吉先武,邓承佯,熊 懿,吴根林,张 伟

(江西洪都航空工业集团有限责任公司，南昌 330024)



飞机铸造镁合金件螺栓孔的开裂原因

吉先武,邓承佯,熊 懿,吴根林,张 伟

(江西洪都航空工业集团有限责任公司，南昌 330024)

摘要：针对某飞机铸造镁合金件螺栓孔开裂失效的问题，通过化学成分分析、断口宏观观察和微观形貌观察、显微组织分析和硬度测试等方法，并结合有限元应力分析和强度校核等对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明,由于铸造缩松和人工加工破坏了氧化膜，使得暴露的镁基体与附着冷凝水发生电化学反应形成早期微裂纹，此外铸造镁合金中铝元素的过量添加造成晶界处偏析物过多，从而降低了晶界结合力,使裂纹扩展阻力降低，在残留应力的长期作用下，微裂纹不断扩展造成最终的应力腐蚀裂纹。

关键词：铸造镁合金；铸造缩松；应力腐蚀裂纹

镁合金以其压铸成型性好、比强度高、抗震减噪性能优异等特性[1]被广泛应用于石油、化工、航天等国民经济领域，其中又以耐蚀性较佳的镁铝系合金的应用最为广泛。目前ZM5镁铝合金已成为航空领域最重要的材料之一，通常用于制造承力支架、接头等承受冲击载荷的零部件。由于飞机服役环境复杂多变，而镁合金在潮湿空气中极易腐蚀氧化[2]造成部件失效，会对飞机的飞行安全造成影响。

在对某型飞机进行定检过程中，发现某铸造镁合金连接件中的连接螺栓孔周围出现了肉眼可见的长达12 mm的裂纹(图1)，该螺栓孔位于连接杆的中部，通过螺栓与周围部件连接，是机体的主要的承力部位。……