何卫平 陈 勃 曹定国

(1.中国特种飞行器研究所，湖北 荆门 448035 ；2 .北京航空材料研究院，北京 100095 )

2024和7B04铝合金是非常重要的飞机结构材料，其疲劳性能受到腐蚀较严重的影响。腐蚀损伤的形成机制与扩展规律及蚀坑初始裂纹当量化直接影响材料疲劳寿命的评定，是预测飞机结构腐蚀等级、确定日历寿命和检修周期的重要依据之一，在飞机结构寿命设计与评定中具有重要意义。

腐蚀损伤对疲劳的影响，尤其是预腐蚀损伤下疲劳寿命及裂纹扩展寿命的评估方法，向来是腐蚀疲劳研究的重点。目前大部分研究主要采用腐蚀修正系数法，如C（t）曲线法、DFR腐蚀修正法等。本文研究了腐蚀初始损伤当量为微裂纹的当量化技术，然后基于断裂力学法以小裂纹扩展分析模型对铝合金疲劳寿命进行了计算，最后与试验结果进行了分析比较。

1 腐蚀损伤的形成与扩展规律研究

1.1 试验件及试验方法[1，2]

试验件材料分别为2024–T62和7B04–T74两种铝合金，采用单边缺口拉伸（SENT）试样。预制腐蚀坑的位置相应于孔表面裂纹位置和角裂纹位置两种，见图1。

试验件的腐蚀环境为3.5% NaCl溶液和3.5%中性盐雾。采用的预腐蚀时间分别为12h、24h、 48h、96h、192h共5个时间点。

图1 预制腐蚀坑位置示意图

本文中所有的试验严格按对应的标准实施，按ASTM G1–03《腐蚀试样的制备，清洗和评定》[3]进行腐蚀试样的清洗和准备，依据GJB 150.11A–2009《军用装备实验室环境试验方法 盐雾试验》[4]开展中性盐雾试验，按HB 5287–1996《金属材料轴向加载疲劳试验方法》[5]开展试验获得寿命预测的疲劳寿命。……