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航空发动机供油管裂纹失效分析

2020-06-13佟文伟韩振宇

航空发动机 2020年1期
关键词:裂纹

李 青,佟文伟,王 全,韩振宇,张 倩

(中国航发沈阳发动机研究所,沈阳110015)

0 引言

以0Cr18Ni9为代表的奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能、综合力学性能、工艺性能和焊接性能[1-3],在航空发动机中得到广泛应用。但该型奥氏体不锈钢在制造(成型、热处理、焊接、酸洗)及使用等过程中会与周围环境相互作用而腐蚀,腐蚀问题会严重影响零部件的力学性能[4-5],降低发动机使用的安全可靠性。某型发动机供油管就发生了由于材料腐蚀导致的开裂,使发动机在工作过程中发生渗油故障,严重危害发动机使用安全。

供油管由导管(材料为0Cr18Ni9)和平管嘴(材料为GH1139)2部分组成,导管与平管嘴连接处采用火焰钎焊焊接,焊料为BCu68NiSiB。焊接前去除焊接区管路表面的氧化皮、油漆、滑油和污物痕迹,然后用氧-乙炔还原性火焰或在高频装置上钎焊,焊接后用化学方法按规定工序清除零件上的残留焊药。本文从裂纹断口开始研究,通过宏、微观观察,裂纹区金相组织及Cu元素分布分析,材质分析等工作,确定了供油管裂纹性质,分析了开裂原因,并提出了改进建议。

1 检查与分析结果

1.1 宏观检查

供油管裂纹部位荧光图像如图1所示,裂纹长约供油管圆周周长的3/4。裂纹宏观放大图像如图2所示。在视频显微镜下观察,在裂纹附近可见明显的晶粒形貌,裂纹沿晶界开裂,裂纹部位未见塑性变形,如图3所示。焊缝沿圆周分布,未发现裂纹的焊缝区域同样可见晶粒形貌,如图4所示。

图1 供油管裂纹荧光照片

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