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  對15crmog合金管噴涂區(qū)域進(jìn)行全面防護(hù)。針對飛機(jī)結(jié)構(gòu)件裂紋采用無損的工藝方法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)，避免或控制裂紋擴(kuò)展速率，提高結(jié)構(gòu)件疲勞壽命;同時對飛機(jī)結(jié)構(gòu)件裂紋所在區(qū)域的防護(hù)方法進(jìn)行研究，防止冷噴涂所產(chǎn)生的粉末對飛機(jī)燃油系統(tǒng)造成污染。本發(fā)明創(chuàng)新使用冷噴涂技術(shù)替代傳統(tǒng)的加強(qiáng)角盒補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，通過在結(jié)構(gòu)件表面噴涂一層與基體材料相近的涂層塊，實現(xiàn)對基體裂紋的補(bǔ)強(qiáng)，延長飛機(jī)使用壽命。所述的步驟(4工藝參數(shù)如下：噴砂設(shè)備：便攜式噴砂設(shè)備;耗材：棕剛玉砂;噴砂壓力：0.8MPa表面粗糙度：Ra7μm本發(fā)明通過噴涂塊的方式補(bǔ)強(qiáng)，與傳統(tǒng)加強(qiáng)角盒相比，一是大大減少了冗余質(zhì)量，緩解了修理帶來的飛機(jī)增重;二是修理過程無損，避免飛機(jī)基體穿孔引起的疲勞薄弱點;三是修理周期大大減少，加強(qiáng)角盒修理需要外形設(shè)計、15crmog合金管機(jī)械加工、機(jī)上驗核、機(jī)上裝配等多個長時工序，而噴涂塊補(bǔ)強(qiáng)修理僅需外形設(shè)計、防護(hù)、噴涂和打磨，周期可縮短50%以上;四是通過專用異型噴槍，可用于飛機(jī)油箱內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)。所述的步驟(6工藝參數(shù)如下：冷噴涂設(shè)備：中壓冷噴涂設(shè)備;載氣：99.999%氦氣;粉末材質(zhì)：7075鋁粉;15crmog合金管粉末規(guī)格：150μm加熱溫度：300℃以上;噴涂壓力：0.73.5MPa圖中1為裂紋位置，2為冷噴涂加強(qiáng)補(bǔ)塊，3為承力結(jié)構(gòu)件，4為螺栓，5為金屬加強(qiáng)角盒，6為基材，7為裂紋，采用與飛機(jī)結(jié)構(gòu)件相同的7B04材料加工試驗件，一側(cè)開凹槽，用于產(chǎn)生裂紋。為驗證冷噴涂對已存在裂紋的修理效果，試驗件通過試驗機(jī)加載方式在試驗件上自然形成裂紋后，開展冷噴涂補(bǔ)強(qiáng)。通過對比不同試驗件從裂紋到破壞的過程中的加載循環(huán)次數(shù)，考察冷噴涂補(bǔ)強(qiáng)對裂紋擴(kuò)展壽命的影響，驗證冷噴涂對已存在裂紋的補(bǔ)強(qiáng)效果。試驗結(jié)果表明，7B04高強(qiáng)鋁合金基體上冷噴涂補(bǔ)強(qiáng)7075鋁合金，可以獲得200%以上的疲勞增益效果，同時解決了飛機(jī)關(guān)鍵部位裂紋故障，保證了飛機(jī)安全，延長了飛機(jī)使用壽命，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。以上顯示和描述了本發(fā)明的15crmog合金管基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。

  GCrl5合金管是目前用量最大的合金管，用量最大的合金GCrl5一種合金管的碳化物平均直徑的計算方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于冶金材料領(lǐng)域。為了改善冷加工性能，熱變形后需要對其 進(jìn)行球化退火。由于組織遺傳性，球化退火后的碳化物的尺寸會影響到最終的力學(xué)性能。因 此，工業(yè)生產(chǎn)中，需要對GCrl5合金管球化退火后碳化物的尺寸大小進(jìn)行評定或測量。[0003]GCrl5合金管球化退火后碳化物的尺寸較小，并且采用金相顯微鏡或電子掃描顯 微鏡觀察顯微組織時，碳化物與鐵素體基體之間的對比度較弱，使得難以直接通過專業(yè)的圖像分析軟件對碳化物的平均直徑進(jìn)行測量。若要采用圖像分析軟件進(jìn)行測量，需事先增 加碳化物與基體之間的對比度，即對每個碳化物進(jìn)行涂色處理，

