嘴接頭與底座為整體加工件,焊接在擴(kuò)散器腔壁上。該接頭的材料為LF21,為一般焊接件,但制為螺紋接頭。由于LF21材料金屬性能的特殊性,在飛機(jī)修理過程中需對其進(jìn)行重點(diǎn)檢查。
1 原因及現(xiàn)狀
飛機(jī)大修時(shí),需對擴(kuò)散器周邊連接件進(jìn)行分解檢修,也需要檢修擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)及擴(kuò)散器的氣密性。在對擴(kuò)散器進(jìn)行結(jié)構(gòu)故檢時(shí),發(fā)現(xiàn)其管嘴接頭上的牙紋會出現(xiàn)缺口損傷,影響對接的氣密性,甚至威脅飛行安全。
擴(kuò)散器管嘴接頭出現(xiàn)牙紋損傷的主要原因:
1)因擴(kuò)散器管嘴接頭材料為LF21,有易疲勞、強(qiáng)度低的特性,由于飛機(jī)的振動,隨著飛機(jī)使用時(shí)間的延長,造成牙紋的疲勞損壞。
2)管路經(jīng)過多次的分解及裝配,容易造成二次傷害,形成牙紋缺口,見圖1。
2 修理依據(jù)
經(jīng)查閱藍(lán)圖,擴(kuò)散器上管嘴接頭材料為LF21,為一般焊接件[1]。將整個(gè)嵌入式裝配的擴(kuò)散器進(jìn)行換新的難度大、周期長,且對整個(gè)底座進(jìn)行切割換新,很有可能導(dǎo)致后續(xù)裝配不合格,影響氣密。因此,對其修復(fù)需保證對接角度不產(chǎn)生偏移。
由于該管嘴接頭凸出在擴(kuò)散器外壁上,且機(jī)上操作空間良好,結(jié)合修理經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際損傷情況,可僅切割損壞的接頭對其進(jìn)行換新。材料為LF21的管嘴接頭的加工和焊接性能良好,焊接后對焊縫進(jìn)行目視檢驗(yàn)、X射線檢測及氣密試驗(yàn),即可保證其焊接及修理結(jié)果。
在查閱相關(guān)資料及修理要求后,結(jié)合實(shí)際情況,制定了可行的修復(fù)方案,經(jīng)副主任工程師同意,且組織相關(guān)專家進(jìn)行評審,進(jìn)行了修理工藝的補(bǔ)充完善。
3 修理方法
3.1 切割前準(zhǔn)備
先在擴(kuò)散器腔內(nèi)吹冷氣,清除腔內(nèi)油氣。切割過程中,先將管嘴接頭齊根切除,注意鋁屑的清理及多余物的控制。
3.2 開焊接孔
為精確開出焊接孔,用LY12CZ鋁棒制作中20mm的定位器,并在中心開出劃鉆的定位孔。再用中40mm的劃鉆切除損壞管嘴殘留部分,見圖2。切割時(shí)應(yīng)防止鋁屑掉入擴(kuò)散器內(nèi)腔,注意多余物的控制。
3.3 制作新管嘴接頭
根據(jù)圖紙及機(jī)上測量數(shù)據(jù)繪制零件圖,新管嘴留制搭接臺階,保證焊接角度的準(zhǔn)確性,見圖3。按自繪零件圖,用LF21材料進(jìn)行車制,新管嘴接頭見圖4。
3.4 焊接
清理機(jī)上及腔內(nèi)多余物后,將經(jīng)無色陽極化處理的新管嘴接頭用氣焊進(jìn)行機(jī)上堆焊焊接,見圖5。注意焊接時(shí)的防火散熱措施。管嘴焊接后應(yīng)用冷氣將擴(kuò)散器排氣管內(nèi)雜物清除干凈。
3.5 檢驗(yàn)
1)焊件在焊前準(zhǔn)備、焊接等工序后均應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。
2)焊接接頭的檢驗(yàn)方法:目視檢驗(yàn)、X射線檢驗(yàn)。
3)所有焊縫均應(yīng)100%用目視或不大于10倍的放大鏡進(jìn)行檢驗(yàn)。其余檢驗(yàn)方法的選擇、檢驗(yàn)部位、項(xiàng)目和周期均按圖紙或?qū)S眉夹g(shù)文件規(guī)定執(zhí)行。
4)補(bǔ)焊接頭(補(bǔ)焊區(qū))在進(jìn)行XJ射線檢驗(yàn)時(shí),檢驗(yàn)面積不得小于補(bǔ)焊面積的2倍[2]。
5)補(bǔ)焊接頭不允許有裂紋、未焊透、未熔合、咬邊、凹坑及表面氣孔存在。
3.6 擴(kuò)散器氣密試驗(yàn)
修理完畢后,對其進(jìn)行氣密試驗(yàn),充入0.88MPa壓力,保持3min,不允許漏氣。氣密試驗(yàn)合格后,將與擴(kuò)散器對接的導(dǎo)管進(jìn)行機(jī)上配裝,應(yīng)滿足對接及后續(xù)氣密要求。
4 結(jié)論
經(jīng)過上述分析并實(shí)施了對應(yīng)的修理措施后,排除了擴(kuò)散器管嘴接頭牙紋損壞對飛行安全的影響,保證了飛行安全。此類在一定程度范圍內(nèi)的損傷,經(jīng)過分析及現(xiàn)場施工作業(yè),完工后進(jìn)行氣密試驗(yàn)保證修理質(zhì)量,證明這種修理措施是合理的。擴(kuò)散器牙紋的損傷是可以修復(fù)的,焊接件的管嘴損傷可參照此方法進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]某型飛機(jī)主要結(jié)合件修理容差圖冊[Z].
[2]羅偉.防銹鋁的焊接技術(shù)[J].機(jī)械工程師,1997(5).