不同环境下对2D70铝合金低周疲劳性能的研究
2012-08-02施翔晶
上海电气技术 2012年2期
关键词:环境
施翔晶, 马 华
(洪都航空工业集团,南昌330024)
通常依据实验室空气环境下材料的低周疲劳 性能数据来估算飞机疲劳寿命。然而,飞机构件在服役期内会受到工业废气、潮湿天气等腐蚀,实际所处环境与实验室是不同的[1]。研究不同环境对金属材料低周疲劳行为的影响,对飞机结构的安全性和耐久性设计具有非常深远的意义。2D70铝合金是航空工业重要的难变形材料,在航空领域中应用广泛。目前国内外对2D70力学性能的研究,集中在拉伸性能[2-3]、持久蠕变性能[4]以及应力腐蚀敏感性[5],对2D70在腐蚀环境的疲劳性能没有报道,对其他金属材料在腐蚀环境的疲劳性能研究也很少,仅限于湿空气、盐雾(NaCl)环境对疲劳裂纹扩展的影响[6-7],硫化氢(H2S)环境疲劳试验的自动测控系统研制,腐蚀装置的设计[8]。本文通过对2D70铝合金在常规空气、湿空气、NaCl及NaCl+SO24种环境进行低周疲劳试验,研究了不同环境对2D70铝合金低周疲劳性能的影响,并探讨了金属材料在腐蚀环境下低周疲劳试验研究策略。该研究成果已被成功应用于预测飞机机身在腐蚀环境下的低周疲劳寿命,对于修正机身在真实大气环境下的低周疲劳寿命意义重大,也可为类似环境下的工业设计提供参考。
1 试验方法和材料
在试验室空气、湿空气(RH≥90%)、3.5%NaCl和3.5%NaCl+SO24种环境对2D70铝合金进行 低 周 疲 劳 试 验,参 照 GB/T15248—1994、ASTM B117—85及相关资料[8-9]进行。加载方式为轴向应变控制(应变比R=-1),循环波形为三角波,应变速率为4×10-3(mm/mm)/s。每条应变—寿命曲线做6个应变水平,每个应变水平置信度达到90%。……
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