  由于耗時較長，很難在工業(yè) 生產(chǎn)中應(yīng)用。[0004]為了評定碳化物尺寸，工業(yè)生產(chǎn)中常采用標(biāo)準(zhǔn)圖譜，將碳化物尺寸分為若干級別，這種方法只能粗略評定碳化物的尺寸大小。因此，需要一種簡單、快速、較為準(zhǔn)確的獲得碳 化物平均直徑的方法。針對目前測量合金管球化退火后碳化物平均直徑繁雜、不夠準(zhǔn)確等問題，本發(fā)明 提供了一種軸承的碳化物平均直徑的計算方法。本發(fā)明以大量實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過測 量單位面積內(nèi)碳化物的數(shù)目，建立了碳化物平均直徑與單位面積內(nèi)碳化物數(shù)目之間的關(guān)系 模型，能夠較為準(zhǔn)確、快速的獲得碳化物的平均直徑。合金管的碳化物平均直徑的計算方法，鋁管包括以下步驟：合金管經(jīng)常規(guī)乳制，空冷或水冷后，正火或不正火處理，然后進(jìn)行球化退 火;采用砂紙對垂直于乳制方向的合金管表面進(jìn)行磨制，拋光、腐蝕，采用顯微 鏡獲得顯微組織合金管選用牌號為GCrl5合金管，成分按重量百分?jǐn)?shù)，C為0.95~1.05%Si為0.15~0.35%Mn為0.25~0.45%Cr為 1.40~1.65%余量為Fe;[0014]上述步驟1中，常規(guī)乳制的開乳溫度在1050~1100°C終乳溫度在800~950°C下 壓率80~90%;正火處理的溫度為900~950°C時間為0.5~3h;球化退火的工藝流程為:760~880°C進(jìn)行奧氏體化，隨后爐冷至680~720°C保溫0.5~5h爐冷至650~680°C最終 空冷至室溫;[0015]上述步驟2中，砂紙型號分別為24060080010001200和1500;拋光所用研磨膏 為水溶金剛石研磨膏;腐蝕液為4%硝酸酒精溶液，腐蝕時間為8s;[0016]上述步驟3中，所用的顯微鏡為金相顯微鏡或掃描電子顯微鏡。[0017]本發(fā)明的有益效果：[0018]本發(fā)明只需測量單位面積內(nèi)的碳化物數(shù)目，就可以相對準(zhǔn)確的計算出碳化物的平 均直徑。單位面積內(nèi)的碳化物數(shù)目，可以根據(jù)顯微組織的金相或掃描照片快速獲得。通過建 立碳化物的平均直徑與單位面積內(nèi)的碳化物數(shù)目之間的關(guān)系模型，將測量獲得的單位面積 碳化物數(shù)目代入所述的關(guān)系模型中，得到碳化物的平均直徑。[0037]圖34為本發(fā)明實施例中GCrl5合金管球化后碳化物平均直徑的計算結(jié)果與采用 Image-ProPlu常規(guī)測量結(jié)果的對比圖;[0038]圖35為碳化物平均直徑的立方與顯微組織圖片中所有碳化物直徑的立方和之間 關(guān)系圖;[0039]圖36為碳化物平均直徑的立方與顯微組織圖片中碳化物數(shù)目以及所有碳化物直 徑的立方和之間的關(guān)系圖。采用的GCrl5合金管，成分按重量百分?jǐn)?shù)，C為1.0%SiS〇.28%MnS0.34%Cr為 1.57%余量為 Fe[0042]本實施例的合金管碳化物平均直徑的計算方法，包括以下步驟：[0043]步驟1合金管開乳溫度在1050°C終乳溫度在820°C下壓率為83%空冷后，930°C保溫30min正火處理，其顯微組織圖如圖1所示，然后進(jìn)行球化退火，球化退火的工藝 如表1所示;[0044]表1實施例1球化退火的工藝參數(shù) LUU46J步驟2米用240㈨㈨、1^0和lb㈨虧炒紙對垂且t乳制萬冋的細(xì)求鋼衣 面進(jìn)行磨制，采用水溶金剛石研磨膏進(jìn)行拋光后，采用體積分?jǐn)?shù)為4%硝酸酒精溶液，腐 蝕時間為8s采用JEOLJXA 8530F場發(fā)射電子探針

