[发明专利]一种飞机主承力结构应力腐蚀损伤预防性修理研究方法

说明书

本发明涉及一种飞机主承力结构应力腐蚀损伤预防性修理研究方法，包括以下步骤：对工件的端面进行观测确定裂纹位置，对工件的材料、使用环境及装配中的应力进行分析确定对工件腐蚀的影响因素；选定旋片喷丸工艺对工件进行修复，确定两组旋片喷丸工艺参数；将旋片喷丸机的旋转枪头与机械臂相连，并调整机械臂的角度与离工件的距离；开启旋转枪头进行修复，观察修复区是否有明显损伤；选取试样件，进行多组旋片喷丸修复形成对照实验从而验证修复效果以确定最终的修复工艺参数。本发明利用旋片喷丸和机械臂结合对工件进行修复，解决了普通喷丸修复因场地和工件所受的限制，有效的遏制了飞机主承力结构转角处应力腐蚀裂纹扩展，延长飞机在飞时间。

技术领域

本发明涉及航空装备机体结构修理技术领域，具体的说是一种飞机主承力结构应力腐蚀损伤预防性修理研究方法。

背景技术

在飞机的维修过程中发现7B04-T6铝合金主承力结构在多个部位的筋条转角处出现平行于结构主受力方向的应力腐蚀开裂裂纹，具有很高的危险性，会导致无先兆的灾难性事故，但受场地及工件大小限制，一般的喷丸强化修理方式很难开展；由于飞机的运行环境复杂对机身的承载要求高，导致飞机用铝合金厚度大于普通铝合金厚度，因此现有的修复标准不再适用于飞机用铝合金修复，因此设计了一种飞机主承力结构应力腐蚀损伤预防性修理研究方法解决飞机用铝合金的修复问题。

发明内容

现为了解决上述技术问题，本发明提出了一种飞机主承力结构应力腐蚀损伤预防性修理研究方法。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种飞机主承力结构应力腐蚀损伤预防性修理研究方法，包括以下步骤：

第一步：利用仪器对工件的端面进行观测确定裂纹位置，对工件的材料、使用环境及装配中的应力进行分析，同时结合有限元分析确定对工件腐蚀的影响因素；

第二步：选定旋片喷丸工艺对工件进行修复，同时通过第一步的所得信息确定两组旋片喷丸工艺参数；

第三步：将旋片喷丸机的旋转枪头与机械臂相连，并调整机械臂的角度与离工件的距离以增大喷丸的覆盖面积；

第四步：确定旋转枪头的转速和喷丸强度，并开启旋转枪头进行修复，修复完成后，观察修复区是否有明显损伤；

第五步：选取试样件，利用第二步中的两组旋片喷丸工艺参数，进行多组旋片喷丸修复形成对照实验从而验证修复效果以确定最终的修复工艺参数。

对照实验包括旋片喷丸修复对照实验和修复后的疲劳强度对照实验。

第二步中两组工艺参数为：

工艺一：喷丸强度0.1至0.2A，覆盖率大于100％，旋片转速2000转每分钟；

工艺二：喷丸强度0.2至0.3A，覆盖率大于100％，旋片转速2000转每分钟。

旋片喷丸修复对照实验的试样件分为三组，其中：第一组为未进行修复的工件，第二组利用旋转枪头对工件进行双面喷丸处理，侧面不做处理，第三组为更改旋转枪头的转速和喷丸强度后对工件进行双面喷丸处理，侧面不做处理。

疲劳强度对照实验为静强度疲劳实验以确定旋片喷丸修复对工件的力学影响。

旋片喷丸修复对照实验包括对修复后的工件进行残余应力检测、表层粗糙度检测和应力腐蚀检测以确定两组工艺参数的可靠性。

第三步中通过机械臂将旋片调整至与工件垂直，同时将旋转枪头调整至距工件二分之一至三分之一旋片长度。

本发明的有益效果是：本发明利用旋片喷丸和机械臂结合对工件进行修复，解决了普通喷丸修复因场地和工件所受的限制，有效的遏制了飞机主承力结构转角处应力腐蚀裂纹扩展，延长飞机在飞时间，具有较好的经济效益和可操作性，同时通过旋片喷丸修复对照实验和修复后的疲劳强度对照实验，确定工艺参数及旋片喷丸修复工艺稳定性。