何 军,王浩宇,王大为,丁亚红,李国庆,朱 苓

[中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司,成都 610091]

钛合金具有高比强度、较宽的工作温度范围和优异的抗腐蚀能力等特点，在航空航天领域中被广泛用于制造压气机叶片、盘、机匣以及紧固类零件[1]。随着航空技术的发展，对现代飞机的机械连接工艺提出了质量轻、强度高、寿命长、安装方便等要求。在此背景下研制生产了具有可控预载荷、自锁、高疲劳寿命、抗振动等特点的钛合金高锁螺栓[2]。但是，与结构钢、不锈钢和高温合金零件相比，钛合金零件对表面损伤和缺陷具有更大的敏感性，加工、装配和使用中的任何疏忽，都会使钛合金零件的使用性能大受影响，甚至发生严重的断裂事故[3-4]。

某钛合金高锁螺栓在装配时发生断裂，断裂螺栓共2个，均由同一名操作工人采用相同的装配方法在同一天装配时断裂。与断裂螺栓同批次的螺栓，较早前也在同一装配位置发生过断裂现象。笔者对断裂螺栓进行一系列理化检验，分析了螺栓断裂的原因，并给出了相应的改进建议。

1 理化检验

1.1 宏观分析

图1 断裂螺栓的宏观形貌Fig.1 Macro morphology of the fractured bolts

2个断裂螺栓的宏观形貌如图1所示，可见螺栓均断裂成两部分，其中1号螺栓断裂的纯螺纹段已从螺母中脱出，而2号螺栓断裂的纯螺纹段仍在配套螺母中。2个螺栓的断裂部位完全相同，均为第2～3扣螺纹根部。

2个螺栓断裂形成的断口在纯螺纹段保存较为完整，其宏观形貌如图2所示，可见断面呈暗灰色，有明显的断裂棱线。……