  利用高壓氣體攜帶粉末顆粒，經(jīng)噴槍加速后形成超音速氣流，完全固態(tài)下撞擊基體，通過粉末顆粒強(qiáng)烈的塑性變形，沉積于基體表面形成致密涂層。具有以下特點：一是噴涂過程中粉末顆粒加熱溫度低無需加熱至融化態(tài)，不產(chǎn)生熱應(yīng)力，結(jié)合強(qiáng)度高，對基體基本無影響;二是理論上可噴涂任意厚度的涂層，可制備鋁、鎂、銅、鋅等塑形較好的低熔點材料;三是可根據(jù)施工條件，開發(fā)便攜式設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，涂層為壓應(yīng)力，有利于提高疲勞強(qiáng)度;四是修補(bǔ)過程對基體沒有機(jī)械損傷，完全避免飛機(jī)基體穿孔引起的疲勞薄弱點。因為是無火焰作業(yè)，可用于包括油箱區(qū)域的機(jī)上修復(fù)作業(yè)，達(dá)到結(jié)構(gòu)件裂紋擴(kuò)展壽命增益的目的解決修理難題。該技術(shù)一般用于零部件尺寸外形修復(fù)和涂層制備。飛機(jī)關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)件材料為7B04材料高強(qiáng)鋁合金15crmog合金管，服役一段時間后發(fā)現(xiàn)多架飛機(jī)該結(jié)構(gòu)件特定部位出現(xiàn)一定長度的裂紋，該結(jié)構(gòu)件處于油箱內(nèi)部，空間狹小，傳統(tǒng)焊接修復(fù)或金屬件補(bǔ)強(qiáng)修理方法無法修理。該結(jié)構(gòu)件是飛機(jī)主承力構(gòu)件，主要用于安裝固定主起落架，并將地面載荷傳遞到機(jī)身結(jié)構(gòu)，裂紋不予修理飛機(jī)則面臨整機(jī)報廢。航空裝備維修企業(yè)內(nèi)，飛機(jī)承力鋁合金結(jié)構(gòu)件修理過程中發(fā)現(xiàn)裂紋時，因飛機(jī)承力鋁合金結(jié)構(gòu)件均為高強(qiáng)度鋁合金15crmog合金管，其可焊性差，一般不做焊接修理，而處于燃油箱區(qū)域的結(jié)構(gòu)件更是無法采用焊接處理。對于淺表裂紋處理方式為打磨去除裂紋，對于較深或較長的裂紋則是利用金屬加強(qiáng)角盒的方式進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，該補(bǔ)強(qiáng)方式存在一定的缺點：一是金屬加強(qiáng)角盒質(zhì)量較大，飛機(jī)增重嚴(yán)重;二是需要對基體穿孔并進(jìn)行鉚接或螺接處理，存在薄弱區(qū);三是加強(qiáng)角盒加工工藝復(fù)雜，修理周期長，嚴(yán)重制約生產(chǎn)進(jìn)度。另外，如果裂紋處于空間狹小區(qū)域、表面狀態(tài)復(fù)雜區(qū)域、油箱區(qū)域或大載荷區(qū)域，傳統(tǒng)加強(qiáng)角盒補(bǔ)強(qiáng)方式不宜采用或修理難度較大。15crmog合金管技術(shù)實現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)件裂紋冷噴涂補(bǔ)強(qiáng)修理方法。一種飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)件裂紋冷噴涂補(bǔ)強(qiáng)修理方法,空氣動力學(xué)15crmog合金管冷噴涂技術(shù) 15crmog合金管冷噴涂技術(shù)主要基于空氣動力學(xué)原理。其具體步驟如下：1拆除：拆除噴涂路徑上的附件;2初步清洗：對噴涂區(qū)域內(nèi)部采用丙酮予以初步清洗、去油污;3封堵：采用堵頭、堵帽對管路予以封堵;4清洗：采用丙酮對待噴涂區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)清洗、噴砂毛化和清潔;5氣槍：采用中壓冷噴涂設(shè)備和定制異型噴槍，高純度氦氣作為載氣;6噴涂：通過飛機(jī)上15crmog合金管壁板表面或側(cè)面的口蓋，采用特定工藝在有裂紋的結(jié)構(gòu)件兩側(cè)各無損噴涂一塊7075鋁合金噴涂塊，形成兩個加強(qiáng)補(bǔ)塊;7打磨：對冷噴涂加強(qiáng)補(bǔ)塊表面進(jìn)行打磨修形，確保光滑平整，圓滑過渡，表面粗糙度不劣于Ra3.2μm8去除防護(hù)物：采用吸塵器對油箱內(nèi)部粉塵和顆粒雜質(zhì)進(jìn)行清除;9去除粉塵：然后用丙酮對內(nèi)部進(jìn)行清洗，去除殘留粉塵;10取樣：油箱內(nèi)加燃油后，取樣化驗油液污染度不超過規(guī)定指標(biāo)。

  所述的步驟(3初步清洗是采用耐溫、粘性好、不掉膠的玻璃纖維膠帶，輔以飛機(jī)油箱內(nèi)專用HM-109密封劑填充孔隙，對噴涂區(qū)域進(jìn)行全面防護(hù)。所述的步驟(4工藝參數(shù)如下：噴砂設(shè)備：便攜式噴砂設(shè)備;耗材：棕剛玉砂;噴砂壓力：0.8MPa表面粗糙度：Ra7μm所述的步驟(6工藝參數(shù)如下：冷噴涂設(shè)備：中壓冷噴涂設(shè)備;載氣：99.999%氦氣;粉末材質(zhì)：7075鋁粉;粉末規(guī)格：150μm加熱溫度：300℃以上;噴涂壓力：0.73.5MPa本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明創(chuàng)新使用冷噴涂技術(shù)替代傳統(tǒng)的加強(qiáng)角盒補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，通過在結(jié)構(gòu)件表面噴涂一層與基體材料相近的涂層塊，實現(xiàn)對基體裂紋的補(bǔ)強(qiáng)，延長飛機(jī)使用壽命;本發(fā)明通過噴涂塊的方式補(bǔ)強(qiáng)，與傳統(tǒng)加強(qiáng)角盒相比，一是大大減少了冗余質(zhì)量，緩解了修理帶來的飛機(jī)增重;二是修理過程q345d無損，避免飛機(jī)基體穿孔引起的疲勞薄弱點;三是修理周期大大減少，加強(qiáng)角盒修理需要外形設(shè)計、機(jī)械加工、機(jī)上驗核、機(jī)上裝配等多個長時工序，而噴涂塊補(bǔ)強(qiáng)修理僅需外形設(shè)計、防護(hù)、噴涂和打磨，周期可縮短50%以上;四是通過專用異型噴槍，可用于飛機(jī)油箱內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)。為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面對本發(fā)明進(jìn)一步闡述。如圖1至圖7所示，一種飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)件裂紋冷噴涂補(bǔ)強(qiáng)修理方法,其具體步驟如下：1拆除：拆除噴涂路徑上的附件;2初步清洗：對噴涂區(qū)域內(nèi)部采用丙酮予以初步清洗、去油污;3封堵：采用堵頭、堵帽對管路予以封堵;4清洗：采用丙酮對待噴涂區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)清洗、噴砂毛化和清潔;5氣槍：采用中壓冷噴涂設(shè)備和定制異型噴槍，高純度氦氣作為載氣;6噴涂：通過飛機(jī)上壁板表面或側(cè)面的口蓋，采用特定工藝在有裂紋的結(jié)構(gòu)件兩側(cè)各無損噴涂一塊7075鋁合金噴涂塊，形成兩個加強(qiáng)補(bǔ)塊;7打磨：對冷噴涂加強(qiáng)補(bǔ)塊表面進(jìn)行打磨修形，確保光滑平整，圓滑過渡，表面粗糙度不劣于Ra3.2μm8去除防護(hù)物：采用吸塵器對油箱內(nèi)部粉塵和顆粒雜質(zhì)進(jìn)行清除;9去除粉塵：然后用丙酮對內(nèi)部進(jìn)行清洗，去除殘留粉塵;10取樣：油箱內(nèi)加燃油后，取樣化驗油液污染度不超過規(guī)定指標(biāo)。述的步驟(3初步清洗是采用耐溫、粘性好、不掉膠的玻璃纖維膠帶，輔以飛機(jī)油箱內(nèi)專用HM-109密封劑填充孔隙。

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